یک کارخانه تکمیل فلز، تنها پس از 9 ماه، یک بخاری غوطه وری PTFE 5 کیلوواتی را جایگزین کرد. بخاری شش ماه قبل بازرسی شده بود، مشخص شد که دارای مقیاس سبک است و بدون تمیز کردن به خدمت بازگشته بود. تا زمانی که شکست خورد، لایه رسوب به 3 میلی متر در بخش پایینی گرم شده ضخیم شده بود و غلاف زیر تغییر رنگ و ترک شدید نشان داد. فاصله بازرسی شش ماهه برای سرعت انباشته شدن مقیاس در آن مخزن بسیار طولانی بود.
فاصله بازرسی تنها قابل کنترل ترین متغیر در طول عمر بخاری غوطه وری PTFE است. بیش از حد مکرر، و هزینه های کار و خرابی به طور غیر ضروری افزایش می یابد. خیلی نادر است و مقیاس، نفوذ یا خستگی حرارتی تا حد آسیب دائمی پیشرفت می کند. فاصله مناسب به شیمی مخزن، دمای عملیاتی، چگالی وات و شرایط جریان بستگی دارد-و با تغییر آن شرایط تغییر می‌کند.
چرا نقاط داغ در مقیاس و سپرده ها تشکیل می شوند
نقطه داغ ناحیه ای از غلاف است که در آن دما به طور قابل توجهی بالاتر از سطح اطراف است. نقاط داغ زمانی ایجاد می‌شوند که انتقال حرارت از آن ناحیه- توسط مقیاس، یک پوشش بخار یا جریان کم کاهش یابد. انتقال حرارت کاهش یافته باعث افزایش دمای غلاف محلی می شود که رسوب و تخریب بیشتر را تسریع می کند.
این رابطه خود-تقویت کننده است. یک لایه مقیاس نازک دمای غلاف محلی را 5 تا 10 درجه افزایش می دهد. دمای بالاتر میزان رسوب را افزایش می دهد. رسوب ضخیم تر دما را بیشتر افزایش می دهد. ظرف چند هفته یا چند ماه، بسته به میزان رسوب، دمای نقطه داغ می تواند از محدوده ایمن برای PTFE فراتر رود.
| ضخامت مقیاس | افزایش غلاف محلی ΔT | تغییر نرخ سپرده | زمان آسیب نقطه داغ | فاصله بازرسی توصیه شده |
|---|---|---|---|---|
| <0.1 mm | <2°C | بدون تغییر | >12 ماه | 6 ماه |
| 0.1-0.5 میلی متر | 2-8 درجه | +20–50% | 6-12 ماه | 3-4 ماه |
| 0.5-1.0 میلی متر | 8-15 درجه | +50–100% | 3-6 ماه | 6-8 هفته |
| 1.0-2.0 میلی متر | 15-25 درجه | +100–200% | 4-10 هفته | 3-4 هفته |
| >2.0 میلی متر | >25 درجه | >200% | 1-4 هفته | تمیز کردن فوری |
ضخامت مقیاس، افزایش دما، و فواصل بازرسی توصیه شده برای بخاری های غوطه وری PTFE
تعیین فاصله مناسب برای یک تانک خاص
فاصله بازرسی مناسب زمان لازم برای رسیدن لایه رسوب به ضخامتی است که دمای غلاف را حدود 10 درجه افزایش می دهد. این نقطه ای است که در آن رسوب شروع به تسریع می کند و آسیب نقطه داغ تبدیل به یک خطر می شود.
برای مخزنی با سرعت رسوب متوسط-1 میلی‌متر مقیاس تشکیل شده در چهار ماه، آستانه 10 درجه در حدود 1.5-2.0 میلی‌متر یا شش تا هشت ماه است. فاصله بازرسی از سه تا چهار ماه قبل از رسیدن به آن ضخامت، ترازو را می گیرد.
برای مخزنی با نرخ رسوب بالا{1}}1 میلی متر که در شش هفته تشکیل می شود، آستانه 10 درجه در دو تا سه ماه به دست می آید. فاصله بازرسی بین چهار تا شش هفته مناسب است.
میزان رسوب به مواد شیمیایی، دما، سختی آب و شرایط جریان در بخاری بستگی دارد. آب سخت، محتوای فسفات بالا و جریان کم، سرعت رسوب را افزایش می دهند. آب نرم، مواد جامد کم و جریان خوب آن را کاهش می دهد.
تنظیم فاصله بر اساس یافته های بازرسی
اولین بازرسی پس از نصب بخاری جدید، داده های پایه را ارائه می دهد. اگر لایه مقیاس سبک باشد و به راحتی برداشته شود، فاصله زمانی قابل افزایش است. اگر ترازو از قبل ضخیم یا سفت است، فاصله باید کوتاه شود.
