열 교환기 아래에 공정 유체가 웅덩이가 있거나 냉각수의 전도성이 급상승하는 것은 튜브 누출을 나타냅니다. 전체 라인을 폐쇄하는 데는 분당 수천 달러의 비용이 소요될 수 있습니다. 몇 가지 비상 임시 조치를 통해 누출을 격리하고 다음 예정된 유지 관리 기간까지 공장을 계속 가동할 수 있습니다. PTFE 쉘-및-튜브 교환기의 경우긴급 수리 튜브 시트 누출 PTFE 교환기절차에는 일반적으로 누출되는 튜브를 식별하고 양쪽 끝을 연결하거나 -드문 경우 튜브시트 연결부에서-임시 외부 클램프를 적용하는 작업이 포함됩니다. 이러한 조치는 영구적인 해결책은 아니지만, 치명적인 오류로 인해 즉각적이고 계획되지 않은 가동 중단이 발생하는 것을 방지할 수 있습니다.
PTFE 교환기의 튜브시트 또는 튜브 누출 인식
PTFE 열 교환기는 내부식성이 매우 높지만-진동, 튜브-배플 마모 또는 부적절한 설치-와 같은 기계적 손상-으로 인해 튜브 시트 연결부에서 누출이 발생하거나 개별 튜브에 핀홀이 발생할 수 있습니다. 누출 징후는 다음과 같습니다.
눈에 보이는 액체 떨어지는쉘{0}}측 배수구, 통풍구 또는 플랜지 조인트에서
설명할 수 없는 공정 유체 손실또는 냉각 매체
전도도 또는 pH 변화공정 유체가 수용성인 경우 냉각수(쉘 측)에서
압력 감쇠일상적인 테스트 중 튜브 측이나 쉘 측에
누출은 두 위치에서 발생할 수 있습니다.
튜브{0}}와-튜브시트 연결부– PTFE 튜브가 PTFE 또는 금속 튜브 시트에 확장되거나 용접되는 곳
튜브 벽 자체– PTFE 튜브 본체에 핀홀이나 균열이 있음
비상 대응은 누출 위치에 따라 약간 다르지만 누출이 튜브 측에 있는 경우 튜브 막힘이 두 시나리오 모두에서 주요 현장 해결 방법입니다.
1단계: 완전히 분해하지 않고 누출 튜브 식별
막거나 클램핑하기 전에 정확한 누출 튜브를 식별해야 합니다. 일반적으로 튜브시트에 액세스하려면 전체 교환기를 종료해야 하지만, 목표는 가동 중지 시간을 최소화하는 것입니다-완전히 종료되는 것을 방지하는 것은 아닙니다. 교환기가 공정에서 분리되어 배수되면 다음 방법이 사용됩니다.
수압 테스트.쉘 측면은 물 또는 다른 호환 가능한 테스트 유체로 채워지고 튜브 측면은 공기 또는 질소로 가압됩니다. 튜브시트의 각 튜브 끝 부분에 비누 용액이 도포됩니다. 특정 튜브의 기포는 누출을 나타냅니다. 또는 쉘 측면에 압력을 가하고 튜브 끝에서 물이 배출되는지 관찰합니다.
추적가스 방식.헬륨 누출 감지기 또는 할로겐 추적 가스가 한쪽에 도입되고 스니퍼 프로브가 각 튜브 끝에서 사용됩니다. 이는 대규모 번들의 경우 더 빠릅니다.
내시경을 이용한 육안 검사.누출이 충분히 클 경우 튜브에 삽입된 내시경을 사용하여 PTFE 벽에 균열이나 구멍이 있는지 확인할 수 있습니다.
누출되는 튜브가 식별되면 해당 위치(행, 열 및 번들 내 위치)가 기록됩니다. 목표는 전체 튜브 묶음을 즉시 교체하지 않고 누출을 막는 것입니다.
2단계: 튜브 막힘 - 표준 응급 수리
튜브를 막는 것은 PTFE 쉘-및-튜브 교환기의 튜브 누출에 대한 가장 일반적이고 신뢰할 수 있는 비상 절차입니다. 누출되는 튜브의 양쪽 끝은 영구적으로 밀봉되어 해당 튜브를 통한 흐름을 방지합니다. 공정 유체는 남은 건강한 튜브를 통해 계속 흐르고 쉘{4}}측 냉각 또는 가열 매체는 열 전달 면적의 작은 손실을 제외하고는 영향을 받지 않습니다.
필수 도구 및 재료
중요한 PTFE 교환기를 위해 플러그 키트를 현장에 보관해야 합니다.- 키트에는 다음이 포함됩니다.
테이퍼형 PTFE 또는 PFA 플러그– PTFE 튜브의 공칭 내경(ID)에 맞게 특별히 크기가 조정되었습니다. 일반적으로 6mm ~ 25mm의 튜브 ID에 사용할 수 있습니다.
