Linija za oplatu cijevi povukla je PTFE uronjeni grijač nakon devet mjeseci rada. Grijani dio bio je u dobrom stanju. Kvar je nastao u hladnoj zoni-negrijanom dijelu između prirubnice i vrha grijanog područja. PTFE u hladnoj zoni pokazao je niz finih pukotina, a izolacijski otpor je pao na 15 MΩ. Cijev je bila u kontaktu s hladnom zonom tijekom punjenja i pražnjenja, a mehanička oštećenja su probila premaz.
Hladna zona je nezagrijana duljina grijača koja povezuje grijani dio s prirubnicom. Nije dizajniran za stvaranje topline i ne hladi se procesnom tekućinom na isti način kao grijani dio. Kod oplate bačve, hladna zona je često najosjetljiviji dio grijača.
Zašto je hladna zona ranjiva u oplati cijevi
Cijev je rotirajući cilindar koji se kreće kroz spremnik. Tijekom utovara i istovara, cijev se podiže ili naginje, a svojom putanjom može doći u dodir s hladnom zonom grijača. Hladna zona je često na vrhu grijača, blizu linije tekućine, gdje cijev ima najveći zazor.
Hladna zona je također tanja od grijanog dijela u nekim izvedbama grijača. PTFE može biti tanji, a metalni omotač može biti manje robustan. Hladna zona nije dizajnirana da izdrži mehanički kontakt jer se ne očekuje da bude u području visokog-trošenja.
Kako kontakt s bačvom oštećuje hladnu zonu
Bačva je teška-obično 20–50 kg kad je napunjena. Kada dođe u kontakt s hladnom zonom, stvara mehaničko opterećenje. PTFE može puknuti, a metalni omotač se ulubiti. Pukotine omogućuju procesnoj tekućini da dopre do metala i počinje korozija.
Oštećenje je često progresivno. Prvi kontakt može izazvati samo površinski trag. Ponovljeni kontakti povećavaju oštećenje, a PTFE na kraju pukne.
| Težina bačve | Kontakt Force | PTFE oštećenje | Vrijeme je za probijanje PTFE-a | Rizik neuspjeha |
|---|---|---|---|---|
| <20 kg | Niska | Površinske oznake | >18 mjeseci | Niska |
| 20–35 kg | Umjereno | Pukotine | 8-18 mjeseci | Umjereno |
| 35–50 kg | visoko | Duboke pukotine | 4–8 mjeseci | visoko |
| >50 kg | Vrlo visoko | PTFE kršenje | 1–4 mjeseca | Vrlo visoko |
Težina bačve i njen utjecaj na oštećenje hladne zone
Zašto hladna zona ne uspijeva prije grijanog dijela
Zagrijani dio se hladi procesnom tekućinom. Tekućina uklanja toplinu i održava PTFE na umjerenoj temperaturi. Hladna zona se ne hladi na isti način. Može biti iznad linije tekućine ili u području slabog-protoka. PTFE u hladnoj zoni je topliji od grijanog dijela u nekim radnim uvjetima.
Vrući PTFE je mekši i osjetljiviji na mehanička oštećenja. Kada cijev dođe u kontakt s hladnom zonom, PTFE se lakše deformira i brže puca nego što bi to bilo u hladnijem grijanom dijelu.
Sprječavanje kvara hladne zone kod oplate cijevi
Najučinkovitija prevencija je zaštita hladne zone od kontakta bačve. Zaštita ili štitnik mogu se postaviti preko hladne zone kako bi se ublažio udar. Štit može biti izrađen od PTFE, PVDF ili sličnog kemijski otpornog materijala.
Povećanje razmaka između puta cijevi i hladne zone smanjuje rizik od kontakta. Grijač treba postaviti tako da cijev ne može doći do hladne zone tijekom normalnog utovara i istovara.
Deblji PTFE premaz u hladnoj zoni pruža veću otpornost na mehanička oštećenja. Debljina premaza u hladnoj zoni trebala bi biti najmanje jednaka debljini grijanog dijela, a po mogućnosti deblja.
| Mjera prevencije | Učinak na oštećenje hladne zone | Provedba | trošak |
|---|---|---|---|
| Stražar ili štit | Apsorbira udarce | Dizajn grijača | Umjereno |
| Povećani razmak | Izbjegava kontakt | Raspored spremnika | Niska |
| Deblji premaz hladne zone | Veća otpornost na oštećenja | Postupak premazivanja | Umjereno |
| Vodič za stazu bačve | Kontrolira kretanje cijevi | Montaža opreme | Umjereno |
Mjere prevencije kvara hladne zone u oplati cijevi
Kada kvar hladne zone ukazuje na problem dizajna
Grijač koji ne radi u hladnoj zoni unatoč zaštiti i odgovarajućem razmaku ukazuje na to da dizajn grijača ili raspored spremnika nije prikladan za oplatu bačve. Prilagođena konfiguracija PTFE uronjenog grijača s ojačanom hladnom zonom, zaštitnim štitnikom i debljim premazom rješava glavni uzrok kvara hladne zone. Proces specifikacije zahtijeva dimenzije bačve, putanju bačve, raspored spremnika i potrebnu snagu u vatima. Za objekte s linijama za oplatu cijevi, ovaj-pristup specifičan za primjenu smanjuje kvarove u hladnoj zoni i produljuje radni vijek grijača.
