يتم سحب حزمة أنابيب PTFE من غلافها، ويتم الاشتباه في حدوث تسرب صغير في واحدة من مئات وصلات الأنابيب-إلى-الصفائح الأنبوبية. يعد اختبار صبغة الفلورسنت المعقد أحد الخيارات، ولكن يمكن إجراء اختبار بسيط وفوري وحساس بشكل مدهش باستخدام خط هواء مضغوط وشريط رفيع من الورق العادي. لا يمكن رؤية الغاز المتسرب من التسرب، ولكن يمكن الشعور بتدفقه الخافت وغير المرئي-والأهم من ذلك أنه يمكن جعل قطعة من الورق ترفرف بشكل واضح.
التحدي المتمثل في تحديد موقع أنبوب التسريب-إلى-وصلة الأنابيب في مبادل PTFE
في غلاف PTFE-و-المبادل الحراري للأنبوب، تعد وصلة الأنبوب-إلى-وصلة الأنابيب بمثابة واجهة إحكام مهمة. عادةً ما يتم توسيع أنابيب PTFE أو توهجها في صفائح أنابيب معدنية أو مبطنة بـ PTFE-. مع مرور الوقت، يمكن أن يؤدي التدوير الحراري، أو تقلبات الضغط، أو الإجهاد الميكانيكي إلى حدوث تسرب صغير في واحد أو أكثر من المفاصل. قد يكون التسرب صغيرًا-بكاء وليس دفقًا-ولكن في الخدمة، حتى التسرب البسيط يسمح بالتلوث المتبادل-بين سوائل المعالجة من جانب الأنبوب وجانب الغلاف.
يمثل تحديد موقع المفصل المعيب بدقة ضمن حزمة تحتوي على مئات الأنابيب تحديًا تشخيصيًا. يمكن استخدام أجهزة Borescopes، ولكنها تتطلب معدات باهظة الثمن وقد لا تكتشف التسريبات الصغيرة-. يتطلب اختبار تغلغل الصبغة صبغات الفلورسنت ومصابيح الأشعة فوق البنفسجية والتنظيف الشامل بعد ذلك. يوجد بديل أسرع وأقل-من حيث التكلفة وحساس بشكل مدهش-وهو بديل يستخدم الهواء المضغوط وقطعة من الورق العادي فقط.
اختبار رفرفة الورق البسيط لاكتشاف التسرب
الكشف التسرب ورقة الأنابيب المشتركة اختبار مبادل PTFEتعتبر هذه الطريقة تقنية نوعية -مثبتة ميدانيًا وتعتمد على مبدأ اصطدام نفاثات الغاز. عندما يهرب تيار صغير من الهواء من ثقب أو صدع، فإنه يخلق تدفقًا موضعيًا يمكن اكتشافه بواسطة مؤشر خفيف الوزن ومرن مثل الورق الرقيق. تم شرح الطريقة خطوة بخطوة-بطريقة-خطوة أدناه.
الخطوة 1: إعداد الحزمة وعزلها
يجب أولاً إزالة حزمة أنبوب PTFE من الغلاف. يتم قطع الجانب الأنبوبي للحزمة. يتم ذلك عادةً عن طريق تثبيت حواف عمياء على كلا وجهي صفائح الأنابيب أو عن طريق تغطية جميع أطراف الأنبوب على جانب واحد والضغط من الجانب الآخر. يُترك جانب الغلاف مفتوحًا للهواء الجوي، باستثناء الاتصال بمصدر الهواء المضغوط. جميع الفوهات الجانبية الأخرى للهيكل- مغلقة أو مسدودة.
الخطوة 2: تطبيق ضغط الهواء المنخفض-
يتم توصيل الهواء المضغوط النظيف والجاف بجانب غلاف الحزمة. يجب أن يقتصر ضغط الاختبار بشكل صارم على عدد قليل من رطل لكل بوصة مربعة (عادة 2-5 رطل لكل بوصة مربعة أو 0.15-0.35 بار). تعتبر الضغوط العالية خطيرة: فقد تؤدي إلى زيادة الضغط على أنابيب PTFE، أو إتلاف الأنبوب -إلى-مفاصل صفائح الأنابيب، أو التسبب في انفصال الحزمة عن حوافها. يعد الضغط المنخفض كافيًا لأنه حتى التسرب الصغير جدًا ينتج نفاثًا يمكن اكتشافه عند وجود فرق الضغط. يتم ضغط جانب الصدفة بلطف ويسمح لها بالاستقرار.