부드러운-페이스의 망치(황동, 나일론 또는 고무) 플러그를 제자리에 두드리기 위한 것입니다.
튜브-끝 디버링 도구버나 불규칙성을 제거합니다.
실런트(옵션)– 보안 강화를 위한 PTFE 페이스트 또는 불소중합체-호환 나사 밀봉제.
연결 절차
튜브 끝을 청소하십시오.튜브시트 양쪽 면의 튜브 ID에는 잔해, 침전물 또는 부식이 없어야 합니다. PTFE 표면이 긁히지 않도록 주의하면서 와이어 브러시나 부드러운 리머를 사용합니다.
테이퍼 플러그 삽입더 작은 직경이 먼저 들어가도록 튜브 끝 부분에 삽입합니다. 플러그는 튜브 ID에 비해 약간 더 커야 합니다.
망치로 가볍게 두드리세요플러그가 단단히 고정될 때까지. 플러그는 튜브 시트 면에서 약간 돌출되어야 하지만 튜브 깊이까지 확장되어서는 안 됩니다. 마찰 끼워맞춤은 PTFE의 탄성 변형에 의해 생성됩니다.
반대편 튜브시트에서도 반복하세요.흐름 우회를 방지하려면 동일한 튜브의 양쪽 끝을 막아야 합니다.
플러그를 연결한 후 쉘 측에서 저압 공기 테스트를 수행하여 누출이 멈췄는지 확인할 수 있습니다. 플러그가 느슨하면 약간 더 큰 플러그를 사용하거나 첫 번째 플러그 뒤에 있는 두 번째 플러그를 사용할 수 있습니다.
연결에 대한 중요한 고려 사항
PTFE 콜드 플로우.PTFE는 지속적인 압축 응력 하에서 크리프 또는 저온{0}}흐름을 보이는 것으로 알려져 있습니다. 시간이 지남에 따라 단단히 구동된 플러그가 약간 느슨해질 수 있습니다. 이러한 이유로 일부 유지 관리 매뉴얼에서는 24시간 작동 후 플러그를 다시 꽂을 것을 권장합니다.-
열 전달 면적이 감소합니다.막힌 각 튜브는 전체 열 전달에 대한 해당 튜브의 기여를 제거합니다. 교환기가 아직 최대 용량으로 실행되지 않은 경우 몇 개의 연결된 튜브(일반적으로 번들의 최대 5~10%)는 성능에 미미한 영향을 미칩니다. 그러나 많은 튜브가 막히면 출구 온도를 유지하기 위해 생산 속도를 줄여야 할 수도 있습니다.
흐름 분포 효과.튜브를 연결하면 튜브시트 전체의 수력학적 균형이 변경되지만, 몇 개의 플러그를 사용하면 흐름 분포에 미치는 영향이 최소화됩니다. 무작위로 분산된 플러그는 한 지역에 플러그를 클러스터링하는 것보다 낫습니다.
3단계: 대체 임시 수정 – 튜브시트 연결부 누출을 위한 외부 분할 클램프
누출이 튜브{0}}와-튜브 벽이 아닌 튜브 시트 연결부에서 발생하고 튜브 시트에 접근할 수 있는 경우 특별히 제작된분할-클램프튜브의 돌출된 끝 부분과 튜브 시트 표면 주위를 조일 수 있습니다. 이 클램프는 개스킷이나 PTFE 튜브 플레어를 튜브 시트에 압축하여 일시적으로 조인트를 밀봉합니다.
이 방법은 다음과 같은 이유로 "최후의 수단" 수정 방법입니다.
해당 튜브 직경과 튜브시트 형상에 맞게 특별히 제작된 클램프가 필요합니다.
설치는 플러그를 꽂는 것보다 더 복잡합니다.
피치가 빡빡하면 클램프가 인접한 튜브를 방해할 수 있습니다.
플러그를 꽂는 것보다 신뢰성이 떨어지며 열 순환으로 인해 느슨해질 수 있습니다.
실제로는 튜브 플러그를 사용하는 것이 거의 항상 선호됩니다. 조인트에 누출이 있고 양쪽 끝 부분에 접근할 수 없거나 튜브를 계속 사용해야 하기 때문에 막는 것이 불가능할 경우 전문 수리 회사가 때때로 튜브 라이닝이나 용접 패치를 설치할 수 있지만 이는 비상 정지 범위를 벗어납니다.
연결할 수 없는 것: 쉘-측면 누출
위에 설명된 절차는 누출로 인해 유체가 통과할 수 있는 경우에만 작동합니다.튜브 측에서 쉘 측으로. 쉘에 균열이 생기거나 쉘 측면 개스킷-이 파손되어 냉각 매체가 외부로 빠져나가는 경우{3}}튜브를 막는 것만으로는 해결 방법이 없습니다. 쉘{5}}측 누출에는 감압, 배수 및 개스킷 교체 또는 쉘 용접이 필요합니다. 이러한 경우 비상 정지를 피할 수 없습니다.
