Ο κίνδυνος κόπωσης στην άκρη επαφής
Το σημείο όπου ένας σωλήνας εναλλάκτη θερμότητας PTFE διέρχεται από μια πλάκα στήριξης είναι μια συγκέντρωση τάσης. Ο σωλήνας αντέχει στην άκρη της πλάκας. Υπό κυκλική φόρτιση-δόνηση από ανάδευση, ροή-προκαλούμενη κίνηση, κύκλοι θερμικής διαστολής-ο σωλήνας κάμπτεται στο σημείο επαφής. Η επαναλαμβανόμενη κάμψη δημιουργεί καταπόνηση κόπωσης στην επιφάνεια του σωλήνα, συγκεντρωμένη στην άκρη επαφής.
Μετά από χιλιάδες ή εκατομμύρια κύκλους, μικρο-ρωγμές ξεκινούν στην άκρη επαφής στην επιφάνεια του σωλήνα. Οι ρωγμές είναι προσανατολισμένες περιφερειακά-κάθετα στον άξονα του σωλήνα-ακολουθώντας το σχέδιο της μέγιστης κάμψης. Ξεκινούν ρηχά και μεγαλώνουν με συνεχή ποδηλασία. Εάν δεν εντοπιστούν, διεισδύουν στο τοίχωμα του σωλήνα και προκαλούν διαρροή.
Η διάγνωση περιλαμβάνει την ανίχνευση των ρωγμών στο αρχικό τους στάδιο και την αξιολόγηση του εάν ο σωλήνας είναι ασφαλής να συνεχίσει να λειτουργεί.
Οι μέθοδοι ανίχνευσης
Η δοκιμή διείσδυσης βαφής είναι η κύρια μέθοδος ανίχνευσης. Η επιφάνεια του σωλήνα στο άκρο επαφής της πλάκας στήριξης καθαρίζεται, εφαρμόζεται ένα διεισδυτικό και μετά το χρόνο παραμονής αφαιρείται η περίσσεια και εφαρμόζεται ένα εργαλείο ανάπτυξης. Οποιαδήποτε επιφάνεια-που σπάσει ρωγμή τραβάει το διεισδυτικό μέσο προς τα έξω, δημιουργώντας μια ορατή ένδειξη. Η μέθοδος ανιχνεύει ρωγμές τόσο μικρές όσο 0,05 mm.
Η οπτική επιθεώρηση με μεγέθυνση είναι μια προκαταρκτική οθόνη. Η επιφάνεια του σωλήνα στο άκρο επαφής εξετάζεται με ένα μεγεθυντικό φακό 10× ή ένα μπορεσκόπιο. Οι ρωγμές κόπωσης εμφανίζονται ως λεπτές, σκούρες γραμμές προσανατολισμένες περιφερειακά. Η οπτική μέθοδος είναι λιγότερο ευαίσθητη από τη διεισδυτική βαφή, αλλά παρέχει γρήγορη αξιολόγηση.
Η δοκιμή υπερήχων ανιχνεύει βαθύτερες ρωγμές που έχουν διαδοθεί στο τοίχωμα του σωλήνα. Η ρωγμή αντανακλά τον υπερηχητικό παλμό, παράγοντας ένα σήμα που υποδεικνύει το βάθος της ρωγμής.
| Μέθοδος Επιθεώρησης | Ελάχιστη ανιχνεύσιμη ρωγμή | Χρόνος ανά σωλήνα | Ψευδώς αρνητικός κίνδυνος |
|---|---|---|---|
| Οπτική (μεγέθυνση 10×) | Άνοιγμα επιφάνειας ~0,1mm | 2-3 λεπτά | Μέτριος |
| Διαπεραστικό βαφής | Άνοιγμα επιφάνειας ~0,05mm | 5-8 λεπτά | Χαμηλός |
| Υπερηχητικός παλμός-ηχώ | Ρωγμές βαθύτερες από 0,2 mm | 5-10 λεπτά | Χαμηλός |
Η αξιολόγηση της σοβαρότητας των ρωγμών
Οι ρωγμές που ανιχνεύονται αξιολογούνται ως προς το βάθος και τον προσανατολισμό. Μια ρωγμή που είναι ρηχή (κάτω από 0,2 mm βάθος) και περιφερειακά προσανατολισμένη μπορεί να επιτρέψει τη συνέχιση του σέρβις με αυξημένη συχνότητα επιθεώρησης. Μια ρωγμή που είναι βαθύτερη ή που δείχνει αλλαγή στον προσανατολισμό (στροφή αξονικά), υποδηλώνει μια πιο σοβαρή κατάσταση που απαιτεί αντικατάσταση σωλήνα.
Ο ρυθμός αύξησης της ρωγμής εκτιμάται από το ιστορικό επιθεώρησης. Εάν η ρωγμή έχει αυξηθεί από τη μια επιθεώρηση στην άλλη, ο ρυθμός ανάπτυξης υπολογίζεται και χρησιμοποιείται για την πρόβλεψη της υπολειπόμενης ζωής. Ένας σωλήνας με σταθερή ρωγμή (χωρίς ανάπτυξη σε δύο επιθεωρήσεις) είναι πιθανό να συνεχίσει να λειτουργεί με ασφάλεια.
Τα Προληπτικά Μέτρα
Η βασική αιτία της ρωγμής λόγω κόπωσης είναι η κυκλική κάμψη στην επαφή στήριξης. Τα προληπτικά μέτρα αντιμετωπίζουν την κάμψη: μείωση του πλάτους κραδασμών (μέσω ρύθμισης ροής ή απόσβεσης), αύξηση της επιφάνειας επαφής της πλάκας στήριξης (μέσω στρογγυλεμένων άκρων επαφής ή ελαστομερών ενθεμάτων) ή μείωση του μη υποστηριζόμενου ανοίγματος (μέσω πρόσθετων πλακών στήριξης). Το στρογγυλεμένο άκρο επαφής κατανέμει την τάση του ρουλεμάν σε μια μεγαλύτερη περιοχή, μειώνοντας τη συγκέντρωση τάσεων. Το ελαστομερές ένθετο προστατεύει την επαφή, απορροφώντας την ενέργεια των κραδασμών.
Περίληψη
Το ράγισμα κόπωσης στις άκρες επαφής της πλάκας στήριξης του εναλλάκτη θερμότητας PTFE ανιχνεύεται με δοκιμή διεισδυτικού χρώματος και αξιολογείται για το βάθος και τον ρυθμό ανάπτυξης. Οι ρηχές, σταθερές ρωγμές επιτρέπουν τη συνεχή εξυπηρέτηση με παρακολούθηση. Τα προληπτικά μέτρα μειώνουν την κυκλική κάμψη στο σημείο επαφής. Η διάγνωση επιτρέπει την έγκαιρη ανεύρεση της ρωγμής-προτού διεισδύσει στον τοίχο-και η συντήρηση πρέπει να προγραμματιστεί και όχι να αντιδράσει.
Η τεχνική υποστήριξη για την αξιολόγηση και την πρόληψη ρωγμών κόπωσης είναι διαθέσιμη με την υποβολή του σχεδιασμού της πλάκας στήριξης, των συνθηκών κραδασμών, του ιστορικού επιθεώρησης και των φωτογραφιών ρωγμών.
