清掃作業の危険性
プロセスタンクは、スケール、スラッジ、製品残留物を除去するために定期的な洗浄が必要です。 200-500 バールの高圧水噴射が標準的な方法です。-ジェット ノズルは、手持ち式または自動式で、集中した水の流れをタンクの壁と内部コンポーネントに向けます。ウォーター ジェットは、この種の機械的攻撃に特に耐性のない材料を浸食、切断、または剥離する可能性があります。
ホーロー（ガラス-ライニング）スチール製熱交換器はウォータージェットによる損傷を受けやすいです。高速の水流は、特にノズルが近づきすぎたり、視角を変えすぎたりした場合、ガラス コーティングを欠けさせる可能性があります。ガラスが破壊されると、その下にある鋼材がプロセス流体にさらされ、腐食が始まります。損傷はすぐには見えない場合があります。-小さな欠けはスケールの下や影の部分に隠れている可能性があります。
PTFE 熱交換器はウォータージェットによる損傷に耐性があります。延性のある均質なポリマーは、欠けたり、ひび割れたり、層間剥離したりすることなく、水流の衝撃エネルギーを吸収します。基材から分離するコーティングはありません。材質は厚さ全体で同じです。
ウォータージェット衝撃の物理学
500 bar のウォーター ジェットは、衝突点で 50 MPa のよどみ圧力を生成します。-これは、多くの材料を切断するのに十分です。ジェットの破壊力は、ノズルの距離、入射角、浸食や破壊に対する材料の耐性によって決まります。
グラスライニング鋼-では、ウォーター ジェットによって衝撃点に局所的な圧縮応力が発生します。ガラスは圧縮には強いですが引張には弱いです。ジェットからの圧縮応力はガラスを通ってガラス-鋼の界面に伝わり、そこで引張波として反射します。反射された引張応力により、ガラスが鋼から剥離する可能性があります。-これはキャビテーション剥離と呼ばれるプロセスです。損傷は界面で発生し、表面からは見えず、後でガラスが剥離したときにのみ明らかになる場合があります。
PTFE では、ウォーター ジェットのエネルギーはポリマーの粘弾性変形によって吸収されます。表面はジェットの圧力によって瞬間的に変形し、ジェットが通過すると元に戻ります。応力波を反射するインターフェースがありません。脆性破壊のメカニズムはありません。 PTFE 表面は、長時間にわたる近距離噴射によりゆっくりと侵食され、-洗浄サイクルを繰り返すと徐々に薄くなり-ますが、突然破損することはありません。
| クリーニング衝撃パラメータ | ホーロー鋼 | ポリテトラフルオロエチレン |
|---|---|---|
| ウォータージェット耐圧 | 限定的 (近距離では 200 bar を超えるチッピングのリスク) | 高 (徐々に浸食のみ。突然の破損はありません) |
| キャビテーション剥離 | あり（界面応力波反射） | いいえ (均質材料) |
| ダメージの可視性 | 多くの場合目に見えない（表面下の剥離） | 目に見える（侵食による表面の荒れ） |
| 洗浄ノズルのスタンドオフ距離の制限 | Required (>300mm（代表値） | 必須ではありません（より近い距離は許容されます） |
| 最大安全ジェット圧力 | 200-300 bar (メーカー推奨) | 500+ バー (侵食速度に応じて) |
機械的スクラブの比較
ウォータージェットに加えて、タンクの洗浄には、頑固な堆積物を除去するために研磨パッドまたはブラシを使用した機械的なこすり洗いが含まれる場合があります。グラス-ライニング鋼材には非金属、非-研磨パッド-通常は白または青色のスコッチ-ブライトが必要です。金属たわしは使用しないでください。間違ったスクラブパッドを使用するとガラスに傷がつき、応力集中点が生じ、将来の故障につながる可能性があります。
PTFE は、硬いスケールを除去するために必要に応じて金属たわしなど、あらゆるパッド素材でこすることができます。 PTFE 表面は軽く磨耗する場合がありますが、磨耗によってチューブ壁の構造的完全性が損なわれることはありません。壁の厚さは、表面の傷の数倍になります。チューブは完全に機能し続けます。
運用上の自由のメリット
洗浄中の PTFE の耐衝撃性により、操作の自由度が高まります。清掃員は、熱交換器付近の清掃に関して特別な訓練を必要としません。標準的な高圧噴射手順は許容されます。-定期的な清掃中に交換器を誤って損傷するリスクが排除されます。機器の損傷を心配することなく、洗浄をより徹底的に行うことができ、プロセスの衛生状態が向上します。
グラスライニング鋼材の場合、あらゆる洗浄作業はリスクを伴います。{0}熱交換器を保護し、ノズルの距離を制御し、オペレーターは注意を払う必要があります。潜在的な損傷によるストレスにより、清掃の負担が増大します。
まとめ
PTFE 熱交換器は、エナメル鋼よりもタンク洗浄時の機械的衝撃に対する耐性が大幅に優れています。 PTFE は、チッピングや層間剥離を起こすことなく、粘弾性変形によってウォーター ジェットのエネルギーを吸収します。グラスライニング鋼-は、ガラス-の界面でのキャビテーションによって剥離する可能性があり、その際の損傷は目に見えないことがよくあります。 PTFE は、より高いジェット圧力、より近いノズル距離、より激しいスクラブに耐えます。耐衝撃性により清掃作業が簡素化され、偶発的な機器損傷のリスクが排除されます。
機械的に洗浄されたタンクの材料選択に関するエンジニアリング サポートは、洗浄手順、ウォーター ジェットの仕様、洗浄の頻度、洗浄に関連した機器の損傷の履歴を提出すると利用できます。{0}}
