ما الذي يسبب التسرب في المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب؟

أسباب التسرب في أقذيفة وأنبوب مبادل حرارييمكن تصنيفها إلى فئتين:

مشاكل التصنيع مع الأنابيب، والاستخدام غير السليم للمبادل الحراري من قبل المشغل.

يعد التصميم الذي يتجنب التسربات أحد اعتبارات التصميم الجيد للمبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب.

في معظم الحالات (99%+)، تكون أنابيب المبادل الحراري غير متصلة بطبقة الأنبوب. وهي ليست ملحومة ولكنها مصنوعة كقطعة واحدة. وهذا يقلل بشكل كبير من فرصة حدوث أي تسرب.

ومع ذلك، يتم تصنيع المبادلات الحرارية في بعض الأحيان بمواد أو تقنيات غير مناسبة للتطبيق، مما يؤدي في معظم الأحيان إلى تقليل الميزانية. هذا عندما تنشأ المشاكل.

وهنا بعض الأمثلة.

• في المبادل الحراري المعرض للضغوط الحرارية أو التآكل، قد تفشل الأنابيب غير الملحومة أو الملحومة. لاحظ أن النسبة المئوية للأنابيب الملحومة التي تفشل أكبر بكثير.
• في المبادل الحراري الذي يتعامل مع -السوائل ذات درجات الحرارة المرتفعة (مثل جهاز التسخين البخاري الفائق)، يمكن ببساطة حرق الأنابيب إلى حد التلف الدائم.
• عندما يتعامل المبادل الحراري مع الكلوريد والماء، تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى غليان الماء، مما يترك تركيز الكلوريد أعلى من الماء. هذا يؤدي إلى تآكل الأنابيب ويسبب تسربًا. علاوة على ذلك، عندما يكون للأجزاء المستخدمة لبناء المبادلات الحرارية ضغوط متبقية متولدة أثناء عملية التصنيع (أنابيب منحنى U)، قد يحدث تشقق بسبب التآكل الإجهادي.
• أخيرًا، دعونا لا ننظر فقط إلى درجات الحرارة المرتفعة، بل أيضًا إلى توزيع درجات الحرارة المرتفعة عبر لوح الأنبوب. عندما يكون أحد جانبي صفيحة الأنبوب في درجة حرارة مختلفة تمامًا عن الجانب الآخر، فإن صفيحة الأنبوب بأكملها تلتوي. هذا أمر قاتل لعمل الحشيات.

وفي جميع الأحوال تكون النتيجة خلط المواد الساخنة والباردة.

الدرس المستفاد هو تصميم المبادل الحراري دائمًا بالمواد الصحيحة للتطبيق، وبنائه بتقنيات تصنيع حديثة وعالية الجودة.

يتم تصميم المبادلات الحرارية بشكل عام-. يجب أن تعمل بعد سنوات من الاستخدام وفي البيئات التي تسبب تلوث الأنابيب. إذا كانت هناك حاجة إلى مبادل حراري في مصفاة نفط تنتج 1000 برميل من النفط في الدقيقة، فمن المحتمل أن يكون المبادل الحراري مصممًا للتعامل مع حوالي 1500 برميل.

يعد بناء المبادلات الحرارية بهذه الطريقة أمرًا رائعًا لطول العمر والموثوقية، ولكن ماذا يحدث عندما تريد مصفاة النفط إنتاج المزيد من النفط بنسبة 50%؟ قد يدفعون النظام إلى أقصى حدوده. يمكن للمبادل الحراري التعامل معها، ولكن بتكلفة. يمر السائل عبر نفس المقطع-بسرعة أكبر، وعندما ترتفع السرعة، تحدث اهتزازات. ثم تحصل على تآكل الفوهات.

سيؤدي دفع المبادل الحراري إلى ما هو أبعد من معايير التصميم الخاصة به إلى تآكل المعدات بشكل أسرع بكثير، مما يؤدي إلى حدوث تسربات وفشل.

يمكن تجنب تسرب المبادل الحراري من خلال الالتزام بمعايير التصميم الخاصة به. إذا كنت ترغب في تغيير تشغيل المبادل الحراري، فيجب عليك التحدث مع الشركة المصنعة للمبادل الحراري للحصول على المشورة، حتى يمكن التحقق من التأثير المحتمل لأي تغييرات.

اعمل مع شركة مصنعة موثوقة تستخدم التصميمات والمواد المناسبة. في GNEE، لدينا أكثر من 100 عام من الخبرة في تصميم المبادلات الحرارية، ونضع دائمًا العلاقة مع عملائنا في المقام الأول. اكتشف المزيد على هذه الصفحة: لماذا الشراكة معنا؟

يجب تنفيذ الخطوات التالية إما مع المهندسين الداخليين لديك أو بمساعدة الشركة المصنعة.

أول شيء هو فحص التسرب. تعرف على عدد الأنابيب المتسربة ومدى خطورة التسرب.

لإصلاح التسرب، هناك عدد قليل من الخيارات.

قد تتمكن من توصيل الأنابيب المسببة للمشكلة. نظرًا لأن المبادلات الحرارية ذات الأنبوب الصدفي تم تصميمها بشكل مبالغ فيه، إذا كان لديك نسبة صغيرة فقط من الأنابيب التي تتسرب (أقل من 5٪، على سبيل المثال)، وقمت بحظرها، فسيظل المبادل يفي بواجبه.

بسبب عوامل التلوث، تكون بعض المبادلات الحرارية أكبر بنسبة 50% مما هو مطلوب بشدة. نسبة قليلة جدًا هنا وهناك لا تؤثر على العملية.

بدلاً من توصيل الأنابيب،-قد يكون إعادة الأنابيب هو الخيار المفضل. ينطبق هذا عندما لا تكون الأنابيب ملحومة بصفيحة الأنبوب. يتم إخراج الأنابيب التي بها مشكلة، واستبدالها، ويمكن للمبادل الحراري أن يعمل كالمعتاد.

في الحالات التي تكون فيها صفيحة الأنبوب ملتوية، قد يكون من الممكن تشغيلها آليًا وإعادتها إلى حالة صالحة للاستخدام. في الحالات الأكثر شدة، قد يلزم استبدال لوح الأنبوب بالكامل، على الرغم من أن هذا حل مكلف.

عادةً، تعني أعمال الإصلاح الجوهرية إعادة المبادل الحراري إلى الشركة المصنعة، على الرغم من إمكانية تنفيذ العمل في بعض الأحيان في-الموقع.

اتصل الآن

هل تحتاج إلى مواصفات مخصصة وتقارير التحقق من الأداء وعروض أسعار للمبادلات الحرارية؟ أرسل استفسارًا أو تواصل معنا مباشرةً، وسنقدم لك حلاً حصريًا بكفاءة.

بريد إلكتروني:global@gneesteels.com