ลักษณะความเสียหายที่พบบ่อยของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคงที่ (Fixed Tubesheet Heat Exchanger) มีอะไรบ้าง?

เฮ้! ในฐานะซัพพลายเออร์เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ Tubesheet แบบอยู่กับที่ ฉันพบว่ามีปัญหาเกี่ยวกับอุปกรณ์ล้ำสมัยเหล่านี้พอสมควร ในบล็อกนี้ ฉันจะพูดถึงโหมดความล้มเหลวทั่วไปของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ Tubesheet แบบคงที่

ก่อนอื่น มาทำความเข้าใจว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ Tubesheet แบบคงที่คืออะไร เป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อชนิดหนึ่งซึ่งมีการยึดแผ่นท่อเข้ากับเปลือก การออกแบบนี้ค่อนข้างเป็นที่นิยมเพราะเรียบง่ายและคุ้มค่า คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซได้ที่ที่นี่.

1. ความล้มเหลวของข้อต่อ Tube-to-Tubesheet

หนึ่งในโหมดความล้มเหลวที่พบบ่อยที่สุดคือความล้มเหลวของข้อต่อระหว่างท่อถึงท่อ ข้อต่อเหล่านี้มีความสำคัญเนื่องจากยึดท่อให้เข้าที่และป้องกันการรั่วซึมระหว่างด้านเปลือกและด้านท่อ มีสาเหตุบางประการที่ทำให้ข้อต่อเหล่านี้ล้มเหลว

• การสั่นสะเทือน: เมื่อเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทำงาน การไหลของของไหลอาจทำให้ท่อสั่นสะเทือนได้ หากการสั่นสะเทือนรุนแรงอาจทำให้เกิดการแตกร้าวเมื่อยล้าที่ข้อต่อระหว่างท่อถึงแผ่นท่อได้ นี่เป็นปัญหาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอปพลิเคชันที่มีกระแสสูง ตัวอย่างเช่น ในกเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแรงดันสูงการไหลของของไหลที่มีความเร็วสูงอาจกระตุ้นให้เกิดการสั่นสะเทือนที่สำคัญ

• ความเครียดจากความร้อน: ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างท่อและเปลือกสามารถสร้างความเครียดจากความร้อนได้ เนื่องจากแผ่นท่อได้รับการแก้ไข การขยายตัวและการหดตัวของท่อเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสามารถสร้างแรงกดดันต่อข้อต่อได้มาก เมื่อเวลาผ่านไป ความเครียดนี้อาจทำให้ข้อต่อล้มเหลวได้

• การกัดกร่อน: การกัดกร่อนเป็นอีกหนึ่งสาเหตุสำคัญ หากของเหลวที่ด้านเปลือกหรือด้านท่อมีฤทธิ์กัดกร่อน ของเหลวนั้นสามารถกัดกร่อนที่ข้อต่อได้ ตัวอย่างเช่นในแอปพลิเคชัน Steam เช่นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยไอน้ำการมีความชื้นและสารเคมีบางชนิดในไอน้ำอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนของข้อต่อท่อถึงท่อได้

2. ความล้มเหลวของท่อ

ตัวท่อเองก็อาจล้มเหลวได้เช่นกันและมีสาเหตุหลายประการ

• การกัดกร่อน: เช่นเดียวกับที่ข้อต่อ การกัดกร่อนอาจส่งผลต่อท่อได้ การกัดกร่อนประเภทต่างๆ สามารถเกิดขึ้นได้ เช่น การกัดกร่อนสม่ำเสมอ การกัดกร่อนแบบรูพรุน และการกัดกร่อนจากความเครียด - การแตกร้าว การกัดกร่อนแบบรูเข็มเป็นอันตรายอย่างยิ่งเนื่องจากอาจทำให้เกิดรูเล็กๆ ในท่อ ทำให้เกิดการรั่วไหลได้ ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมบางกระบวนการที่ของเหลวมีความเป็นกรดหรือด่างสูง ท่อมีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดการกัดกร่อน

• การพังทลาย: การพังทลายเกิดขึ้นเมื่อของไหลที่ไหลผ่านท่อมีอนุภาคของแข็งอยู่ อนุภาคเหล่านี้สามารถสึกกร่อนพื้นผิวด้านในของท่อเมื่อเวลาผ่านไป ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการที่ของเหลวมีความเข้มข้นของทรายหรือวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง การกัดเซาะอาจเป็นปัญหาใหญ่ได้

• เกิน - แรงกดดัน: หากแรงดันภายในท่อเกินขีดจำกัดการออกแบบ ท่ออาจแตกได้ อาจเนื่องมาจากการทำงานที่ไม่เหมาะสม เช่น การอุดตันในเส้นทางการไหลที่ทำให้เกิดแรงกดดันเพิ่มขึ้น

3. ความล้มเหลวของเชลล์

เปลือกของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอาจประสบความล้มเหลวได้เช่นกัน

