पीटीएफई हीट एक्सचेंजर ट्यूबों का रंग खराब होने का क्या कारण है और क्या यह प्रदर्शन को प्रभावित करता है?

पीली नलिकाएँ

एक नियमित निरीक्षण के दौरान, रखरखाव कर्मियों ने देखा कि दो साल पहले स्थापित प्राचीन सफेद पीटीएफई हीट एक्सचेंजर ट्यूब पीले रंग में बदल गए हैं। कुछ ट्यूबों पर मलिनकिरण एक समान है, दूसरों पर धब्बेदार है। हीट एक्सचेंजर विनिर्देश के अनुसार कार्य करना जारी रखता है। भाप का दबाव और ऊष्मा उत्पादन अपरिवर्तित रहता है। प्रश्न: क्या यह कॉस्मेटिक है, या क्या यह सामग्री के क्षरण का संकेत देता है जिससे ट्यूब की अखंडता को खतरा है?

पीटीएफई मलिनकिरण के कई कारण होते हैं, जिनमें हानिरहित सतह के दाग से लेकर गंभीर थर्मल या रासायनिक गिरावट तक शामिल हैं। उनके बीच अंतर करने के लिए पैटर्न, प्रक्रिया रसायन विज्ञान और ऑपरेटिंग तापमान इतिहास का विश्लेषण करना आवश्यक है। एक गलत निदान{{2}उन ट्यूबों को बदलना जो केवल दागदार हैं, या उन ट्यूबों का संचालन जारी रखना जो रासायनिक रूप से खराब हो रही हैं{{3}इसमें अनावश्यक लागत या सुरक्षा परिणाम होते हैं।

मलिनकिरण तंत्र

सतह पर धुंधलापन तब होता है जब प्रक्रिया समाधान से रंगीन यौगिक पीटीएफई सतह पर सोख लेते हैं। धातु आयन {{1}लोहे के आयन पीले रंग के आयन {{2} भूरे रंग के, तांबे के आयन नीले रंग के आयन {3} हरे रंग के आयन, क्रोमियम के आयन नारंगी रंग के आयन - पतली ऑक्साइड फिल्मों के रूप में जमा हो सकते हैं। ब्राइटनर के अपघटन या तेल संदूषण से कार्बनिक यौगिक भूरे रंग के अवशेष बना सकते हैं। ये दाग सतही हैं. वे पीटीएफई में प्रवेश नहीं करते हैं या इसके यांत्रिक गुणों में बदलाव नहीं करते हैं।

दाग को अक्सर पोंछा या धोया जा सकता है, जिससे इसकी सतही प्रकृति की पुष्टि होती है। यदि दाग नहीं मिटता है लेकिन ट्यूब की सतह चिकनी रहती है और दीवार की मोटाई अपरिवर्तित रहती है, तो दाग सबसे बाहरी पॉलिमर परतों में सोख लिया जा सकता है {{1}कॉस्मेटिक लेकिन लगातार बना रहता है।

थर्मल गिरावट पॉलिमर श्रृंखला विखंडन और ऑक्सीकरण के माध्यम से मलिनकिरण पैदा करती है। 260 डिग्री से ऊपर निरंतर तापमान, या उस सीमा के निकट लंबे समय तक संचालन, पीटीएफई को पीला, फिर भूरा होने का कारण बनता है, क्योंकि पॉलिमर बैकबोन में संयुग्मित दोहरे बंधन बनते हैं। सच्चा तापीय क्षरण कम यांत्रिक गुणों के साथ होता है। बदरंग ट्यूब कड़ी महसूस होती है, सतह पर सूक्ष्म दरारें दिखाई दे सकती हैं, और तन्य शक्ति और बढ़ाव कम हो गया है।

रासायनिक हमले से रंग फीका पड़ जाता है क्योंकि पॉलिमर संरचना रासायनिक रूप से बदल जाती है। मजबूत अपचायक, धात्विक सोडियम, या कुछ कार्बनिक यौगिक श्रृंखला से फ्लोरीन परमाणुओं को अलग कर सकते हैं, जिससे कार्बन युक्त, काली सतह निकल जाती है। रासायनिक हमले के साथ सतह खुरदरी हो जाती है, यांत्रिक अखंडता का नुकसान होता है, और अक्सर ट्यूब आयामों में बदलाव होता है।

