PTFE 열교환기를 보호하기 위해 유량 및 압력을 모니터링하는 방법

PTFE 열교환기가 덜거덕거리기 시작했습니다. 몇 주 만에 튜브 번들이 고장났습니다. 문제는 유속이 너무 빠르고, 펌프 크기가 ​​너무 커서 유연한 PTFE 튜브가 진동하고 서로 마찰하는 것이었습니다. 일일 압력 및 유량 모니터링을 통해 문제를 조기에 발견할 수 있었습니다.
유체 역학 측면에서 PTFE 열교환기의 동작은 금속 열교환기의 동작과 다릅니다. 튜브는 의도적으로 유연하며 열팽창을 허용하기 위해 얇은 벽을 가지고 있습니다. 그러나 이러한 유연성으로 인해 흐름 경로의 힘에 취약해집니다. 유속이 설계 한계(보통 튜브 내에서 2m/초)를 초과하면 유체의 운동 에너지가 자연 진동 모드를 자극하기 시작합니다. 튜브는 앞뒤로 흔들리면서 인접한 튜브나 배플 지지대에 1분에 수천 번 부딪칩니다. 이러한 반복적인 미세-충격(프레팅 마모라고 함)은 PTFE 표면을 빠르게 파괴합니다. 약간의 덜거덕거림으로 인해 핀홀 누출이 발생하여 부식성 공정 유체가 강철 쉘에 도달할 수 있습니다. 침묵하는 교환자는 행복한 교환자이다. 소음은 주의 사항입니다.
높은 압력-강하는 위험을 증가시킵니다. 튜브 다발 위의 압력 강하는 속도의 제곱에 따라 증가하므로 작은 과속으로도 차압이 쉽게 두 배 또는 세 배가 될 수 있습니다. 얇은 PTFE 벽은 구조적 압력이 아닌 화학적 공격에 저항하기 위한 것입니다. 과도한 외부 압력으로 인해 얇은 PTFE 벽이 안쪽으로 구부러지거나 라이너가 적절하게 지지되지 않으면 국부적으로 붕괴될 수 있습니다. 이는 일반적으로 펌프 토출 압력의 예상치 못한 증가 또는 일정한 펌프 속도에서 유량 감소로 작업자가 감지한 첫 번째 증상입니다. 교환기의 고장은 처음에는 치명적인 것이 아니며, 단지 유연한 내부가 처리할 수 있는 것보다 더 많은 유압 부하를 수용하도록 밀려난 것일 뿐입니다.

수격 현상은 즉각적인 세 번째 위협을 제공합니다. 빠른 밸브 폐쇄 또는 펌프 트립으로 인해 유체 컬럼이 갑자기 중지되고 시스템을 통해 고속 압력 파동이 설정됩니다. 견고한 금속 배관을 사용하면 파동이 파이프 벽에 흡수됩니다. PTFE-라이닝 또는 PTFE-튜브 교환기를 사용하면 파도가 부드러운 라이너에 직접 닿습니다. 그에 따른 응력은 라이너의 파열 강도보다 클 수 있으며, 튜브가 붕괴되거나 튜브 시트에서 PTFE와 강철 사이의 연결이 파쇄될 수 있습니다. 때로는 하나의 수-해머로 며칠 작업 후에만 누출되는 숨겨진 균열을 생성하기에 충분합니다. 일일 게이지 판독값은 장비의 펄스를 나타냅니다. 적어보세요.
따라서 교환기 보호는 엄격한 일일 모니터링부터 시작됩니다. 각 교대 근무가 시작될 때 프로세스 및 유틸리티 측면 모두에서 입구 및 출구 압력을 기록합니다. 압력 강하를 계산하고 데이터 시트에 표시된 클린-설계 값과 비교합니다. 급격한 증가는 오염 또는 채널이 부분적으로 막혔음을 나타낼 수 있는 반면, 갑작스러운 감소는 일반적으로 흐름 경로를 단축시키는 튜브 파열을 나타냅니다. 그리고 교환기 주위를 이동하면서 동시에 듣습니다. 새로운 덜거덕거림, 윙윙거리는 소리 또는 금속성 윙윙거리는 소리는 튜브 진동을 의미하며 빠른 조치가 필요합니다. 유속을 20% 줄이고 계속하기 전에 유지 관리에 문의하십시오.
유량은 원래 설계와 비교하여 확인해야 합니다. 펌프가 더 큰 펌프로 변경되거나 제어 밸브가 하류로 조절되면 아무도 모르게 튜브 내부의 속도가 증가할 수 있습니다. 시스템이 항상 2m/s 이상으로 작동하는 경우 펌프에 간단한 오리피스 플레이트 흐름 제한기 또는 가변 주파수 드라이브를 설치하십시오. 압력 서지가 알려진 문제인 경우 - 예를 들어 신속-폐쇄 밸브가 있는 라인에서 - 서지 억제기 또는 블래더-형 어큐뮬레이터를 교환기 입력 가까이에 추가합니다. 이 장치는 충격파가 PTFE 튜브에 도달하기 전에 감쇠시킵니다. 결코 죽지 마세요.{10}}교환기의 닫힌 밸브에 펌프를 향하게 하세요. 과도한-압력을 가하면 PTFE 튜브가 파열되거나 시트에서 벗겨질 때까지 팽창할 수 있습니다.
각 열교환기에 대해 별도의 일지나 디지털 추세 시트를 보관하십시오. 압력 강하, 유량, 입구 및 출구 온도, 소리 등을 매일 같은 시간에 입력합니다. 그리고 몇 주, 몇 달에 걸친 데이터는 명백한 추세를 보여줍니다. 압력 감소는 점차 증가하여 다음 예정된 가동 중지 시간에 처리될 수 있는 정상적인 오염을 나타냅니다. 그러나 갑작스러운 도약은 막힘, 붕괴된 튜브 또는 번들에 걸린 잔해물을 의미합니다. 추세 분석은 냉각수 온도의 자연스러운 계절적 변동-과 실제 기계적 문제를 구분하는 데도 도움이 됩니다. 로그에 상한에 가까운 속도가 표시되면 작업자는 마모 마모가 시작되기 전에 개입할 수 있습니다.
압력, 유량 및 소리를 정기적으로 점검하면 치명적인 튜브 번들 고장을 피할 수 있습니다. 첫 번째 방어선은 데이터를 수신하고 기록하는 운영자입니다. 모든 덜거덕거리는 소리는 신호로 처리되고 설명할 수 없는 모든 압력 변화는 검사를 위한 트리거로 처리되므로 공장에서는 PTFE 열교환기가 유체{2}}역학적 한계 내에서 안전하게 작동하도록 유지합니다. 결과적으로 서비스 수명이 길어지고 누출이 줄어들며 장비가 우연히 방치되지 않고 부지런히 모니터링되어 보호된다는 사실을 알면 마음의 평화를 얻을 수 있습니다.