• การกัดกร่อน: คล้ายกับท่อและข้อต่อ เปลือกสามารถสึกกร่อนได้ เปลือกมักสัมผัสกับของเหลวด้านข้างเปลือก และหากของเหลวนี้มีฤทธิ์กัดกร่อน อาจทำให้เปลือกเสียหายได้ ตัวอย่างเช่น ในการใช้งานแปรรูปทางเคมีบางชนิด เปลือกอาจสัมผัสกับสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อนซึ่งสามารถกัดกินผ่านโลหะได้

• ความเสียหายทางกล: ผลกระทบทางกายภาพหรือการจัดการที่ไม่เหมาะสมระหว่างการติดตั้งหรือการบำรุงรักษาอาจทำให้เกิดความเสียหายทางกลต่อเปลือกได้ เครื่องมือที่หล่นลงมาหรือการชนกันระหว่างการขนส่งอาจทำให้เกิดรอยบุบหรือรอยแตกในเปลือก ซึ่งอาจส่งผลต่อความสมบูรณ์ของเครื่องมือได้

  

4. การเปรอะเปื้อน

การเปรอะเปื้อนไม่ใช่ความล้มเหลวของโครงสร้างอย่างแน่นอน แต่สามารถลดประสิทธิภาพของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนได้อย่างมากเมื่อเวลาผ่านไป

• การปรับขนาด: การเกิดตะกรันเกิดขึ้นเมื่อแร่ธาตุที่ละลายในของเหลวตกตะกอนและก่อตัวเป็นชั้นแข็งบนพื้นผิวท่อ ในระบบที่ใช้น้ำ เกลือแคลเซียมและแมกนีเซียมเป็นสารช่วยตะกรันทั่วไป ชั้นนี้ทำหน้าที่เป็นฉนวน ซึ่งจะลดประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนระหว่างของเหลวด้านเปลือกและด้านท่อ

• ความเปรอะเปื้อนทางชีวภาพ: ในการใช้งานที่ของไหลสัมผัสกับอินทรียวัตถุ เช่น น้ำจากแหล่งธรรมชาติ อาจเกิดการเปรอะเปื้อนทางชีวภาพได้ แบคทีเรีย สาหร่าย และจุลินทรีย์อื่นๆ สามารถเจริญเติบโตได้บนพื้นผิวท่อและเกิดเป็นแผ่นชีวะ แผ่นชีวะนี้ยังลดการถ่ายเทความร้อนและอาจนำไปสู่การกัดกร่อนได้หากไม่ได้รับการแก้ไข

5. ความล้มเหลวของปะเก็น

ปะเก็นถูกใช้ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อปิดผนึกการเชื่อมต่อระหว่างส่วนต่างๆ เช่น เปลือกและช่อง

• ชุดการบีบอัด: เมื่อเวลาผ่านไป ปะเก็นอาจสูญเสียความยืดหยุ่นเนื่องจากแรงดันคงที่ที่ต้องเผชิญ สิ่งนี้เรียกว่าชุดการบีบอัด เมื่อปะเก็นประสบกับชุดการบีบอัด จะไม่สามารถให้การซีลที่เหมาะสมได้อีกต่อไป ส่งผลให้เกิดการรั่วไหล

• การโจมตีทางเคมี: หากวัสดุปะเก็นเข้ากันไม่ได้กับของเหลวในตัวแลกเปลี่ยนความร้อน สารเคมีอาจถูกโจมตีได้ ตัวอย่างเช่น ปะเก็นที่ทำจากวัสดุยางบางชนิดอาจได้รับความเสียหายจากของเหลวที่มีน้ำมันเป็นหลัก ส่งผลให้เสื่อมสภาพและเสียหาย

มาตรการป้องกัน

ตอนนี้เราได้พูดคุยเกี่ยวกับโหมดความล้มเหลวทั่วไปแล้ว เรามาพูดถึงมาตรการป้องกันบางประการกัน การตรวจสอบและบำรุงรักษาเป็นประจำเป็นสิ่งสำคัญ คุณควรตรวจสอบสัญญาณการกัดกร่อน การกัดเซาะ และการเปรอะเปื้อนเป็นประจำ การใช้วัสดุที่เหมาะสมซึ่งทนทานต่อการกัดกร่อนและการสึกกร่อนสามารถยืดอายุการใช้งานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนได้ ตัวอย่างเช่น การใช้ท่อสแตนเลสอาจเป็นทางเลือกที่ดีในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

หากคุณอยู่ในตลาดเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นท่อคงที่ที่เชื่อถือได้ หรือต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการป้องกันโหมดความล้มเหลวเหล่านี้ อย่าลังเลที่จะติดต่อเรา เราพร้อมช่วยคุณตัดสินใจเลือกสิ่งที่ดีที่สุดสำหรับการสมัครของคุณ ไม่ว่าคุณจะสนใจกเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อยูหรือกเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยไอน้ำเราช่วยคุณได้ โปรดติดต่อเราเพื่อหารือเกี่ยวกับความต้องการเฉพาะของคุณและเริ่มกระบวนการจัดซื้อจัดจ้าง