Nejednotný objav zoslabovania-
Ultrazvuková kontrola rúrky výmenníka tepla z PTFE po niekoľkých rokoch prevádzky odhaľuje neočakávaný vzor. Hrúbka steny nie je po obvode rovnomerná, ako predpovedá štandardný model dotvarovania. Namiesto toho je stena na jednej strane výrazne tenšia-s výrazným opotrebením pozdĺž dĺžky rúry. Zriedená oblasť meria 40-60% pôvodnej hrúbky steny, zatiaľ čo opačná strana si zachováva 90-95%.
Nerovnomerné riedenie nie je plazivé. Creep vytvára rovnomerné stenčenie po obvode-vnútorný tlak je rovnaký vo všetkých smeroch. Nerovnomerný vzor poukazuje na smerový mechanizmus: eróziu z toku procesnej tekutiny, odvádzanie kondenzátu na strane pary alebo mechanické opotrebenie podporných dosiek.
Mechanizmus smerovania erózie
Na strane procesu nie je prúdenie tekutiny okolo rúrky rovnomerné. Prúd má smer-približuje sa k trubici z jednej strany, prechádza okolo nej a vytvára brázdu na strane po prúde. Najvyššia rýchlosť a najvyššia koncentrácia častíc sú na strane proti prúdu. Ak procesná kvapalina obsahuje abrazívne častice-suspenziu, úlomky vodného kameňa, jemné častice katalyzátora-, strana proti prúdu eroduje rýchlejšie ako strana po prúde.
Vzor erózie je drážka proti opotrebovaniu zarovnaná so smerom prúdenia na prednej strane rúrky. Opotrebenie je postupné a predvídateľné, úmerné zaťaženiu časticami a rýchlosti prúdenia. Zriedená oblasť je hladká-a má leštený vzhľad z opakovaného kontaktu s časticami.
Mechanizmus vedenia kondenzátu
Na strane pary odteká kondenzát pozdĺž dna trubice vo vrstvenej vrstve. Pretekajúci kondenzát vytvára o niečo vyšší koeficient prestupu tepla na spodnej ploche-vrstva kondenzátu je teplonosným médiom medzi parou a stenou rúrky. Spodný povrch má tiež o niečo nižšiu teplotu ako horný povrch, kde sa para priamo dotýka steny.
Teplotný rozdiel vedie k rozdielu rýchlosti tečenia: teplejší horný povrch sa plazí rýchlejšie ako chladnejší spodný povrch. V priebehu rokov sa horná stena stenčuje rýchlejšie ako spodná. Zriedenie je postupné a vytvára jemný rozdiel-zvyčajne 5-10 % – nie dramatických 50 % rozdiel opísaných vyššie.
Podporný-mechanizmus opotrebenia
V mieste kontaktu nosnej dosky sa rúrka opiera o okraj dosky. Cyklické ohýbanie a vibrácie v kontakte spôsobujú opotrebenie-odrením a lokalizovanú abráziu, ktorá odstraňuje materiál z povrchu rúrky. Opotrebenie sa sústreďuje v kontaktnom bode a vytvára drážku, ktorá sleduje obvod nosnej dosky. Vzor opotrebovania je zreteľný: úzka, ostrá drážka v mieste kontaktu, pričom zvyšok obvodu nie je ovplyvnený.
| Vzor riedenia | Vzhľad | Poloha | Príčina |
|---|---|---|---|
| Hladká drážka proti opotrebovaniu, prietok-zarovnaný | Leštené, široké | Tvár proti prúdu | Erózia-na strane procesu |
| Jemné preriedenie, vrch vs | Difúzne, bez ostrej hranice | Celý vrch rúrky | Rozdiel tečenia od teploty |
| Ostrá drážka na podpere | Úzke, lokalizované | Pri kontakte nosnej dosky | Trápiace opotrebovanie |
Diagnostický rozdiel
Vzhľad a umiestnenie rozlišujú tri mechanizmy. Hladká široká drážka proti opotrebovaniu na prednej strane naznačuje eróziu. Difúzne, postupné stenčovanie hornej časti trubice indikuje rozdiel tečenia. Ostrá, lokalizovaná drážka na kontakte s oporou indikuje trenie.
Diagnóza je potvrdená koreláciou miesta riedenia so smerom toku, polohou podpornej dosky a orientáciou trubice. Každý mechanizmus má svoj vlastný podpis.
Odpoveď
Pre eróziu: znížte rýchlosť prúdenia, nainštalujte sitko na odstránenie abrazívnych častíc alebo akceptujte zrýchlené opotrebovanie so skráteným intervalom kontroly. Pre diferenciál tečenia: stenčenie je súčasťou konštrukcie a riadi sa pomocou normálneho výpočtu životnosti tečenia. Pre odieranie: zlepšite kontaktný povrch opornej dosky-zaoblené hrany, elastomérne vložky alebo voľnejšiu vôľu, aby ste znížili kontaktné napätie.
Zhrnutie
Nerovnomerné stenčenie steny po obvode rúrky výmenníka tepla z PTFE je spôsobené{0}}eróziou na strane procesu (hladká drážka na prednej strane), rozdielom tečenia v dôsledku kolísania teploty (difúzne stenčenie vrchnej časti) alebo odieraním na podpornom kontakte (ostrá lokalizovaná drážka). Vzhľad a umiestnenie rozlišujú mechanizmy. Reakcia je špecifická pre identifikovanú príčinu. Diagnostika umožňuje zacielenie nápravných opatrení na skutočný mechanizmus opotrebovania.
Technická podpora pre diagnostiku vzorov opotrebovania je k dispozícii po predložení meraní hrúbky steny, smeru toku, polohy nosnej dosky a prevádzkovej histórie.
