Cara Memantau Aliran dan Tekanan untuk Melindungi Penukar Panas PTFE Anda

Penukar panas PTFE berdentang. Dalam beberapa minggu, bundel tabung gagal. Masalah ini disebabkan oleh kecepatan aliran yang terlalu tinggi. Pompanya terlalu besar sehingga menyebabkan pipa fleksibel PTFE bergetar dan bergesekan. Kami telah melihat masalahnya sejak dini melalui pemantauan tekanan dan aliran harian.
Penukar panas PTFE tidak berperilaku seperti penukar panas logam dalam dinamika fluida. Tabung dirancang berdinding tipis dan fleksibel untuk memungkinkan ekspansi termal. Fleksibilitas tabung juga membuat mereka tunduk pada gaya-gaya dalam jalur aliran. Di atas ambang batas desain-biasanya 2 m/s di dalam tabung-energi kinetik fluida memulai mode getaran alami. Tabung-tabung tersebut berayun maju mundur, membentur tabung-tabung di dekatnya atau penyangga penyekat ribuan kali setiap menit. Dampak mikro-yang berulang ini, yang dikenal sebagai keausan fretting, dengan cepat merusak permukaan PTFE. Kemudian Anda mendapatkan suara mainan yang halus. Kemudian Anda mendapatkan kebocoran lubang jarum yang memungkinkan cairan proses korosif sampai ke cangkang baja. Penukar yang diam adalah penukar yang bahagia; kebisingan adalah peringatan.
Penurunan tekanan tinggi menambah risiko. Perbedaan tekanan yang melintasi bundel tabung bervariasi menurut kuadrat kecepatan sehingga kecepatan berlebih sedikit saja dapat melipatgandakan atau melipatgandakan perbedaan tekanan. Dinding PTFE yang tipis dirancang untuk menahan serangan kimia dibandingkan tekanan struktural, dan dapat terlipat ke dalam di bawah tekanan eksternal yang ekstrem atau runtuh secara lokal jika pelapis tidak mendapat dukungan yang memadai. Operator sering kali pertama kali mendeteksi hal ini sebagai peningkatan tekanan pelepasan pompa yang tidak terduga atau penurunan laju aliran pada kecepatan pompa tetap. Exchanger ini pada awalnya tidak kehabisan komisi, ia hanya didorong untuk menghadapi beban hidraulik yang lebih tinggi daripada yang dapat ditanggung oleh internal fleksibelnya.
Bahaya ketiga dan langsung adalah palu air. Saat katup tertutup rapat atau pompa trip dan kolom fluida tiba-tiba berhenti, gelombang tekanan berkecepatan tinggi-bergerak melalui sistem. Pada pipa logam kaku, gelombang diserap oleh dinding pipa, sedangkan pada penukar berlapis PTFE-atau tabung PTFE-gelombang langsung mengenai lapisan lunak. Guncangan yang terjadi mungkin melampaui kekuatan ledakan lapisan dan menyebabkan tabung runtuh atau merobek ikatan PTFE-ke-baja pada lembaran tabung. Kadang-kadang,-satu insiden palu air sudah cukup untuk menghasilkan celah tersembunyi yang baru bocor setelah beberapa hari pengoperasian. Pembacaan alat ukur harian adalah denyut nadi peralatan Anda-melacaknya.
Pemantauan harian yang disiplin adalah langkah pertama untuk melindungi exchanger. Pada awal setiap shift, catat tekanan masukan dan keluaran untuk sisi proses dan utilitas. Hitung penurunan tekanan dan bandingkan dengan nilai desain bersih yang diberikan pada lembar data. Peningkatan yang cepat mungkin mengindikasikan adanya fouling atau saluran yang tersumbat sebagian; Pengurangan yang tiba-tiba sering kali merupakan gejala pecahnya tabung yang melewati jalur aliran. Pada saat yang sama berjalan-jalan di sekitar exchanger dan dengarkan. Suara berderak, dengungan, atau dengungan logam baru berarti tabung bergetar dan memerlukan perhatian cepat – kurangi laju aliran sebesar 20% dan hubungi pemeliharaan sebelum melanjutkan.
Laju aliran itu sendiri perlu dikonfirmasikan terhadap desain aslinya. Jika pompa telah diganti dengan yang lebih besar atau katup kontrol aliran bawah diturunkan, kecepatan di dalam tabung mungkin meningkat tanpa ada yang menyadarinya. Jika kecepatan sistem selalu di atas 2 m/detik, pertimbangkan untuk memasang pelat lubang pembatas aliran sederhana atau penggerak frekuensi variabel pada pompa. Jika lonjakan tekanan merupakan masalah yang umum terjadi, misalnya pada saluran dengan katup penutup cepat, pasang penekan lonjakan atau akumulator jenis kandung kemih di dekat saluran masuk penukar. Perangkat ini menyerap gelombang kejut SEBELUM sampai ke tabung PTFE. Jangan pernah mati-Handukkan pompa ke katup tertutup pada penukar. Tekanan-yang berlebihan akan menggembungkan tabung PTFE hingga pecah atau terkelupas dari dudukannya.
Simpan buku catatan atau lembar tren digital untuk setiap penukar. Catat pada waktu yang sama setiap hari penurunan tekanan, laju aliran dan suhu masukan dan keluaran serta suara apa pun yang terdengar. Dan datanya, selama berminggu-minggu dan berbulan-bulan, menunjukkan tren yang nyata. Peningkatan penurunan tekanan yang lambat menunjukkan pengotoran normal yang dapat diatasi pada waktu henti yang direncanakan berikutnya. Jika terjadi lompatan tiba-tiba, hal ini menandakan adanya penyumbatan, kegagalan tabung, atau adanya serpihan di dalam bundel. Tren juga membantu membedakan antara variasi musiman pada suhu air pendingin dan tekanan mekanis yang nyata. Jika log menunjukkan bahwa kecepatan mendekati batas maksimum, operator dapat mengambil tindakan sebelum keausan fretting dimulai.
Pengamatan rutin harian terhadap tekanan, aliran, dan suara dapat mencegah kerusakan bundel tabung yang berakibat fatal. Operator mendengarkan dan mencatat data, itulah garis pertahanan pertama. Fasilitas ini memperlakukan setiap bunyi berderak sebagai sinyal dan setiap perubahan tekanan yang tidak dapat dijelaskan sebagai isyarat untuk pemeriksaan. Hal ini menjaga penukar panas PTFE pabrik berfungsi dengan aman dalam batasan dinamis-cairannya. Hasilnya adalah masa pakai yang lebih lama, kebocoran yang lebih sedikit, dan jaminan bahwa peralatan dilindungi melalui pemantauan yang cermat, dan tidak dibiarkan begitu saja.