الخطوة 3: تحديد موقع الحزمة للوصول
تم وضع الحزمة بحيث يمكن الوصول إلى وجه ورقة الأنبوب بشكل كامل وإضاءة جيدة-. غالبًا ما يتم وضع الحزمة أفقيًا على دعامات، بحيث تكون صفائح الأنابيب متجهة للأعلى أو بزاوية مناسبة. الإضاءة الجيدة ضرورية، حيث أن رفرفة الورق هي ملاحظة بصرية.
الخطوة 4: إعداد شريط الورق
يتم تحضير شريط ورقي رفيع ومرن وخفيف الوزن. المواد المناسبة تشمل:
طبقة واحدة من المناديل الورقية
شريط ورقي لإيصالات تسجيل النقد (يبلغ عرضه 10-20 مم تقريبًا وطوله 100-150 مم)
ورق سجائر رفيع
حافة ممزقة من منديل ورقي
يجب أن يكون الورق خفيفًا بدرجة كافية للاستجابة لنفاثات الهواء ذات السرعة المنخفضة جدًا-. مخزون البطاقات الثقيل أو ورق النسخ شديد الصلابة. يجب تثبيت الشريط بشكل غير محكم بين الإبهام والسبابة، مع الحد الأدنى من قوة الإمساك حتى يتمكن من التحرك بحرية. يُسمح للنهاية الحرة للشريط بالتعليق أو التمدد للخارج.
الخطوة 5: مسح وجه Tubesheet
يتم تقريب شريط الورق من وجه ورقة الأنبوب، ويتم وضعه على بعد بضعة ملليمترات (1-3 مم) من نهايات الأنبوب. حركة المسح بطيئة ومنهجية. يتم تحريك الشريط عبر صفيحة الأنابيب، ويمر فوق كل مفصل أنبوب واحدًا تلو الآخر. يمكن أن يتبع مسار المسح صفوفًا أو نمطًا حلزونيًا. يتم تثبيت الورقة بشكل عمودي على وجه ورقة الأنبوب بحيث تصطدم أي طائرة هاربة بالجانب العريض من الورقة.
الخطوة 6: مراقبة الرفرفة أو الاهتزاز
وعندما تمر الورقة فوق وصلة غير قابلة للتسرب{{0}، لا تحدث أي حركة. ومع ذلك، عندما يتم وضع الورقة أمام وصلة أنبوبية متسربة-إلى-وصلة صفائح الأنابيب، فإن التدفق غير المرئي للهواء المتسرب يضرب الورقة. سوف تقوم الورقة على الفور بما يلي:
يرتعش أو يهتز بسرعة
رفرفة أو تموج
يتم دفعه قليلاً بعيدًا عن ورقة الأنبوب
تصبح الورقة الرقيقة المرتجفة متحدثًا مرئيًا صامتًا لهمس التسرب غير المرئي. يتم تحديد موقع المفصل المعيب بدقة. يمكن استخدام علامة لتسمية أنبوب التسرب أو المفصل (على سبيل المثال، "الصف 3، الأنبوب 12") للإصلاح اللاحق.
الخطوة 7: التحقق
للتأكيد، يمكن إعادة وضع الورقة فوق المفصل المشتبه به. إذا تكررت الرفرفة، يتم تأكيد التسرب. ويمكن تكرار الاختبار بعد زيادة أو خفض ضغط الهواء قليلاً (ضمن الحدود الآمنة) لملاحظة كيفية تغير الرفرفة. قد يؤدي تسرب صغير جدًا إلى حدوث اهتزاز بسيط فقط، لكن الورق سيظل يستجيب.
الدقة الفنية: القيود واعتبارات السلامة
اختبار رفرفة الورق هو شكل من أشكال الكشف النوعي عن التسرب. يشير إلى وجود وموقع التسرب ولكنه لا يقيس معدل التسرب. إنه أكثر فعالية للكشف عن التسريبات التي تنتج تدفق غاز مستمر. قد لا تؤدي التسريبات الصغيرة جدًا (حيث يهرب الهواء ببطء شديد بحيث تكون سرعة النفث قريبة من الصفر) إلى رفرفة يمكن اكتشافها.
