הסגלגל שמקצר חיים
צינור מחליף חום PTFE עם חתך עגול מושלם-מפיץ את לחץ הקיטור הפנימי באופן אחיד סביב היקפו. מתח החישוק שווה בכל הנקודות. הצינור זוחל באופן אחיד, ודילול הקירות מתקדם באופן צפוי.
צינור עם סגלגל אפילו קל מרכז את הלחץ בנקודות של רדיוס עקמומיות מינימלי. מתח החישוק גבוה יותר כאשר הקיר מתעקל בצורה חדה יותר. הזחילה מואצת במיקומי הלחץ הגבוהים- האלו. דילול הקירות הופך ללא-אחיד. לחץ ההתפרצות-הלחץ הפנימי שבו הצינור נקרע-יורד מהר יותר ממה שחזו על ידי מודלים אחידים של-קירות.
ניתן לכמת את הקשר בין סגלגלות ראשונית לשמירת לחץ פרץ-לטווח ארוך. ציון סובלנות סגלגלות בזמן הייצור מבטיח שהצינור שומר על קיבולת לחץ נאותה לאורך חיי השירות התכנון שלו.
ריכוז המתח מהסגלגלות
עבור צינור דק- עגול לחלוטין, מתח החישוק הוא: σ=P × D / (2 × t), כאשר P הוא לחץ פנימי, D הוא קוטר ממוצע, ו-t הוא עובי הדופן. זוהי הנוסחה הסטנדרטית של בארלו.
עבור צינור אובלי, מתח החישוק בנקודת הרדיוס המינימלי גבוה יותר. גורם ריכוז המתח K תלוי בסגלגלות, המוגדרת כ: אובליות (%)=(Dmax - Dmin) / דומינלי × 100.
בסגלגלות של 2%, גורם ריכוז המתח הוא בערך 1.15-עלייה של 15% במתח החישוק המקומי. ב-5% סגלגלות, K ≈ 1.35. ב-10% אובליות, K ≈ 1.70. הלחץ המוגבר מניע זחילה מהירה יותר בנקודות העקמומיות הגבוהות. הצינור הופך בהדרגה ליותר סגלגל ככל שהזחילה מדללת את הקיר באופן מועדף במקומות אלה. לולאת המשוב מואצת.
טבלה 1: השפעת סגלגלות על שמירת לחץ פרץ ל-5 שנים (10 מ"מ OD × 1 מ"מ קיר שונה PTFE, 3 barg Steam ב-143 מעלות)
| סגלגל ראשוני (%) | גורם ריכוז מתח (K) | דילול קיר ב-5 שנים (% מהמקור) | שימור לחץ פרץ ב-5 שנים (% מהמקור) | מֶזֶג |
|---|---|---|---|---|
| < 1.0 | < 1.08 | 5-8% (אחיד) | 85-90% | מקובל לשירות של 10+ שנה |
| 1.0-2.0 | 1.08-1.15 | 8-12% (מעט לא אחיד) | 78-85% | מקובל לשירות של 5-8 שנים |
| 2.0-3.0 | 1.15-1.22 | 12-18% (לא אחיד למדידה) | 70-78% | שׁוּלִי; להפחית את מרווח הבדיקה |
| 3.0-5.0 | 1.22-1.35 | 18-28% (לא אחיד בעליל) | 60-70% | החלפה תוך 3 שנים |
| > 5.0 | > 1.35 | >28% (מאיץ) | < 60% | החלף בהזדמנות הבאה |
ערכים מחושבים עבור PTFE שונה בקיטור רווי של 143 מעלות. Virgin PTFE מראה דילול דופן מהיר יותר בכ-30-50% באותה סגלגלות עקב קצב זחילה גבוה יותר.
מפרטי Ovality ייצור
צינורות PTFE מיוצרים על ידי שחול הדבק. תהליך האקסטרוזיה מייצר באופן טבעי מידה מסוימת של סגלגלות. הסגלגלות כפי-שחולצה תלויה בעיצוב תבנית האקסטרוזיה, במתח ההובלה- ובקצב הקירור.
לצינורות PTFE מסחריים סטנדרטיים יש בדרך כלל סגלגלות של 1-3%. זה מתאים לרוב יישומי מחליפי החום הפועלים מתחת ללחץ קיטור של 4 בארג. עבור שירות בלחץ גבוה יותר או דרישות חיי שירות ממושכות, יש לציין צינורות עם סגלגלות מתחת ל-1.5%.
סגלגלות נמדדת עם מיקרומטר או משווה אופטי במספר נקודות לאורך כל צינור. עבור יישומים קריטיים, מומלץ לבדוק 100% של סגלגלות הצינור בנקודת האמצע ובשני הקצוות. יש לכלול את נתוני המדידה בתיעוד אישור החומר.
ב-ניטור סגלגלות השירות
סגלגלות הצינור עולה עם הזמן עקב זחילה בנקודות הלחץ הגבוהות-. מדידה תקופתית של סגלגלות הצינור במהלך תחזוקה מתוזמנת מספקת אזהרה מוקדמת לקראת סוף החיים. מגמה של סגלגלות גוברת מצביעה על כך שהזחילה מואצת ודילול הקירות הופך ללא- אחיד.
כאשר-הסגלגלות בשירות מגיעה ל-5%, הצינור צלל כ-50-60% מחיי הזחילה השימושיים שלו. יש לתכנן החלפה. כאשר הסגלגל מגיע ל-8-10%, מקדם הבטיחות של לחץ התפרצות מתקרב לרמה המינימלית המקובלת, ומומלץ להחליף מיד.
תַקצִיר
סגלגלות ראשונית של הצינור משפיעה ישירות על שמירת לחץ פרץ-לטווח ארוך במחלפי חום מסוג PTFE. סגלגלות מתחת ל-2% מבטיחה זחילה אחידה ודילול קירות צפוי מראש במשך 5-8 שנות שירות. סגלגלות מעל 3% מאיצה דילול לא-אחיד בנקודות עקמומיות גבוהות, ומפחיתה את שימור לחץ הפריצה ל-60-70% תוך 5 שנים.
ציון סובלנות סגלגלות של פחות מ-2% או שווה ל-2% בייצור וניטור הסגלגל במהלך השירות מספק בסיס שניתן לכמת לחיזוי חיי השירות ותזמון החלפה.
מפרטים הנדסיים לקריטריונים לקבלת סגלגלות צינורות PTFE ביישומי מחליפי חום ספציפיים זמינים עם הגשת לחץ קיטור, חיי שירות נדרשים, ממדי צינור ונהלי בדיקה נוכחיים.
