Penutupan Yang Menyebabkan Kerosakan
Sistem asid peredaran semula ditutup untuk penyelenggaraan. Pam edaran berhenti. Injap sehala dalam talian pemulangan, terletak beberapa meter di atas penukar haba PTFE, memegang lajur cecair. Apabila paip menyejuk, cecair mengecut, mewujudkan tekanan negatif dalam bahagian tertutup. Tiub PTFE, direka untuk tekanan positif dalaman daripada stim, mengalami vakum luaran dari bahagian proses.
Apabila sistem dimulakan semula, keluaran haba berkurangan. Suhu mandi sukar untuk mencapai titik tetapan. Pemeriksaan mendedahkan beberapa tiub PTFE sebahagiannya runtuh-bahagian rentas bulatnya-diratakan menjadi bujur. Tiub tidak bocor, tetapi bentuk yang cacat menyekat kedua-dua aliran wap dalaman dan pemindahan haba luaran.
Mekanisme kegagalan ini boleh dicegah sepenuhnya. Ia berpunca daripada perlindungan vakum yang tidak mencukupi dalam reka bentuk paip proses, bukan daripada kekurangan dalam penukar haba PTFE.
Mekanisme Keruntuhan
Tiub PTFE direka bentuk untuk menahan tekanan dalaman-tegasan gelung daripada wap atau air panas yang ditolak ke luar. Fleksibiliti bahan dan rintangan rayapan mengendalikan beban ini dengan baik. Tekanan luaran, mewujudkan tegasan gelung mampatan, adalah keadaan pemuatan berbeza yang mana tiub itu mungkin tidak direka bentuk.
Satu-tiub bulat berdinding nipis di bawah tekanan luaran gagal dengan melengkung apabila tekanan luaran melebihi tekanan runtuh kritikal. Tekanan ini bergantung pada diameter tiub, ketebalan dinding, modulus keanjalan bahan pada suhu operasi dan tiub-keluar daripada-bulat.
Pada suhu tinggi, modulus anjal PTFE berkurangan dengan ketara. Tiub yang menahan vakum penuh pada 25 darjah boleh runtuh pada 100 darjah di bawah perbezaan tekanan yang sama. Gabungan suhu tinggi semasa operasi dan tekanan negatif mengejut semasa penutupan mewujudkan keadaan-terburuk.
Bahagian yang runtuh mungkin bukan keseluruhan tiub. Tekanan negatif mungkin disetempat di bahagian tertentu paip. Runtuhan tiub berlaku pada titik paling lemah-biasanya pertengahan-rentang antara sokongan di mana tiub mempunyai paling sedikit kekangan luaran.
Jadual 1: Kriteria Penilaian Runtuh Tiub PTFE (10mm OD, 1mm Dinding)
| Ovaliti (%) | Penampilan Visual | Sekatan Aliran | Kesan Pemindahan Haba | Pelupusan |
|---|---|---|---|---|
| < 5 | Sedikit mendatar, hampir tidak kelihatan | Boleh diabaikan | Boleh diabaikan | Terima perkhidmatan berterusan; pantau |
| 5-15 | Kelihatan bentuk bujur | kecil (< 10% flow reduction) | kecil | Kurangkan tekanan wap; penggantian pelan |
| 15-30 | Jelas diratakan | Sederhana (pengurangan 10-30%) | Sederhana | Gantikan pada penutupan dijadualkan seterusnya |
| 30-50 | Teruk leper | Teruk (pengurangan 30-50%) | Teruk | Gantikan segera |
| > 50 | Hampir tertutup, dinding berkedut | Critical (>pengurangan 50%) | kritikal | Penggantian segera; periksa tiub bersebelahan |
Ovaliti=(Dmaks - Dmin) / Dnominal × 100%. Dnominal ialah diameter luar tiub asal. Pengukuran diambil pada bahagian-yang paling cacat bentuk.
Prosedur Pemeriksaan
Pemeriksaan bermula dengan pemeriksaan visual luaran. Tiub yang runtuh kelihatan rata berbanding tiub yang tidak rosak bersebelahan. Zon peralihan daripada keratan rentas bulat ke bujur-mungkin menunjukkan pemutihan tegasan-penampilan mendung dalam PTFE yang menunjukkan hasil setempat.
Ovaliti diukur dengan angkup atau tolok go/no-go pada titik paling cacat. Diameter luar maksimum dan minimum direkodkan. Pengukuran pada berbilang titik di sepanjang tiub memetakan tahap keruntuhan.
Pemeriksaan dalaman mungkin memerlukan pemeriksaan borescope jika hujung tiub boleh diakses. Laluan dalaman mungkin tertutup sebahagian atau sepenuhnya. Untuk tiub yang kelihatan runtuh sepenuhnya secara luaran, pemeriksaan dalaman mengesahkan sama ada sebarang laluan aliran kekal.
Tiub yang bersebelahan dengan tiub yang runtuh juga perlu diperiksa. Tekanan sementara yang runtuh satu tiub mungkin telah mengubah bentuk sebahagian yang lain. Tiub yang kelihatan bulat mungkin telah mengurangkan rintangan runtuh akibat penipisan yang tidak dapat dikesan daripada servis terdahulu.
Pembaikan dan Pencegahan
Tiub yang runtuh tidak boleh dibaiki. Bentuk yang cacat mengubah prestasi mekanikal dan haba secara kekal. Tiub mesti dipasang atau diganti.
Jika reka bentuk pengepala membenarkan pengasingan tiub individu, tiub yang runtuh boleh dipasang pada kedua-dua hujung dan dibiarkan di tempatnya. Baki tiub terus menyediakan pemindahan haba, walaupun pada jumlah kapasiti berkurangan sedikit. Kehilangan kapasiti daripada satu tiub berpalam dalam himpunan berbilang-tiub biasanya boleh diterima.
Pencegahan memerlukan perlindungan vakum dalam perpaipan proses. Injap pemutus vakum yang dipasang pada titik tinggi sistem paip membolehkan udara masuk apabila tekanan jatuh di bawah atmosfera. Injap mesti bersaiz untuk kadar penyejukan maksimum yang dijangkakan. Untuk sistem dengan penutupan yang kerap, pemutus vakum automatik dengan maklum balas kedudukan memberikan perlindungan yang boleh dipercayai.
Sebagai alternatif, penukar haba PTFE boleh ditentukan untuk perkhidmatan vakum penuh pada peringkat reka bentuk. Ini memerlukan dinding tiub yang lebih tebal atau diameter yang lebih kecil untuk meningkatkan tekanan keruntuhan kritikal. Penalti prestasi haba dinding tebal diterima sebagai kos toleransi vakum.
Ringkasan
Tiub penukar haba PTFE runtuh hasil daripada vakum luaran yang dicipta semasa penutupan pam apabila pengecutan cecair dalam sistem paip tertutup menjana tekanan negatif. Tiub dinding-nipis yang direka bentuk untuk tekanan dalaman mungkin melengkung di bawah vakum luaran, terutamanya pada suhu operasi yang tinggi.
Pemeriksaan menilai bujur pada bahagian-yang paling cacat bentuk. Tiub dengan bujur melebihi 30% memerlukan penggantian. Pencegahan memerlukan injap pemutus vakum dalam proses paip atau spesifikasi dimensi tiub berkadar-vakum-penuh pada peringkat reka bentuk.
Pengesyoran kejuruteraan untuk penilaian tiub runtuh dan reka bentuk perlindungan vakum tersedia selepas penyerahan dimensi tiub, suhu operasi, konfigurasi paip dan prosedur penutupan.