بازرسی های بعدی فاصله را اصلاح می کند. اگر ضخامت مقیاس در هر بازرسی به طور مداوم نازک باشد، می توان فاصله را طولانی تر کرد. اگر ضخامت سریعتر از حد انتظار رشد می کند، فاصله باید کوتاه شود و علت اصلی-چگالی وات بالا، جریان کم، یا شیمی تهاجمی{3}}باید بررسی شود.
| اولین یافته بازرسی | فاصله تنظیم شده | بررسی علت ریشه ای | اقدام |
|---|---|---|---|
| بدون مقیاس قابل مشاهده | تا 6 ماه تمدید شود | هیچ کدام | نظارت را ادامه دهید |
| مقیاس سبک، به راحتی حذف می شود | در 3-4 ماه نگه دارید | جریان را بررسی کنید | تمیز، نظارت |
| مقیاس متوسط، سخت | به 6-8 هفته کوتاه شود | چگالی وات را بررسی کنید | پاک کنید، پارامترها را تنظیم کنید |
| مقیاس سنگین، بسیار سخت | به 3-4 هفته کوتاه کنید | تمام پارامترها را بررسی کنید | تمیز، جایگزینی را در نظر بگیرید |
تنظیم فاصله بر اساس یافته های بازرسی اول
تشخیص نقطه داغ در حین بازرسی
بازرسی بصری به تنهایی همیشه نقاط داغ را نشان نمی دهد. یک نقطه داغ ممکن است زیر یک لایه مقیاس نازک و یکنواخت باشد که طبیعی به نظر می رسد. اندازه گیری دمای غلاف در بار عملیاتی قابل اطمینان تر است.
دمای غلاف را در چندین نقطه در امتداد بخش گرم شده با استفاده از یک دماسنج مادون قرمز دستی یا یک ترموکوپل تماسی اندازه گیری کنید. بالاترین خوانش گرم ترین نقطه را نشان می دهد. اگر هر نقطه از 100 تا 110 درجه بیشتر شود، یک نقطه داغ وجود دارد و مقیاس باید فوراً برداشته شود.
تغییر رنگ روی غلاف نیز یکی دیگر از نشانه هاست. نوار قهوه ای یا تیره ای که با اسید رقیق پاک نمی شود نشان می دهد که پلیمر در معرض دمای بالا قرار گرفته است. بخاری باید به دقت کنترل شود یا تعویض شود.
جلوگیری از نقاط داغ از طریق طراحی
موثرترین راه برای کاهش خطر نقاط داغ، کاهش چگالی وات است. یک بخاری که با 0.8 وات بر سانتی متر مربع کار می کند، دمای غلاف آن 10 تا 15 درجه کمتر از بخاری 1.4 وات بر سانتی متر مربع در همان حمام است. دمای پایین تر سرعت رسوب را کاهش می دهد و تشکیل نقاط داغ را کند می کند.
بهبود جریان در غلاف ضخامت لایه مرزی را کاهش می دهد و سطح را خنک تر نگه می دارد. یک ادکتور یا لوله اسپرج که به سمت بخاری هدایت می شود، اغلب ساده ترین بهبود برای یک نصب موجود است.
سطح غلاف صیقلی استحکام چسبندگی رسوبات را کاهش می دهد و حذف آنها را آسان تر می کند. این کار فاصله بین تمیز کردن را افزایش می دهد و خطر ایجاد نقاط داغ زیر یک رسوب مقاوم را کاهش می دهد.
وقتی فواصل استاندارد نمی تواند از نقاط داغ جلوگیری کند
مخازن با نرخ رسوب بالا و شیمی تهاجمی اغلب نیاز به بازرسی و تمیز کردن مکرر نسبت به برنامه های تعمیر و نگهداری استاندارد دارند. در این موارد، پیکربندی سفارشی بخاری غوطه‌وری PTFE با چگالی وات کمتر، سطح بزرگ‌تر و دسترسی جریان بهتر، سرعت تشکیل رسوب را کاهش می‌دهد و فاصله بین تمیز کردن‌های مورد نیاز را افزایش می‌دهد. فرآیند مشخصات به شیمی حمام، دمای عملیاتی، سختی آب، شرایط جریان و تاریخچه مقیاس بخاری های قبلی نیاز دارد. برای تأسیسات با مخازن متعدد، رشد مقیاس ردیابی در سراسر ناوگان مشخص می کند که کدام تانک ها به بیشترین توجه نیاز دارند و تغییرات مشخصات در کجا بیشترین تأثیر را خواهد داشت.
