タンクから取り外さずに、完全に組み立てられた PTFE 熱交換器バンドル内で漏れている特定のチューブを特定する方法は?

チューブバンドル内の針

80 本のチューブを備えた PTFE 熱交換器に少量の漏れが発生しました。蒸気凝縮水は推定 1 時間あたり 200 ミリリットルの速度でプロセス バスに入ります。-バス レベルに顕著な影響を与えるには少なすぎますが、数日間にわたって化学物質を汚染するには十分です。交換器を修理する必要があります。しかし、80 本のチューブのうちどれが漏れているのでしょうか?

従来のアプローチでは、タンクの水を抜き、蒸気と凝縮水の配管を外し、熱交換器全体を持ち上げて各チューブを個別に圧力テストするか、束を水タンクに浸して漏れているチューブから気泡を探します。{0}これは数日間にわたる-作業です。その期間中、生産は失われます。単一のチューブに発生した漏れの場合、修理のダウンタイムは欠陥に比べて不釣り合いです。

PTFE 熱交換器をタンクに取り付けたまま診断シーケンスを実行すると、数時間以内に漏れているチューブを特定できるため、熱交換器を所定の位置に置いたまま{0}}その 1 つのチューブを塞ぎ-、対象を絞った修理が可能になります。同日に生産が再開されます。

3 段階の診断シーケンス-

ステージ 1: 回路の分離。 PTFE 熱交換器に複数の独立した回路があり、それぞれに独自の蒸気供給接続と凝縮水戻り接続がある場合、漏れはまず特定の回路に集中します。各回路は順番に遮断され、オペレータは槽の導電率または蒸気凝縮水流量計に漏れが止まったことを示す変化がないか監視します。絶縁されたときに汚染インジケーターの低下を引き起こす回路は、リークを含む回路です。

ステージ 2: ヘッダー-バブル テストを終了します。漏れのある回路を隔離して減圧し、0.5-1.0 bar の圧縮空気または窒素を蒸気入口接続を通じて回路に適用します。凝縮水出口にはキャップが付いています。技術者は、上部ヘッダーのすぐ下にバス レベルを下げてタンクの上から作業し、各チューブ-から-加圧ヘッダーのヘッダー ジョイントに石鹸液を塗布します。気泡は、その接合部での漏れ、つまり圧縮フィッティングの失敗またはフィッティングでのチューブの亀裂を示します。

漏れがヘッダージョイントにある場合、診断は完了です。継手の締め付けが再度行われるか、チューブの端が再度シールされます。-ヘッダージョイントの漏れが見つからない場合、漏れはチューブの長さに沿って、または反対側のヘッダーで発生し、手順はステージ 3 に進みます。

ステージ 3: チューブ-の長さの漏れ箇所

漏れがチューブの長さに沿って、または遠いヘッダーで発生している場合は、2 つの非侵襲的方法で特定のチューブを特定できます。{0}}

サーマルイメージング:サーマルカメラがバス表面の上からチューブ束をスキャンしている間、回路は蒸気で短時間加圧されます。漏れのあるチューブには熱異常が見られます。-蒸気が漏れから出て隣接する槽を加熱する局所的なホットスポットか、蒸気が漏れ経路を流れるときに漏れのないチューブと比較して異なる冷却パターンが発生します。-

染料トレース: 少量の水溶性蛍光染料（プロセスで必要な場合、食品との偶発的な接触に対して FDA- が承認）が水とともに絶縁回路に注入されます。{0}回路は 1 ～ 2 bar に加圧されます。染料溶液が漏れから出て、浴槽内に目に見える色付きまたは蛍光のプルームを生成します。プルームは漏れているチューブにまで遡ります。この方法は決定的ですが、システムに異物を導入する必要があり、プロセス化学に適合する必要があります。

対象を絞った修理

漏れているチューブが特定されれば、修理は簡単です。漏れのあるチューブを含む回路は隔離され、減圧されます。圧縮継手に挿入された PTFE プラグを使用して、チューブの両方のヘッダーで栓をします。プラグは継手のメーカーのトルク仕様に従って締め付けられます。回路は修理を確認するために圧力テストが行​​われています。-バスレベルが回復し、回路が使用可能に戻ります。

チューブが詰まっていると、80 本のチューブ束の場合、総伝熱面積が約 1-2% 減少します。ほとんどのプロセスでは、容量の損失は無視できます。熱交換器の耐用年数を超えて複数のチューブが故障した場合、累積容量損失が大きくなったときに、予定された再チューブで詰まったチューブを交換できます。

まとめ

タンク排水なしで完全に組み立てられた PTFE 熱交換器内の特定の漏れチューブを特定するには、3 段階の診断シーケンスを使用します。つまり、回路分離による 1 つの回路の漏れ箇所の特定、ヘッダーエンドの気泡テストによる接合部の漏れの有無の確認、サーマル イメージングまたは染料追跡によるチューブの長さの漏れの位置の特定です。{2}熱交換器を設置した状態でこの手順は 1.5-3 時間で完了し、漏れている 1 本のチューブを塞ぐだけで即日の対象修理が可能になります。

-その場での PTFE 熱交換器漏れ診断のエンジニアリング サポートは、バンドル構成、回路数、タンク アクセスの制約、提案された追跡方法とのプロセス化学の互換性を提出すると利用できます。