तालिका 1: पीटीएफई ट्यूब मलिनकिरण निदान

प्रदर्शन प्रभाव आकलन

धातु आयनों या कार्बनिक अवशेषों से कॉस्मेटिक धुंधलापन का गर्मी हस्तांतरण पर नगण्य प्रभाव पड़ता है। दाग की परत एंगस्ट्रॉम से माइक्रोन तक मोटी होती है {{1}थर्मल सीमा परत की तुलना में बहुत पतली होती है। समग्र U-मान अप्रभावित है। कॉस्मेटिक स्टेनिंग वाली ट्यूब बिना किसी गड़बड़ी के सेवा में जारी रह सकती हैं।

सच्चा थर्मल या रासायनिक क्षरण ट्यूब की दीवार की मोटाई या इसकी यांत्रिक अखंडता को कम कर देता है। भले ही गर्मी हस्तांतरण सामान्य प्रतीत होता है, ख़राब ट्यूबों में फटने के दबाव का मार्जिन कम हो गया है। एक ट्यूब जिसने थर्मल गिरावट के कारण अपनी तन्य शक्ति का 30% खो दिया है, दबाव भ्रमण के तहत विफल हो सकता है कि एक स्वस्थ ट्यूब जीवित रहेगी।

निष्पादन परीक्षण अखंडता परीक्षण के बाद गौण है। यदि मलिनकिरण के साथ दीवार की मोटाई में कोई कमी, किसी सतह में दरार, या किसी नमूने में तन्य शक्ति में कोई मापनीय हानि होती है, तो ट्यूबों को वर्तमान गर्मी हस्तांतरण प्रदर्शन की परवाह किए बिना प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए।

निवारक उपाय

प्रक्रिया स्नान में घुली धातुओं को नियंत्रित करके लोहे और क्रोमियम के दाग को कम किया जा सकता है। यदि धुंधला होने का स्रोत हीट एक्सचेंजर ही है {{1}एक धात्विक एक्सचेंजर अपस्ट्रीम {{2}तो पूरे सिस्टम में पीटीएफई में रूपांतरण के बाद दाग कम हो जाएगा।

पीटीएफई की निर्धारित सीमा के भीतर भाप के तापमान को बनाए रखने और भाप की अत्यधिक गर्मी से बचने के द्वारा थर्मल गिरावट को रोका जाता है। एक डीसुपरहीटर या दबाव कम करने वाला वाल्व यह सुनिश्चित करता है कि भाप संतृप्ति तापमान एक्सचेंजर डिज़ाइन रेटिंग से अधिक न हो।

नए रसायनों को शामिल करने से पहले प्रक्रिया रसायन संगतता की पुष्टि करके और मलिनकिरण दिखाई देने पर किसी भी प्रक्रिया में बदलाव की जांच करके रासायनिक हमले को रोका जाता है।

सारांश

पीटीएफई हीट एक्सचेंजर ट्यूब का मलिनकिरण हानिरहित सतह धुंधलापन से लेकर गंभीर सामग्री क्षरण तक होता है। निदान रंग, पैटर्न, सतह की बनावट, वाइप परीक्षण के परिणाम, और संदेह होने पर{{2}यांत्रिक संपत्ति परीक्षण पर आधारित होता है। कॉस्मेटिक धुंधलापन प्रदर्शन या अखंडता को प्रभावित नहीं करता है। यांत्रिक गुणों को बदलने वाले क्षरण के लिए ट्यूब प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है।

निवारक उपायों में प्रक्रिया के संदूषकों को नियंत्रित करना, भाप के तापमान को सीमा के भीतर बनाए रखना और रासायनिक अनुकूलता की पुष्टि करना शामिल है। एक ट्यूब जो केवल दागदार है वह सुरक्षित है; एक ट्यूब जो बदरंग और जर्जर है, वह नहीं है।

पीटीएफई ट्यूब मलिनकिरण मूल्यांकन के लिए इंजीनियरिंग सहायता तस्वीरें, प्रक्रिया रसायन विज्ञान डेटा, ऑपरेटिंग तापमान इतिहास और दीवार की मोटाई या यांत्रिक गुणों के किसी भी माप को प्रस्तुत करने पर उपलब्ध है।