L'amenaça de micro-fuites
Un tub d'intercanviador de calor de PTFE amb un forat de 0,1 mm filtra el condensat de vapor a un bany de níquel a 2 mil·lilitres per minut. La fuita és massa petita per afectar notablement el nivell del bany. La pressió del vapor es manté constant. El controlador de temperatura compensa sense alarma. La fuita continua sense detectar-se durant setmanes.
La contaminació acumulada degrada lentament el rendiment del bany. Els additius orgànics hidrolitzen. El clorur del condensat s'acumula. El consum de abrillantador augmenta. L'aspecte del dipòsit es deteriora gradualment. Quan el problema es localitza a l'intercanviador de calor, centenars de litres de solució de bany requereixen tractament o substitució.
Les proves de caiguda de pressió detecten aquestes micro-fuites abans que causen danys al procés. La prova és senzilla, no requereix cap equip especial més enllà d'un manòmetre i vàlvules d'aïllament, i es pot realitzar durant les parades de manteniment programades.
El principi de la prova de descens de la pressió
La prova aïlla el feix de tubs de PTFE del subministrament de vapor i el retorn del condensat, el pressuritza amb aire comprimit o nitrogen i controla la pressió al llarg del temps. Una caiguda de pressió indica una fuita. La taxa de caiguda de pressió es correlaciona amb la mida de la fuita.
El feix de tubs es pressuritza a una pressió de prova especificada, normalment d'1,1 a 1,5 vegades la pressió de funcionament normal. La vàlvula de subministrament està tancada. El manòmetre s'observa durant un període d'estabilització de 5-10 minuts per tenir en compte els efectes tèrmics: el gas es refreda després de la compressió, provocant una petita caiguda de pressió no relacionada amb les fuites. Després de l'estabilització, comença el període de prova. La durada típica d'una prova és de 15-30 minuts.
La caiguda de pressió durant el període de prova es compara amb els criteris d'acceptació. Un paquet ajustat mostra un canvi de pressió insignificant. Un paquet amb fuites mostra un descens de pressió mesurable i continu.
Taula 1: Criteris d'acceptació de la prova de descens de pressió per als paquets de tubs d'intercanviador de calor de PTFE
| Pressió de prova (barg) | Durada de la prova (min) | Caiguda de pressió acceptable (mbar) | Acció si s'ha superat |
|---|---|---|---|
| 1.5 | 15 | < 5 | Tornada al servei |
| 1.5 | 15 | 5-20 | Re{0}}prova; inspeccionar les connexions accessibles |
| 1.5 | 15 | > 20 | Aïllar el paquet; identificar el tub amb fuites |
| 3.0 | 30 | < 10 | Retorn al servei |
| 3.0 | 30 | 10-30 | Re{0}}prova; inspeccionar les connexions |
| 3.0 | 30 | > 30 | aïllar; localitzar i reparar la fuita |
| 6.0 | 30 | < 15 | Retorn al servei |
| 6.0 | 30 | 15-50 | Investigar |
| 6.0 | 30 | > 50 | Reparar abans de tornar al servei |
Criteris per a la prova d'aire comprimit sec. El volum del feix de tubs afecta la sensibilitat de la caiguda de pressió-els volums més grans mostren caigudes de pressió més petites per a la mateixa taxa de fuites. Els valors s'apliquen a volums típics de bobina d'immersió de 10-50 litres.
Identificació del tub amb fuites
Quan la prova de descens de pressió indica una fuita, el següent pas és identificar quin tub del paquet té fuites. Per als intercanviadors de calor de PTFE amb capçals accessibles, es poden aïllar i provar tubs individuals.
El paquet s'elimina del bany o el bany es drena per sota del nivell del tub. Cada connexió del tub a la capçalera s'inspecciona visualment. Un tub amb fuites sovint mostra decoloració, acumulació de dipòsits o humitat al punt de connexió. Els tubs sospitosos es tapen en un extrem i es posen a prova de pressió-individualment.
Per als paquets amb capçaleres no-accessibles, tot el paquet està a pressió i submergit en un dipòsit d'aigua. Les bombolles del tub amb fuites identifiquen la ubicació de la fallada. Aquest mètode és definitiu, però requereix l'eliminació del paquet del dipòsit de procés.
Directrius de freqüència de prova
Els nous paquets d'intercanviador de calor de PTFE haurien de rebre una prova de caiguda de pressió de referència abans de la instal·lació. Això estableix la-integritat de fabricació i proporciona una referència per a proves futures.
Les proves rutinàries es realitzen a intervals de manteniment programats-anualment per al servei net, semestralment per a productes químics agressius o operacions a alta-temperatura. Els dipòsits que processen solucions d'alt-valor en què una fuita podria provocar pèrdues costoses del bany s'han de provar amb més freqüència.
Les proves també es garanteixen després de qualsevol esdeveniment que pugui danyar el paquet: impacte mecànic durant el manteniment, exposició a gelades, descàrrega del sistema d'incendi a tubs calents o excursions de pressió de vapor per sobre dels límits de disseny.
Resum
Les proves de caiguda de pressió detecten micro-fuites als paquets de tubs de l'intercanviador de calor de PTFE abans que contaminin els banys de procés. La prova pressiona el paquet aïllat i controla la caiguda de pressió durant 15-30 minuts. Els criteris d'acceptació depenen de la pressió de prova i del volum del paquet.
Els tubs amb fuites individuals es poden identificar mitjançant una inspecció visual, proves de tubs individuals o detecció de bombolles submergides. La freqüència de les proves rutinàries depèn de la gravetat del servei i del cost d'un esdeveniment de contaminació. Els nous paquets s'han de provar abans de la instal·lació per establir una línia de base.
Els procediments d'enginyeria per a les proves de descens de la pressió de l'intercanviador de calor de PTFE en instal·lacions específiques estan disponibles després de la presentació de la configuració del paquet, la pressió de funcionament normal, el valor del bany de procés i les restriccions d'accés al manteniment.
