Сталкиваетесь с остановками производственных линий и внезапным падением эффективности? Неисправности пластинчатого теплообменника могут привести к остановке работы. Недавний отчет о поддержке по техническому обслуживанию содержит всесторонний анализ распространенных проблем в этих системах и предлагает целевые стратегии по повышению надежности и производительности.
В отчете в качестве основных источников неисправностей указаны два критически важных компонента: пластины теплопередачи и уплотнительные прокладки. Проблемы с пластинами включают коррозию, усталостное растрескивание и деформацию, а проблемы с прокладками связаны с деформацией или набуханием. Эти сбои варьируются от снижения производительности до полного отключения, что приводит к значительным производственным потерям.
Устойчивые к коррозии металлы, такие как нержавеющая сталь, обычно образуют защитный оксидный слой. Общая коррозия возникает, когда этот слой не формируется должным образом, что приводит к равномерному разрушению поверхности, характеризующемуся потерей металлического блеска и увеличением шероховатости.
Обычное явление в системах из нержавеющей стали, это происходит в структурных зазорах, зонах контакта прокладок и под отложениями. В этих лишенных кислорода зонах происходит постепенное разрушение защитного слоя, что со временем ускоряет коррозию.
Твердые частицы в жидкостях постоянно воздействуют на металлические поверхности, снимая защитную пленку и вызывая локальную глубокую коррозию. Обычно это появляется в областях с высокой скоростью, таких как сужения или изгибы труб, причем скорость прогрессирования зависит от свойств материала, температуры и условий потока.
При внутреннем или внешнем напряжении коррозия начинается в слабых местах металла и распространяется в трещины. В напряженных областях происходит разрушение защитной пленки, миграция атомов и образование пустот, что ускоряет коррозию вплоть до разрушения.
Разрушение материала в результате циклической нагрузки, даже ниже пределов прочности. Повторяющееся напряжение вызывает локализованную пластическую деформацию, образование микротрещин и возможное разрушение конструкции.
Основные причины включают чрезмерную затяжку, проникновение посторонних предметов и расширение прокладки. Эффекты гидроудара от быстрой работы насоса/клапана также могут деформировать пластины, создавая удары давления, которые деформируют канавки прокладок и точки контакта.
Возникает при вводе криогенных жидкостей перед подачей воды или при замерзании остаточной воды во время остановок при отрицательных температурах. Повторяющиеся циклы замораживания-оттаивания вызывают расширение льда, что приводит к деформации плит и растрескиванию.
Неправильная установка или скачки давления могут привести к деформации прокладок, снижению давления уплотнения и возникновению утечек.
Химически несовместимые жидкости проникают в молекулярные структуры прокладок, вызывая расширение. Это приводит к смещению прокладки, утечкам и потенциальному чрезмерному сжатию пластин, что подчеркивает необходимость совместимости материалов.
Через 14 месяцев в теплообменнике Hastelloy C-276, нагревающем 15% серную кислоту, развилась сквозная коррозия. Высокие температуры пара повышают коррозионную активность кислоты вблизи выпускных зон. Решение: используйте более устойчивые материалы или периодически переворачивайте пластины.
На пластинах из чистого никеля, охлаждающих 32% щелочи, через 53 месяца развилась хлоридная коррозия, вызванная отложениями. Решение: Регулярное удаление накипи и контроль содержания хлоридов в охлаждающей воде.
Пластины SUS316 растрескались под воздействием концентрации хлоридов и механического напряжения, вызванного мусором, через 7 месяцев. Решение: Улучшите фильтрацию, частоту очистки или обновите материалы.
Пластины TP270 вышли из строя из-за циклических напряжений, вызванных колебаниями давления охлаждающей воды. Решение: смягчите колебания давления или используйте более толстые пластины с более высокой силой зажима.
Паяные медью пластины SUS316 лопнули из-за многократного замерзания во время работы при минусовых температурах. Решение: Поддерживайте температуру хладагента выше 0°C.
Прокладки из NBR протекали из-за змеевидной деформации, вызванной циклическим изменением давления 0,5–1,0 МПа. Решение: Установите клапаны стабилизации давления.
Длительный останов с использованием несовместимых жидкостей привел к расширению прокладки и вторичной коррозии уплотнений. Решение: перед выбором провести тестирование совместимости материалов.
