قد يبدأ مقياس التدفق الموجود على جانب أنبوب المبادل الحراري PTFE في إظهار معدل تدفق متناقص بينما يزداد حمل المضخة عند المنبع. وفي الوقت نفسه، قد يرتفع انخفاض الضغط المقاس عبر الوحدة بشكل حاد دون أي تسرب خارجي مرئي أو تغيير في ظروف التشغيل. يشير هذا النوع من التقييد الهيدروليكي المفاجئ إلى أن مسارات التدفق الداخلي داخل أنابيب PTFE يتم إعاقتها. يتطلب تحديد السبب قبل حدوث ضعف التدفق الكامل تشخيصًا منهجيًا.
الاستكشاف أخطاء مبادل PTFE جانب أنبوب انخفاض الضغط العالي وإصلاحهاتتمحور العملية حول عزل الانسداد الجسدي أو التشوه أو الانهيار الجزئي داخل حزمة الأنابيب.
تفسير الزيادة المفاجئة في انخفاض الضغط
يُصنف الارتفاع السريع في انخفاض الضغط الجانبي للأنبوب-عادةً على أنه حدث منفصل وليس تدهورًا تدريجيًا. وهذا التمييز مهم:
الزيادات التدريجية تشير إلى تلوث أو تحجيم
تشير التغييرات المفاجئة إلى انسداد مادي أو عطل ميكانيكي
قد يكون للأنبوب المسدود الواحد في حزمة كبيرة تأثير ضئيل. ومع ذلك، يمكن للأنابيب المسدودة المتعددة أو تقييد التدفق الجزئي في مجموعة من القنوات زيادة المقاومة الهيدروليكية بشكل كبير عن طريق فرض نفس التدفق الحجمي من خلال عدد أقل من الممرات النشطة.
السبب الرئيسي: توصيل الأنبوب من المواد المعالجة
السبب الأكثر شيوعًا لزيادة انخفاض الضغط هو الانسداد الجزئي أو الكامل للأنابيب الفردية.
ترسيب البوليمر أو الراتنج
إذا كان مائع المعالجة يحتوي على مكونات تفاعلية، فقد تحدث بلمرة أو تكوين بقايا لزجة داخل الأنابيب.
تشمل العواقب ما يلي:
تضييق تدريجي لقطر الأنبوب
انسداد موضعي كامل في عدة أنابيب
إعادة توزيع التدفق إلى القنوات المفتوحة المتبقية
زيادة السرعة وفقدان الاحتكاك
يؤدي تأثير إعادة التوزيع هذا إلى تضخيم انخفاض الضغط الإجمالي حتى لو تأثر جزء صغير فقط من الأنابيب.
السبب الثانوي: انسداد جسم غريب
ومن الأسباب الشائعة الأخرى دخول الحطام إلى رأس المدخل الجانبي للأنبوب-.
تشمل الملوثات المحتملة ما يلي:
شظايا طوقا
السحابات فضفاضة
تصفية كتل المساعدات
خبث اللحام أو حطام البناء
يمكن لجسم واحد موجود عند مدخل صفيحة الأنبوب أن يسد عدة أنابيب في وقت واحد، مما يؤدي إلى تقييد هيدروليكي غير متناسب.
وضع الفشل الميكانيكي: انهيار الأنبوب تحت الفراغ
آلية الفشل الأقل شيوعًا ولكنها الأكثر خطورة هي انهيار الأنبوب.
قد تتشوه -أنابيب PTFE ذات الجدران الرقيقة إذا تعرضت لظروف فراغ غير مقصودة على جانب الأنبوب.
تشمل التأثيرات الملحوظة ما يلي:
هندسة الأنبوب المسطح أو البيضاوي
تقييد دائم لمسار التدفق
مناطق هبوط الضغط العالي الموضعية
انخفاض قدرة نقل الحرارة
بمجرد حدوث الانهيار، تزداد المقاومة الهيدروليكية بشكل دائم حتى يتم اتخاذ الإجراء التصحيحي.
