A fekete folt rejtélye
A PTFE hőcserélőből rutinszerű kondenzátummintát gyűjtő karbantartó technikus finom fekete részecskéket észlel az egyébként átlátszó folyadékban. A részecskék aprók,-leginkább 0,1 mm alattiak-, és lassan ülepednek. Az ujjak között dörzsölve sötét foltot hagynak maguk után. Az azonnali probléma: a PTFE leromlik? Meghibásodott a hőcserélő?
A válasz általában nem. A PTFE lebomlása során nem termel fekete részecskéket. A PTFE hőbomlása 260 fok feletti hőmérsékleten fehér vagy színtelen gáznemű termékeket eredményez, nem fekete szilárd anyagokat. A fekete részecskék a gőzrendszerben máshonnan származnak. De jelenlétük az ebből a speciális hőcserélőből származó kondenzátumban vizsgálatot igényel annak érdekében, hogy azonosítsák a forrást, és megakadályozzák, hogy a részecskék befolyásolják a későbbi berendezéseket, vagy ha a hőcserélőt zárt hurkú folyamatban használják, akkor a termék szennyeződését.
A szisztematikus diagnosztikai megközelítés nyomon követi a részecskéket eredetükig, és meghatározza, hogy korrekciót igénylő problémát jeleznek-e.
A differenciáldiagnózis
A gőzkondenzátumban lévő fekete részecskéknek négy lehetséges eredete van egy PTFE hőcserélős rendszerben. Mindegyik olyan részecskéket termel, amelyek különböző jellemzőkkel rendelkeznek, amelyek a diagnózist irányítják.
Gőzvezetékek korróziós termékei: Az acél gőzcsövek belső korróziójából származó vas-oxid (magnetit, Fe₃O4) a leggyakoribb forrás. A magnetit fekete, mágneses por formájában képződik, amely sűrű és gyorsan ülepedik. Mágnes vonzza,{2}}egy egyszerű térteszt, amely megkülönbözteti a többi fekete részecskétől.
A kazán átvezetése: A kazánvíz oldott és lebegő szilárd anyagokat tartalmaz. Az átviteli események során a gőzben lévő kazánvízcseppek ezeket a szilárd anyagokat a gőzrendszerbe viszik. A szilárd anyagok közé tartoznak a kazánkezelő vegyszerek, a keménységű csapadékok és a korróziós termékek. Finom, gyakran barnás{3}}fekete porként jelennek meg.
Az elasztomer lebomlása: A gőzrendszer tömítései, O-gyűrűi és szelepülékei EPDM-ből, PTFE-ből vagy más elasztomerekből készülnek. Ezeknek az anyagoknak a termikus és kémiai lebomlása fekete, gumiszerű részecskéket eredményez, amelyek összenyomhatók és néha ragadósak. Nem ülepednek olyan gyorsan, mint a magnetit, és nem-mágnesesek.
Karbantartás során bekerült külső szennyeződés: A munkavégzés után a kondenzvízben szennyeződés, vágóolaj-maradványok, vagy a csővezeték-átalakítások, javítások során bekerült fémforgácsok jelennek meg. A részecskék megjelenésének időpontja a karbantartási tevékenységekhez viszonyítva diagnosztikus.
| Részecske jellemző | Gőzcsövek korróziója | Kazán átvitel | Elasztomer lebomlás | PTFE lebomlása (ritka) |
|---|---|---|---|---|
| Szín | fekete (magnetit) | Barnás{0}}fekete | Fekete | Fehér vagy színtelen (nem fekete) |
| Mágneses válasz | Erősen mágneses | Gyengén mágneses | Nem{0}}mágneses | Nem{0}}mágneses |
| Struktúra | Kemény, kavicsos | Finom, porszerű | Gumiszerű, összenyomható | N/A |
| Elszámolási árfolyam | Gyors (sűrű) | Mérsékelt | Lassú (alacsony sűrűségű) | N/A |
| Részecske alakja mikroszkóp alatt | Szögletes, kristályos | Szabálytalan, agglomerált | Lekerekített, néha rostos | N/A |
| Időbeli korreláció | Folyamatos; a csővezeték korával növekszik | Időszakos; korrelál a kazánszint-ingadozásokkal | Progresszív; a tömítés korával növekszik | N/A |
A PTFE nem a forrás ellenőrzése
A végső teszt a PTFE hőcserélő részecskeforrásként való kizárására egy előtte{0}}és-utána összehasonlítás. Szereljen be egy szűrőt vagy szűrőt a hőcserélő előtt és egy másikat utána. Ha részecskék jelen vannak az áramlás irányában, de nem, akkor a hőcserélő generálja őket. Ha mindkét helyen jelen vannak részecskék, a forrás az áramlás irányában van.
Kifejezetten a PTFE esetében a részecskék FTIR-spektroszkópiával végzett kémiai elemzése képes azonosítani, hogy tartalmaznak-e fluorpolimert. A PTFE jellegzetes abszorpciós spektruma összetéveszthetetlen. Ha a részecskék FTIR spektruma nem egyezik a PTFE-vel, a hőcserélő mentesül.
A gyakorlatban a PTFE hőcserélők szinte soha nem termelnek fekete részecskéket. Az anyag bomlástermékei gáz halmazállapotúak vagy fehérek. A PTFE hőcserélőre visszavezetett fekete részecskékről mindig azt találták, hogy az áramlási irányban felfelé lévő fém alkatrészekből származnak, és csak áthaladnak a hőcserélőn.
Javító intézkedések forrás szerint
A részecskeforrás azonosítása után korrekciós lépések következnek. Gőzvezetékek korróziója esetén: továbbfejlesztett kazánvízkezelés a pH növelése és az oldott oxigén csökkentése érdekében; gőzszűrő felszerelése az érzékeny berendezések előtt. A kazán átviteléhez: kazánszint szabályozás beállítása; habzásgátló-kezelés; gőzleválasztó beépítése. Az elasztomer lebomlása esetén: az elromlott tömítések és tömítések cseréje magas -hőmérsékletű-, gőzzel kompatibilis anyagokra.
Magának a PTFE-hőcserélőnek nincs szüksége korrekciós intézkedésre,{0}}csak annak megerősítésére, hogy nem ő a forrás, amit a diagnosztikai folyamat biztosít.
Összegzés
A PTFE hőcserélő kondenzátumában lévő finom fekete részecskék a gőzrendszer felső részéből, -korrodáló acélcsövekből, a kazán átvezetéséből vagy lebomló elasztomerekből-, nem pedig magából a PTFE-ből származnak. A PTFE hőbomlása fehér gáznemű termékeket eredményez, nem fekete szilárd anyagokat. A mágneses teszteléssel, mikroszkóppal, szűrés előtt-és-utáni, valamint FTIR spektroszkópiával végzett szisztematikus diagnózis azonosítja a valódi forrást, és irányítja a korrekciós intézkedéseket. A PTFE hőcserélő szinte soha nem a forrás.
A kondenzátum-részecskeforrás azonosítására vonatkozó műszaki támogatás a részecskeminták, a gőzrendszer-konfiguráció, a kazánvíz kezelésének részletei és a közelmúltban végzett karbantartási tevékenységek benyújtásával érhető el.