마찬가지로, PTFE 튜브가 상당한 길이로 파열되거나 갈라진 경우 양쪽 끝을 막으면 해당 튜브를 통한 흐름이 중단되지만, 튜브가 여전히 외피-측 유체와 접촉하고 있는 경우 분할 자체로 인해 교차 오염이 발생할 수 있습니다.- 이는 튜브 끝이 막혀 있고 튜브가 효과적으로 막힌 경우 허용됩니다.{3}}; 그러나 막힌 튜브 내부에 잔여 유체가 있으면 시간이 지남에 따라 부식이나 동결 손상이 발생할 수 있습니다. 일부 작업자는 막힌 튜브를 불활성 물질로 채우거나 건조한 상태로 두는 것을 선택합니다.
비상 사태 이후: 전체 튜브 재설치 일정 잡기
긴급 수리는 일시적입니다. 플러그 키트는 시간을 벌지만 교환기는 이제 일부 열 전달 표면적을 잃었고 나머지 튜브는 첫 번째 누출을 일으킨 것과 동일한 응력을 경험했습니다. 근본 원인(진동, 튜브시트 부식 또는 제조 결함)은 다음 계획된 가동 중단 시 해결되어야 합니다.
교환기는 다음과 같이 예약되어야 합니다.완전 재튜빙누출의 심각도, 설치된 플러그 수 및 공정의 중요성에 따라 일반적으로 3~12개월 이내에 편리하게 가동을 중단할 수 있습니다. 여러 개의 튜브를 연결한 상태로 장기간 실행하면 나머지 튜브에 과부하가 걸릴 위험이 있습니다. 나머지 열린 튜브를 통과하는 유속이 높을수록 침식이나 진동이 증가하여 추가 누출이 발생할 수 있습니다. 일반적인 경험 법칙: 튜브의 10% 이상이 막힌 경우 즉시 튜브 교체를 수행해야 합니다.
튜브를 다시 만드는 동안 모든 튜브가 교체되고 튜브시트 구멍이 검사되고 수리됩니다. 원래 누출이 열악한 튜브 확장이나 균열된 튜브시트 라이너로 인해 발생한 경우 이를 수정합니다.
비상 플러그 기능 구축
PTFE 열 교환기를 사용하는 공장의 경우 사전 유지 관리 전략에는 다음이 포함됩니다.
테이퍼형 PTFE 플러그 세트 재고현장의 모든 교환기 모델에 맞는 크기로 제공됩니다.
유지 보수 기술자 교육적절한 장착력 및 누출 테스트를 포함한 막힘 절차에서.
막힌 튜브의 위치를 문서화하기나중에 참조할 수 있도록 번들 지도에 나와 있습니다.
교환기의 열 성능 모니터링용량이 허용 가능한 한도 아래로 떨어진 경우를 감지하기 위해 연결한 후.
일부 시설에서는 튜브 누출 대응을 위한 표준 운영 절차(SOP)가 공장의 비상 대응 계획에 통합되어 있습니다. SOP는 강제 종료가 요구되기 전에 꽂을 수 있는 최대 튜브 수를 지정합니다.
결론: PTFE 교환기에 대한 응급처치-로서의 튜브 연결
튜브를 막는 것은 운영 시간을 벌고, 치명적인 고장이 치명적인 가동 중단으로 이어지는 것을 방지하는 귀중한 응급처치 기술입니다. 에 대한긴급 수리 튜브 시트 누출 PTFE 교환기, 기본 현장 절차는 누출되는 튜브를 식별한 다음 테이퍼형 PTFE 플러그를 양쪽 끝에 삽입하여 튜브를 격리하는 것입니다. 이를 통해 열 전달 영역의 손실을 최소화하면서 누출을 막고 다음 예정된 유지 관리 기간까지 플랜트를 계속 가동할 수 있습니다.
튜브시트 조인트의 누출을 대비한 대체 분할-클램프가 있지만 신뢰성이 낮고 거의 사용되지 않습니다. 플러그 연결은 튜브-측 누출에만 효과적입니다. 셸{3}}측 누수에는 일반적으로 전체 종료가 필요합니다. 플러그를 꽂은 후 교환기는 튜브를 다시 끼우도록 예약해야 합니다. 튜브를 막은 상태로 무한정 작동하면 나머지 튜브에 과부하가 걸리고 추가 고장이 발생할 위험이 있기 때문입니다.
긴급 수리 능력은 장비 수명주기 경제성의 한 요소입니다. 간단한 플러그 키트, 기술자 교육 및 명확한 결정 프로토콜을 통해 잠재적으로 치명적인 누출을 관리 가능한 유지 관리 이벤트로 전환합니다. 적절한 설계와 설치를 대체할 수 있는 긴급 수리는 없지만 튜브 연결은 안전하고 비용 효율적인 종료를 계획하는 데 필요한 중요한 시간을 제공합니다.{2}}
