एक पीटीएफई हीट एक्सचेंजर को सेवा से हटा दिया जाता है क्योंकि ऑपरेटरों को ट्यूब मोड़ के पास और ट्यूबशीट के किनारे पर छोटे रिसाव दिखाई देते हैं। दृश्य निरीक्षण से सतह पर फैली अत्यंत महीन दरारों के एक नेटवर्क का पता चलता है। रासायनिक अनुकूलता चार्ट पुष्टि करते हैं कि प्रक्रिया द्रव पीटीएफई के लिए स्वीकार्य है। ऑपरेटिंग तापमान कभी भी डिज़ाइन सीमा से अधिक नहीं हुआ। घर्षण, प्रभाव या अधिक दबाव का कोई लक्षण दिखाई नहीं देता। क्षति यांत्रिक लगती है, फिर भी कोई यांत्रिक अधिभार नहीं हुआ। इस प्रकार की पेचीदा विफलता अक्सर गलत निष्कर्षों की ओर ले जाती है जब तक कि कम स्पष्ट तंत्र पर विचार नहीं किया जाता है: पर्यावरणीय तनाव क्रैकिंग।
पर्यावरणीय तनाव क्रैकिंग (ईएससी) एक विफलता मोड का वर्णन करता है जिसमें तन्य तनाव और एक रासायनिक वातावरण की संयुक्त कार्रवाई के कारण एक बहुलक फ्रैक्चर होता है जो दरार वृद्धि के प्रतिरोध को कमजोर करता है। कोई भी कारक अकेले आम तौर पर सामग्री को नुकसान नहीं पहुँचाएगा। पीटीएफई व्यापक रूप से रासायनिक जड़ता और संक्षारण प्रतिरोध के लिए जाना जाता है, लेकिन सभी पॉलिमर की तरह इसमें दीर्घकालिक तनाव के प्रति संवेदनशील सूक्ष्म संरचना होती है। जब सामग्री में यांत्रिक तनाव मौजूद होता है, तो कुछ रसायन नाटकीय रूप से दरार के प्रसार को तेज कर सकते हैं, भले ही वे रासायनिक रूप से बहुलक को भंग या ख़राब नहीं करते हैं।
तंत्र संक्षारण से मौलिक रूप से भिन्न है। संक्षारण में, एक रसायन सामग्री के साथ प्रतिक्रिया करता है और उसे भस्म कर देता है। पर्यावरणीय तनाव क्रैकिंग में, रसायन एक हमलावर के बजाय एक सुविधाकर्ता के रूप में कार्य करता है। अणु सूक्ष्म सतह क्षेत्रों में प्रवेश करते हैं और अंतर-आणविक सामंजस्य को कम करते हैं, जिससे दरार के विस्तार के लिए आवश्यक ऊर्जा कम हो जाती है। एक बार शुरू होने के बाद, दरार सामग्री की सामान्य ताकत से कहीं कम तनाव के तहत फैलती है। इसलिए एक्सचेंजर "रेटिंग से नीचे" विफल प्रतीत होता है, जिससे विफलता विश्लेषण के दौरान भ्रम पैदा होता है।
अवशिष्ट तनाव प्रेरक शक्ति प्रदान करता है। पीटीएफई हीट एक्सचेंजर ट्यूब और बेंड थर्मल शेपिंग और इंस्टॉलेशन हैंडलिंग के माध्यम से बनते हैं। यहां तक कि सावधानीपूर्वक निर्माण से भी स्थानीयकृत तन्य तनाव निकल जाता है, विशेष रूप से मोड़ के बाहर जहां खिंचाव होता है। स्थापना पाइप के गलत संरेखण, अत्यधिक निकला हुआ किनारा कसने, या प्रतिबंधित थर्मल विस्तार के माध्यम से और अधिक तनाव बढ़ा सकती है। ऑपरेशन के दौरान थर्मल साइकलिंग फिर इन क्षेत्रों को बार-बार लोड करती है, जिससे समय के साथ निरंतर दरार {{4}ड्राइविंग बल बना रहता है।
तनाव-क्रैकिंग एजेंट तंत्र के दूसरे भाग को ट्रिगर करते हैं। फ़्लोरोपॉलीमर अधिकांश एसिड और क्षार का विरोध करते हैं, लेकिन कुछ यौगिक अभी भी दरार वृद्धि को बढ़ावा दे सकते हैं। सर्फेक्टेंट एक सुविख्यात श्रेणी है क्योंकि वे सतह की ऊर्जा को कम करते हैं और माइक्रोवोइड्स में प्रवेश करते हैं। ऊंचे तापमान पर कुछ कार्बनिक सॉल्वैंट्स समान रूप से कार्य कर सकते हैं, खासकर जब यांत्रिक तनाव के साथ संयुक्त होते हैं। कुछ प्रक्रिया योजक, गीला करने वाले एजेंट और सफाई रसायनों का भी यह प्रभाव होता है। रसायन स्पष्ट रूप से पीटीएफई सतह पर हमला नहीं करता है, इसलिए अकेले संगतता तालिकाएं विफलता की भविष्यवाणी नहीं कर सकती हैं।
