פאזל הנקודה הקרה
סקר אינפרא אדום של צרור מחליף חום PTFE מגלה נקודות קרה-מובחנות באזורים מקומיים בקוטר 50-150 מ"מ שבהם טמפרטורת פני הצינור קרירה ב-15-30 מעלות מהאזורים הסובבים. הכתמים הקרים מופיעים על מספר צינורות, אינם ממוקמים באופן עקבי באותו מיקום בכל צינור, ונמשכים ללא קשר להתאמת לחץ הקיטור.
אספקת הקיטור אחידה. לחץ הכותרת יציב. אין אינדיקציה לחסימת צינור. עם זאת, חלקים של צרור הצינורות אינם מעבירים חום ביעילות. הכתמים הקרים מייצגים יכולת העברת חום אבודה שלא ניתן לשחזר על ידי הגדלת זרימת הקיטור.
שלושה מנגנונים ברורים מייצרים כתמים קרים גלויים על מחליפי חום PTFE: איגום עיבוי פנימי, עיבוי פני השטח החיצוני ותיעול זרימת צד-. כל אחד מהם מייצר תבנית תרמית אופיינית המזהה את סיבת השורש.
מנגנון 1: איגום קונדנסט פנימי
כאשר לצינור PTFE יש צניחה מקומית או נקודה נמוכה-מתמיכה לא מספקת, עיוות זחילה תרמית או שגיאת התקנה-בריכות עיבוי בשקע. הקונדנסט המקושר ממלא את החלק התחתון של חתך הצינור-, מעביר אדים ממגע עם אותו חלק של דופן הצינור. הקונדנסט, ב-100 מעלות או יותר, מעביר הרבה פחות חום מאשר עיבוי קיטור ב-143 מעלות. משטח הצינור מעל הבריכה נראה קר בהדמיה תרמית.
לנקודה הקרה מהאיגום הפנימי יש צורה אופיינית: הוא מכוון אופקית על פני הצינור (אם הצינור אופקי), יש לו גבול תחתון חד במקום שבו יושב משטח הבריכה, והוא עשוי להשתרע בחלקו סביב היקף הצינור. הנקודה לא זזה עם שינויים בזרימת התהליך-הוא מקובע על ידי הגיאומטריה של הצינור.
התיקון הוא מכני: תמיכה- מחדש בצינור כדי לחסל את הצניחה, או החלפת צינורות שפיתחו סטיית זחילה קבועה. עליית לחץ הקיטור אינה מבטלת את הבריכה; זה עשוי להגביר את קצב הרתיחה בתוך הבריכה אך אינו מוציא את הקונדנסט.
מנגנון 2: עיקול משטח חיצוני
למרות ש-PTFE מתנגד להדבקה טוב יותר ממתכות, הוא אינו חסין. באמבטיות עם העמסת מוצקים גבוהה, משקעים דביקים או נטיות כבדות להצטברות, משקעים מקומיים יכולים להצטבר על משטחי הצינור. המשקע מבודד את דופן הצינור מנוזל התהליך. משטח הצינור שמתחת למשקע חם יותר בצד הקיטור אך קריר יותר על המשטח החיצוני -היפוך תרמי המבדיל בין עכירות לאיגור עיבוי.
לנקודה הקרה מההתעכבות יש צורה לא סדירה התואמת את מתאר ההפקדה. זה יכול להתרחש בכל מקום על הצינור. כתמים מרובים על אותו צינור מרמזים על שקיעת חלקיקים מזרימת תהליך לא- אחידה. הכתמים עשויים לגדול או להזיז עם הזמן כאשר משקעים מצטברים או יורדים.
התיקון הוא ניקוי-הסרה כימית או מכנית של הפיקדון. האינרטיות הכימית של PTFE מאפשרת לכימיקלים אגרסיביים לניקוי להמיס את המשקע מבלי לתקוף את הצינור. מניעה כוללת שיפור סינון של תמיסת התהליך או התאמת כימיה להפחתת משקעים.
