Opasnost od operacije čišćenja
Procesni rezervoari zahtevaju periodično čišćenje kako bi se uklonio kamenac, mulj i ostaci proizvoda. Visok{1}}mlaz vode pod visokim pritiskom na 200-500 bara je standardna metoda. Mlaznica, ručna ili automatizirana, usmjerava koncentriranu struju vode na zidove rezervoara i unutrašnje komponente. Mlaz vode može erodirati, rezati ili raslojavati materijale koji nisu posebno otporni na ovu vrstu mehaničkog napada.
Emajlirani (staklo{0}}obloženi) čelični izmjenjivači topline su osjetljivi na oštećenja vodenim mlazom. Vodeni tok velike brzine, posebno ako se mlaznica drži preblizu ili pod uglom gledanja, može odlomiti stakleni premaz. Kada se staklo razbije, čelik ispod je izložen procesnoj tečnosti i počinje korozija. Oštećenje možda neće biti odmah vidljivo-mali čip može biti sakriven ispod kamenca ili u zasjenjenom području.
PTFE izmjenjivači topline otporni su na oštećenja vodenim mlazom. Duktilni, homogeni polimer apsorbuje energiju udara vodene struje bez pucanja, pucanja ili raslojavanja. Nema premaza za odvajanje od podloge. Materijal je isti po cijeloj debljini.
Fizika udara vodenog mlaza
Mlaz vode od 500 bara stvara stagnacijski pritisak od 50 MPa na tački udara-dovoljan za rezanje mnogih materijala. Destruktivna moć mlaza zavisi od udaljenosti mlaznice, upadnog ugla i otpornosti materijala na eroziju i lom.
Na čeliku obloženom staklom{0}}, vodeni mlaz stvara lokalizirano tlačno naprezanje na mjestu udara. Staklo je jako na kompresiju, ali slabo na napetost. Napon pritiska iz mlaza se prenosi kroz staklo na staklo{3}}čeličnu međuprostoru, gdje se reflektira kao talas zatezanja. Reflektirano vlačno naprezanje može uzrokovati ljuštenje stakla od čelika-proces koji se zove kavitacijsko ljuštenje. Oštećenje nastaje na sučelju, nevidljivo s površine i može postati vidljivo tek kada se staklo kasnije rasloji.
Na PTFE, energija vodenog mlaza se apsorbuje viskoelastičnom deformacijom polimera. Površina se trenutno deformiše pod pritiskom mlaza i oporavlja se kada mlaz prođe. Ne postoji interfejs za reflektovanje talasa stresa. Ne postoji mehanizam krtog loma. Površina PTFE-a može polako erodirati pod produženim-mlazom na malom dometu-postepenim stanjivanjem tokom mnogih ciklusa čišćenja-ali neće iznenada prestati.
| Parametar učinka čišćenja | Emajlirani čelik | PTFE |
|---|---|---|
| Otpornost na pritisak vodenog mlaza | Ograničeno (rizik od lomljenja iznad 200 bara na bliskoj udaljenosti) | Visoka (samo postepena erozija; bez iznenadnog kvara) |
| Kavitacijsko lomljenje | Da (odbijanje talasa naprezanja na interfejsu) | Ne (homogen materijal) |
| Oštećenje vidljivosti | Često nevidljivi (pod-površinsko lomljenje) | Vidljivo (hrapavost površine od erozije) |
| Ograničenje udaljenosti mlaznice za čišćenje | Required (>300 mm tipično) | Nije potrebno (tolerišu se bliže udaljenosti) |
| Maksimalni siguran pritisak mlaza | 200-300 bara (preporuka proizvođača) | 500+ bar (zavisno od brzine erozije) |
Poređenje mehaničkog ribanja
Uz mlaz vode, čišćenje rezervoara može uključivati mehaničko ribanje abrazivnim jastučićima ili četkama za uklanjanje tvrdokornih naslaga. Stakleni{1}}čelik obložen staklom zahtijeva ne-nemetalne, ne-abrazivne jastučiće-obično bijeli ili plavi viski-Brite, nikad metalne čistače. Pogrešna podloga za ribanje može izgrebati staklo, stvarajući tačke koncentracije naprezanja koje dovode do budućeg kvara.
PTFE se može oribati bilo kojim materijalom za podmetanje, uključujući metalne čistače ako je potrebno za uklanjanje tvrdog kamenca. Površina od PTFE-a može biti lagano istrošena, ali abrazija ne ugrožava strukturni integritet stijenke cijevi. Debljina zida je višestruko veća od bilo koje površinske ogrebotine. Cijev ostaje potpuno funkcionalna.
Prednost operativne slobode
Otpornost na udarce PTFE-a tokom čišćenja pruža slobodu u radu. Ekipi za čišćenje nije potrebna posebna obuka za čišćenje u blizini izmjenjivača topline. Standardne-procedure mlaza pod visokim pritiskom su prihvatljive. Rizik od slučajnog oštećenja izmenjivača tokom rutinskog čišćenja je eliminisan. Čišćenje može biti temeljitije, poboljšavajući higijenu procesa, bez straha od oštećenja opreme.
Za stakleni{0}}čelik, svaka operacija čišćenja predstavlja rizičan događaj. Izmjenjivač mora biti zaštićen, udaljenost mlaznica mora biti kontrolirana, a operater mora biti na oprezu. Stres zbog mogućeg oštećenja dodatno opterećuje čišćenje.
Rezime
PTFE izmjenjivači topline su znatno otporniji od emajliranog čelika na mehanički udar tokom čišćenja rezervoara. PTFE apsorbira energiju mlaza vode kroz viskoelastičnu deformaciju bez pucanja ili raslojavanja. Čelik obložen staklom-može se rasprskati od kavitacije na staklenom-čeličnom sučelju, sa oštećenjima koja su u tom trenutku često nevidljiva. PTFE toleriše veće pritiske mlaza, manje udaljenosti mlaznica i agresivnije čišćenje. Otpornost na udarce pojednostavljuje operacije čišćenja i eliminiše rizik od slučajnog oštećenja opreme.
Inženjerska podrška za odabir materijala u mehanički očišćenim rezervoarima dostupna je nakon podnošenja procedura čišćenja, specifikacija vodenog mlaza, učestalosti čišćenja i svih historijskih oštećenja opreme{0}}u vezi sa čišćenjem.