يجب مراعاة الحدود الحرجة للسلامة والتقنية:
حد الضغط: يجب أن يقتصر ضغط الاختبار الجانبي للغلاف -بشكل صارم على بضعة رطل لكل بوصة مربعة (أقل من أو يساوي 5 رطل لكل بوصة مربعة أو 0.35 بار). يمكن للضغوط العالية أن تمزق أنابيب PTFE أو تنفخ الأنبوب-إلى-أختام صفائح الأنابيب. يعد الضغط المنخفض أيضًا ضروريًا لسلامة المشغل-حيث يتم إجراء اختبار الورق بالقرب من الحزمة، وقد يؤدي الضغط العالي-النفاث إلى إصابة العينين أو الجلد.
الهواء النظيف والجاف: يجب استخدام الهواء المضغوط النظيف والجاف فقط. يمكن للهواء الزيتي أو الرطب أن يلوث أسطح PTFE ويجعل الإصلاحات اللاحقة صعبة.
قمع الضوضاء: إذا كان مصدر الهواء المضغوط مرتفعًا، فيجب ارتداء واقي السمع. الاختبار نفسه هادئ، لكن عملية الضغط قد تولد ضوضاء.
اتجاه التسرب: تكتشف الطريقة النفاثات الخارجة من وجه صفائح الأنابيب. إذا حدث التسرب على الجانب الآخر من صفيحة الأنابيب أو داخل فتحة مسدودة، فقد لا يكون اختبار الورق فعالاً. في مثل هذه الحالات، قد يلزم اختبار الحزمة من الجانب الآخر.
المزايا مقارنة بطرق كشف التسرب الأخرى
يوفر اختبار رفرفة الورق العديد من المزايا العملية في بيئة الخدمة الميدانية:
| طريقة | المعدات اللازمة | حساسية | يكلف | تنظيف |
|---|---|---|---|---|
| اختبار رفرفة الورق | الهواء المضغوط، شريط الورق | متوسطة إلى عالية (تكتشف النفاثات الدقيقة) | لا يكاد يذكر | لا أحد |
| اختبار فقاعة الصابون | محلول الصابون، زجاجة رذاذ | عالية (فقاعات مرئية) | قليل | يتطلب تنظيف بقايا الصابون |
| اختبار صبغ الفلورسنت | مصباح الأشعة فوق البنفسجية، صبغ، المطور | عالية جدا | معتدلة إلى عالية | يتطلب إزالة الصبغة بشكل كامل |
| مقياس انحطاط الضغط | مقياس الضغط الدقيق، الموقت | الكمية، ولكن لا يحدد موقع التسرب | معتدل | لا شيء للموقع |
يتفوق الاختبار الورقي في السرعة والبساطة. ليست هناك حاجة إلى أي مواد استهلاكية (باستثناء شريط الورق). لا توجد بقايا على أسطح PTFE. والنتيجة فورية ومرئية. يكون ذلك مفيدًا بشكل خاص عند الحاجة إلى فحص سريع للنجاح/الفشل على حزمة مفككة جزئيًا.
الخلاصة: شهادة على الملاحظة الجسدية البسيطة
يعد اختبار رفرفة الورق البسيط طريقة رائعة ومنخفضة التقنية-وشديدة الفعالية للعثور على وصلة أنبوبية متسربة-إلى-صفائح الأنابيب، وهو دليل على قوة الملاحظة الفيزيائية البسيطة. باستخدام خط هواء مضغوط فقط وشريط رفيع من الورق، يمكن تحديد موقع الوصلة المتسربة بدقة خلال دقائق. هذه الطريقة آمنة ونظيفة ولا تتطلب تدريبًا متخصصًا أو أدوات باهظة الثمن.
أحيانًا يكون التشخيص الأكثر تعقيدًا هو الأبسط. في عالم المبادلات الحرارية PTFE، حيث يمكن إخفاء التسريبات بين مئات المفاصل، يظل شريط الورق المرتعش أداة لا غنى عنها لمتخصص الخدمة الميدانية-يكشف بهدوء ما لا تستطيع العين رؤيته.