טבלה 1: אבחון נקודות קר לפי תבנית תרמית
| מאפיין נקודה קרה | איגום קונדנסט פנימי | עכירות חיצונית | תקשור זרימה |
|---|---|---|---|
| צוּרָה | רצועה אופקית; קצה תחתון חד | לֹא סָדִיר; מתאים לצורת הפיקדון | פס אנכי או אלכסוני מפוזר |
| מִקוּם | בצניחת הצינור או בנקודת השפל | בְּכָל מָקוֹם; לעתים קרובות אקראי | עוקב אחר נתיב זרימת התהליך |
| ניגודיות טמפרטורה | 20-30 מעלות מתחת לצינור הסמוך | 10-20 מעלות מתחת לצינור הסמוך | 5-15 מעלות על פני מספר צינורות |
| תגובה לעלייה בקיטור | הכתם נמשך או מתעצם | נקודה עשויה להתכווץ מעט | המקום ללא שינוי |
| תגובה לשינוי זרימת תהליך | אין שינוי | עשוי להזיז מעט | שינוי דפוס נקודתי |
| בְּדִיקָה גוּפָנִית | לצינור יש צניחת או עיוות גלוי | משקע גלוי על פני הצינור | אין פגם בצינור גלוי |
| פעולת תיקון | תתמוך מחדש- או החלף את הצינור | נקה משטח הצינור | התקן מבדלי חלוקת זרימה |
מנגנון 3: תהליך-תיעול זרימה צדדית
בחבילות טבולות במעטפת-ו-צינור או מיכל-, נוזל התהליך לא תמיד זורם באופן אחיד על פני כל הצינורות. תקשור זרימה מתרחש כאשר נוזל מוצא נתיב התנגדות-מועדף דרך החבילה, עוקף קטעים אחרים. צינורות באזור העוקף חווים העברת חום חיצונית מופחתת. טמפרטורת פני השטח שלהם יורדת מכיוון שפחות חום מוסר על ידי נוזל התהליך האיטי.
הנקודה הקרה מתעלת הזרימה משפיעה על מספר צינורות סמוכים בדפוס המיושר עם כיוון הזרימה. ניגודיות הטמפרטורה פחות דרמטית מאשר איסוף או עיקול-בדרך כלל 5-15 מעלות. הדפוס משתנה כאשר קצב זרימת התהליך או כיוון משתנה, מה שמבדיל אותו מהדפוסים הקבועים של איגום והתכלות.
התיקון הוא מכני: התקנת מבדלי חלוקת זרימה, התאמת כיוון חרירי הכניסה, או הוספת מיישרי זרימה כדי לפזר את נוזל התהליך באופן אחיד על פני צרור הצינור.
תַקצִיר
לכתמים קרים על צינורות מחליף חום PTFE הנראים בהדמיה תרמית יש שלוש סיבות עיקריות. איגום עיבוי פנימי מייצר פסים אופקיים עם קצוות תחתונים חדים בשקיעות הצינור. עכירות חיצונית מייצרת כתמים לא סדירים התואמים צורות משקעים. תקשור זרימה מייצר דפוסים מפוזרים המשפיעים על מספר צינורות סמוכים. מאפייני התבנית התרמית, בשילוב עם בדיקה פיזית, מזהים את הסיבה השורשית ומכוונים את הפעולה המתקנת.
הדמיה תרמית היא כלי האבחון המועדף להבחנה בין מנגנונים אלו באופן לא-פולשני במהלך הפעולה. סקרים תרמיים שנתיים קובעים קו בסיס ומזהים בעיות מתפתחות לפני שהן גורמות לאובדן קיבולת מדיד.
תמיכה הנדסית עבור פרשנות הדמיה תרמית של מחליף חום PTFE זמינה עם הגשת תמונות תרמיות, שרטוטי פריסת צינורות, טמפרטורות הפעלה וזרימות וכל שינוי בביצועים שנצפו.