طريقة التشخيص: فحص بوريسكوب
إن أداة التشخيص الأكثر فعالية للتحقيق الجانبي للأنبوب الداخلي- هي منظار مرن يتم إدخاله من خلال رأس الإرجاع أو المدخل بعد إيقاف التشغيل والعزل بشكل آمن.
المنظار هو العين التي تتعمق في رئة المبادل للعثور على نوبة الربو المفاجئة.
أهداف التفتيش
يتم استخدام مسح borescope لتحديد:
انسداد البوليمر أو الحطام عند مداخل الأنابيب
الأجسام الغريبة الموجودة على صفيحة الأنبوب
أنابيب PTFE المسطحة أو المشوهة
أنماط توزيع التدفق غير المتكافئة
يوفر الفحص البصري في الوقت الفعلي- تأكيدًا فوريًا لوضع الفشل دون تفكيك الحزمة بأكملها.
إجراءات الإصلاح والتخفيف
بمجرد تحديد السبب، يتم عادةً تطبيق الإجراءات التصحيحية على النحو التالي:
أنابيب موصولة
يتم عزل الأنابيب المتضررة وتوصيلها بشكل دائم
تتم استعادة توازن التدفق عبر الأنابيب المتبقية
تتم إعادة تقييم أداء النظام لتقليل السعة بشكل مقبول
إزالة الأجسام الغريبة
يتم استخراج الحطام من منطقة الرأس
يتم مسح وتنظيف ورقة الأنبوب
تتم مراجعة تدابير الترشيح الوقائية
الأنابيب المنهارة
يتم عزل الأنابيب التالفة أو إزالتها من الخدمة
قد تكون هناك حاجة لاستبدال الحزمة الكاملة في الحالات الشديدة
يتم تقييم وتصحيح أنظمة الحماية من الفراغ
أهمية مراقبة الاتجاه
تعد المراقبة المستمرة لانخفاض الضغط الجانبي للأنبوب- أمرًا ضروريًا للكشف المبكر.
تشمل المؤشرات الرئيسية ما يلي:
انخفاض الضغط الأساسي المستقر أثناء التشغيل العادي
زيادات الخطوة المفاجئة تشير إلى أحداث منفصلة
الارتباط مع تغييرات العملية أو نشاط الصيانة
يسمح الكشف المبكر عن الاتجاه بالتدخل قبل حدوث انسداد كامل أو زيادة تحميل المضخة.
النظام-الآثار المترتبة على المستوى
لا يؤثر مبادل PTFE المقيد على الأداء الهيدروليكي فقط. قد تشمل التأثيرات الثانوية ما يلي:
انخفاض كفاءة نقل الحرارة
زيادة استهلاك الطاقة في أنظمة الضخ
عدم استقرار درجة حرارة العملية
الإجهاد المحتمل للمعدات الأولية
وبالتالي يصبح التقييد الهيدروليكي مشكلة ميكانيكية ومشكلة تتعلق بالتحكم في العمليات.
خاتمة
تمثل الزيادة المفاجئة في انخفاض الضغط الجانبي للأنبوب- إشارة واضحة لوجود انسداد داخلي داخل المبادل الحراري PTFE. الاستكشاف أخطاء مبادل PTFE جانب أنبوب انخفاض الضغط العالي وإصلاحهاتشير العملية باستمرار إلى أسباب مادية مثل انسداد الأنبوب أو انسداد الجسم الغريب أو انهيار الأنبوب.
يوفر فحص Borescope الطريقة الأكثر مباشرة وموثوقية لتحديد السبب الجذري وتحديد استراتيجية الإصلاح المستهدفة. بمجرد تحديد موقع العائق، يمكن تطبيق الإجراء التصحيحي بكفاءة دون استبدال النظام بالكامل.
وفي نهاية المطاف، يجب أن يظل ما يتدفق داخل الأنابيب دون عائق، وإلا فإن العملية الحرارية بأكملها ستتعرض لفقدان الكفاءة والاستقرار الهيدروليكي.
