קו ציפוי חבית משך דוד טבילה PTFE לאחר תשעה חודשי שירות. החלק המחומם היה במצב טוב. הכשל מקורו באזור הקר-בקטע הלא מחומם בין האוגן לחלק העליון של האזור המחומם. ה-PTFE באזור הקר הראה סדרה של סדקים עדינים, והתנגדות הבידוד ירדה ל-15 MΩ. החבית הייתה במגע עם האזור הקר במהלך הטעינה והפריקה, והנזק המכני פרץ את הציפוי.
האזור הקר הוא האורך הלא מחומם של המחמם המחבר את החלק המחומם לאוגן. הוא לא נועד לייצר חום, והוא אינו מקורר על ידי נוזל התהליך באותו אופן כמו החלק המחומם. בציפוי חבית, האזור הקר הוא לרוב החלק הפגיע ביותר של המחמם.
מדוע האזור הקר פגיע בציפוי חביות
הקנה הוא גליל מסתובב שנע במיכל. במהלך הטעינה והפריקה, הקנה מורם או מוטה, ודרכו עשויה להביא אותו למגע עם האזור הקר של המחמם. האזור הקר נמצא לעתים קרובות בחלק העליון של המחמם, ליד קו הנוזל, שם לחבית יש את המרווח הגדול ביותר.
האזור הקר הוא גם דק יותר מהחלק המחומם בחלק מהעיצובים של תנור חימום. ה-PTFE עשוי להיות דק יותר, ונדן המתכת עשוי להיות פחות חזק. האזור הקר אינו מתוכנן לעמוד במגע מכני מכיוון שהוא אינו צפוי להיות באזור-הבלאי הגבוה.
כיצד מגע חבית פוגע באזור הקר
החבית כבדה-בדרך כלל 20-50 ק"ג כשהיא עמוסה. כאשר הוא יוצר קשר עם האזור הקר, הוא מטיל עומס מכני. ה-PTFE עלול להיסדק, ונדן המתכת עלול להיקרע. הסדקים מאפשרים לנוזל התהליך להגיע למתכת, ומתחילה קורוזיה.
הנזק הוא לרוב מתקדם. המגע הראשון עלול לגרום רק לסימן משטח. מגע חוזר מגדיל את הנזק, ובסופו של דבר ה-PTFE מתפרץ.
| משקל חבית | צור קשר עם כוח | נזק PTFE | הגיע הזמן להפרת PTFE | סיכון כישלון |
|---|---|---|---|---|
| <20 kg | נָמוּך | סימני פני השטח | >18 חודשים | נָמוּך |
| 20-35 ק"ג | לְמַתֵן | סדקים | 8-18 חודשים | לְמַתֵן |
| 35-50 ק"ג | גָבוֹהַ | סדקים עמוקים | 4-8 חודשים | גָבוֹהַ |
| >50 ק"ג | גבוה מאוד | הפרת PTFE | 1-4 חודשים | גבוה מאוד |
משקל החבית והשפעתו על נזק לאזור קר
מדוע האזור הקר נכשל לפני הקטע המחומם
החלק המחומם מקורר על ידי נוזל התהליך. הנוזל מסיר חום ושומר על PTFE בטמפרטורה מתונה. האזור הקר אינו מקורר באותו אופן. הוא עשוי להיות מעל קו הנוזל או באזור זרימה נמוך-. ה-PTFE באזור הקר חם יותר מהחלק המחומם בתנאי הפעלה מסוימים.
ה-PTFE החם יותר הוא רך יותר ורגיש יותר לנזק מכני. כאשר החבית נוגעת באזור הקר, ה-PTFE מתעוות בקלות רבה יותר ונסדק בקלות רבה יותר מאשר בקטע המחומם הקר יותר.
מניעת כשל באזור קר בציפוי חביות
המניעה היעילה ביותר היא להגן על האזור הקר ממגע בחבית. ניתן להתקין מגן או מגן מעל האזור הקר כדי לספוג את הפגיעה. המגן יכול להיות עשוי מ-PTFE, PVDF או חומר דומה עמיד בפני כימיקלים.
הגדלת המרווח בין נתיב החבית לאזור הקר מפחיתה את הסיכון למגע. יש למקם את המחמם כך שהחבית לא יכולה להגיע לאזור הקר בזמן טעינה ופריקה רגילים.
ציפוי PTFE עבה יותר באזור הקר מספק עמידות רבה יותר בפני נזק מכני. עובי הציפוי באזור הקר צריך להיות עבה לפחות כמו החלק המחומם, ורצוי עבה יותר.
| אמצעי מניעה | השפעה על נזק לאזור קר | יישום | עֲלוּת |
|---|---|---|---|
| שומר או מגן | סופג השפעה | עיצוב תנור חימום | לְמַתֵן |
| מרווח מוגבר | נמנע ממגע | פריסת טנק | נָמוּך |
| ציפוי אזור קר עבה יותר | יותר עמידות לנזק | תהליך ציפוי | לְמַתֵן |
| מדריך נתיב חבית | שולט בתנועת החבית | התקנת ציוד | לְמַתֵן |
אמצעי מניעה לכשל באזור קר בציפוי חביות
כאשר כשל באזור קר מצביע על בעיית עיצוב
תנור חימום שנכשל באזור הקר למרות שמירה ומרווח הולם מצביע על כך שעיצוב המחמם או פריסת המיכל אינם מתאימים לציפוי חבית. תצורת דוד טבילה מותאם אישית מסוג PTFE עם אזור קר מחוזק, מגן מגן וציפוי עבה יותר מטפל בגורם השורש לכשל באזור קר. תהליך המפרט דורש את מידות החבית, נתיב החבית, פריסת המיכל, והספק הנדרש. עבור מתקנים עם קווי ציפוי חבית, גישה ספציפית ליישום-מפחיתה כשל באזור קר ומאריכה את חיי השירות של המחמם.