विशिष्ट दरार पैटर्न ईएससी को अन्य क्षति से अलग करने में मदद करते हैं। दरारें आम तौर पर बेहद महीन होती हैं और अक्सर कई दिशाओं में शाखा करती हैं। वे उच्चतम तन्यता तनाव वाले क्षेत्रों में दिखाई देते हैं: बाहरी मोड़ त्रिज्या, क्लैंप किए गए निकला हुआ किनारा क्षेत्रों के पास, और ट्यूबशीट जोड़ों के आसपास। फ्रैक्चर की सतह आमतौर पर पिघली या घिसी हुई होने के बजाय मैट दिखती है। शुरुआती चरणों में, एक्सचेंजर दबाव परीक्षण पास कर सकता है क्योंकि दरारें उथली रहती हैं; दीवार की मोटाई के माध्यम से आपस में जुड़ने के बाद ही रिसाव शुरू होता है।
फ़ील्ड जांच में अक्सर स्थापना प्रेरित अवशिष्ट तनाव को एक निर्णायक कारक के रूप में प्रकट किया जाता है। एक्सचेंजर नोजल में स्थानांतरित पाइप तनाव ट्यूबशीट को थोड़ा विकृत कर देता है, जिससे ट्यूब प्रवेश द्वार के चारों ओर तनाव केंद्रित हो जाता है। हल्के सर्फैक्टेंट युक्त प्रक्रिया धाराओं के संपर्क में आने पर, दरारें धीरे-धीरे महीनों में बन जाती हैं। अकेले पर्यावरण एक अस्थिर घटक को नुकसान नहीं पहुंचाएगा, और अकेले तनाव रसायन के बिना हानिरहित रहेगा। वे सब मिलकर असफलता उत्पन्न करते हैं।
इसलिए रोकथाम के लिए यांत्रिक और रासायनिक दोनों प्रभावों को संबोधित करने की आवश्यकता होती है। यांत्रिक डिज़ाइन उपाय अत्यधिक प्रभावी हैं। बड़ी मोड़ त्रिज्या निर्माण के दौरान बाहरी फाइबर तनाव को कम करती है। उचित रूप से संरेखित पाइपिंग निरंतर बाहरी भार को रोकती है। स्वतंत्र पाइप एक्सचेंजर शेल में स्टॉप कंपन और वजन हस्तांतरण का समर्थन करता है। नियंत्रित बोल्ट टॉर्क फ्लैंज पर स्थानीयकृत विरूपण से बचाता है। थर्मल विस्तार के लिए जगह की अनुमति तापमान परिवर्तन के दौरान चक्रीय तन्यता लोडिंग को रोकती है।
प्रक्रिया की समीक्षा भी उतनी ही महत्वपूर्ण है। ट्रेस एडिटिव्स और सफाई समाधानों सहित द्रव के भीतर संभावित तनाव {{1}क्रैकिंग एजेंटों - की पहचान करने से जोखिम निर्धारित करने में मदद मिलती है। जब ऐसे एजेंटों को समाप्त नहीं किया जा सकता है, तो यांत्रिक तनाव को कम करना और भी महत्वपूर्ण हो जाता है। कुछ मामलों में, वैकल्पिक फ्लोरोपॉलीमर ग्रेड या संशोधित प्रसंस्करण विधियां आणविक उलझाव को बढ़ाकर या आंतरिक तनाव एकाग्रता को कम करके दरार प्रसार के लिए बेहतर प्रतिरोध प्रदान करती हैं।
पर्यावरणीय तनाव क्रैकिंग पॉलिमर हीट ट्रांसफर उपकरण में एक सूक्ष्म लेकिन अच्छी तरह से प्रलेखित विफलता मोड का प्रतिनिधित्व करता है। दृश्यमान क्षरण की अनुपस्थिति अक्सर विनिर्माण दोष या दबाव भ्रमण जैसे गलत कारणों की दिशा में समस्या निवारण प्रयासों को गुमराह करती है। अवशिष्ट तनाव, मोड़ त्रिज्या, स्थापना संरेखण और रासायनिक संरचना का सावधानीपूर्वक मूल्यांकन आम तौर पर वास्तविक तंत्र को प्रकट करता है।
विश्वसनीय संचालन यह पहचानने पर निर्भर करता है कि अकेले रासायनिक प्रतिरोध संरचनात्मक स्थायित्व की गारंटी नहीं देता है। जब तन्य तनाव और स्ट्रेस {{1}क्रैकिंग एजेंट एक साथ मौजूद होते हैं, तो अत्यधिक निष्क्रिय पीटीएफई भी समय से पहले फ्रैक्चर कर सकता है। तनाव राहत डिज़ाइन सुविधाओं को शामिल करना और विनिर्देशन के दौरान प्रक्रिया रसायन विज्ञान की समीक्षा करना एक व्यावहारिक सुरक्षा मार्जिन प्रदान करता है। सर्फेक्टेंट या गर्म कार्बनिक मिश्रण से जुड़े मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए, अनुभवी निर्माताओं और सामग्री विशेषज्ञों के परामर्श से निर्माण विवरणों के चयन की अनुमति मिलती है जो दरार प्रसार का विरोध करते हैं और एक्सचेंजर सेवा जीवन का विस्तार करते हैं।
