ガラスライニング鋼ではなく PTFE 熱交換器を選択すると、メンテナンス中の機械的衝撃による損傷のリスクをどのように排除できますか?{0}

メンテナンスの危険性

グラスライニング鋼-熱交換器は、腐食性の化学薬品を使用する場合でも、静かな状態であれば確実に機能します。ガラスコーティングの厚さは通常 0.8 ～ 2.0 mm で、PTFE に近い耐薬品性を備えています。スチール基板により構造強度が得られます。この組み合わせは何十年にもわたって業界標準でした。

メンテナンス中に脆弱性が発生します。落としたレンチ、位置のずれたパイプ フランジ、ノズル内に残った工具-これらはいずれもガラス ライニングを欠けたりひび割れたりする可能性があります。ガラスが損傷すると、その下にあるスチールがプロセス化学物質にさらされます。腐食は欠陥から始まり、ガラスの下に広がり、最終的にはライニングの破損やスチールシェルの穴あきを引き起こします。

損傷したガラスライニングを修理するには、機器を使用から外し、専門施設に輸送し、剥離してガラスを再交換し、炉で焼成する必要があります。このプロセスには数週間から数か月かかります。価格は新品のユニットに近づきます。当面の間、生産を中止させていただきます。

ガラスの損傷メカニズム

ガラスは圧縮強度は高いものの、引張強度は低い脆い材料です。硬い物体からの衝撃により、接触点に局所的な引張応力が生じます。この応力がガラスの引張強度を超えると、円錐破壊-ヘルツ円錐-が衝撃点からコーティングの厚さ全体に広がります。

損傷は必ずしもすぐに目に見えるわけではありません。小さな衝撃によって、コーティングの厚さ全体に浸透しない微細な亀裂が生じる可能性があります。-ガラスは無傷のようです。その後の熱サイクルを通じて、これらの微小亀裂はゆっくりと広がります。-メンテナンスイベントから数か月後、以前に損傷した箇所のライニングが突然破損します。この障害は自然発生的に発生したように見えますが、以前の衝撃によって始まりました。

スパーク テストでは一部のガラスの欠陥を検出できますが、表面下の微小な亀裂を確実に特定するのは困難です。{0}損傷の最初の兆候は、プロセスの流れにおける予期せぬ鉄汚染、またはスチールシェルのピンホールからの蒸気漏れである可能性があります。

表 1: 化学処理サービスにおけるメンテナンス損傷リスクの比較

PTFE: 衝撃に対する弾性応答

PTFE は、脆性破壊ではなく、弾性変形と塑性変形によって衝撃に応答します。工具を落とした場合、PTFE チューブがへこんだり、一時的に変形したりすることがありますが、亀裂が入ることはありません。材料は局所的に変形し、衝撃エネルギーを吸収します。変形箇所を目視で確認できます。変形がひどい場合は、影響を受けたチューブ部分を現場で交換できます。

この損傷許容度により、メンテナンス作業が簡素化されます。担当者は PTFE 熱交換器の近くで作業するための特別な訓練を必要としません。ツールには特別なパッドやストラップは必要ありません。単純なメンテナンスミスによる致命的な損傷のリスクは基本的に排除されます。

PTFE の現場での修理性は、運用上の大きな利点です。損傷したガラスライニング交換器は、修理のために工場から出さなければなりません。{1}損傷した PTFE チューブをヘッダーに差し込むと、残りのチューブが数時間以内に復旧し、使用できるようになります。チューブの詰まりにより容量がわずかに減少しますが、生産は継続されます。損傷したチューブまたはバンドル全体の永久交換は、次回の計画停止時にスケジュールできます。

熱伝達と耐薬品性の比較

グラスライニング鋼-の熱伝導率は、ガラスと鋼鉄の壁を合わせて約 1.0-1.2 W/m・K です。これはPTFEの0.25W/m・Kよりも高い値です。グラスライニング熱交換器は、所定の表面積に対してより効率的に熱を伝達します。

PTFE は、薄肉チューブ設計とより大きな表面積によって補償します。{0}両方の材料の耐薬品性は同様の範囲をカバーしており、PTFE はガラスを攻撃するフッ化水素酸や高温の濃アルカリなど、わずかに広い適合性を持っています。

グラスライニング鋼と PTFE のどちらを選択するかは、多くの場合、メンテナンス環境、機械的損傷のリスク、修理能力、生産中断に対する許容度など、熱性能以外の要素に影響します。

まとめ

PTFE 熱交換器は、メンテナンス作業中のグラスライニング鋼製ユニットに特有の機械的衝撃による損傷のリスクを排除します。{0}}衝撃に対する PTFE の弾性-応答により、グラスライニングを損なう脆性破壊が防止されます。工具の落下や接続のずれによる損傷は、発生した場合には目に見えて現場で修理可能であり、メンテナンス イベントから数週間後に致命的な障害にまで波及することはありません。-

メンテナンスのリスクが軽減されると、修理時間が短縮され、修理コストが削減され、生産の可用性が向上します。グラスライニング鋼-は熱伝導率が高くなりますが、PTFE の損傷耐性と現場での修理性により、メンテナンス活動によって継続的な衝撃の危険が生じる化学処理環境では、リスクが低い選択肢となります。-

特定の化学処理用途における PTFE 熱交換器とグラスライニング鋼熱交換器の選択に関する工学分析は、プロセス化学、動作温度と圧力、メンテナンス環境の説明、現在の機器の損傷履歴を提出することで利用できます。{1}