الأعطال الميكانيكية الأكثر شيوعًا في شركة شل & أنبوب المبادل الحراري

تمثل المبادلات الحرارية معدات معالجة مهمة تستخدم في كل مكان في الصناعات للتبريد, التدفئة, تطبيقات الغليان والتكثيف. يعتمد نقل الحرارة الفعال على شبكات الأنابيب الموثوقة لتوصيل السوائل الساخنة/الباردة إلى أغلفة المبادلات. ومع ذلك, الضغوط الحرارية والهيدروليكية المعقدة, إن وجود بيئات مسببة للتآكل وإمكانية تراكم الأوساخ على مدى سنوات عديدة يعني أن الأنابيب عرضة لآليات التدهور التي تقوض السلامة الهيكلية. يحلل هذا التقرير أوضاع الفشل الميكانيكي السائدة التي تصيب أنابيب وأغلفة المبادلات الحرارية من أجل المساعدة في الوقاية, التفتيش, وتقييمات النزاهة التي تدعم العمر التشغيلي الطويل.

فشل الأنبوب

كأسطح حساسة لنقل الحرارة, أنابيب تجربة العبء الأكبر من ضغوط المبادل الحراري. تُصنف العديد من أوضاع تلف الأنابيب من بين أكثر الأوضاع انتشارًا:

• تسارع التدفق تآكل: تركز الرواسب المتكونة المواد المسببة للتآكل, تسريع ترقق الجدار, خاصة حيث تتقلب التدفقات عند انحناءات U. تركت دون تحديد, حدوث تسربات/تمزقات في الثقب.
• ارتداء الاهتزاز: تؤدي تفاعلات لوحة دعم الأنبوب إلى تآكل الاهتزاز الاحتكاكي بشكل تفضيلي على الأنابيب العلوية. يخترق التآكل سمك الأنبوب مهاجمًا بعمق.
• قاذورات / التآكل تحت الودائع: تعمل ظروف المبادل الحراري على تعزيز الرواسب التي تؤوي هجومًا أكالًا خلف طبقة معزولة, جدران رقيقة خفية لم يتم اكتشافها.
• تكسير التآكل الإجهاد: بالنسبة لبعض مجموعات المواد الأنبوبية الحساسة والبيئات العدوانية مثل محاليل الكلوريد, قد تنتشر الشقوق المجنونة بسرعة.

ويعتمد التخفيف على حقن مثبطات التآكل, تصميمات دعم محسنة تقلل من نقاط التآكل, المراقبة عبر الإنترنت للتنظيف في الوقت المناسب قبل الثقوب.

فشل شل
يحافظ غلاف مبيت الضغط على ضغوط حرارية أقل ولكن يجب أن يحافظ على السلامة الهيكلية. تتضمن أوضاع الضرر التي يتم ملاحظتها بشكل شائع:

• تخفيف التآكل العام: تتعرض أسطح القشرة المعرضة مباشرة لسوائل المعالجة إلى تآكل موحد مما يقلل من سمك الجدار, تقترب في نهاية المطاف من الحد الأدنى من التعليمات البرمجية.
• تأليب: يؤدي التآكل الموضعي إلى ظهور حفر ربما تكون مرتبطة بشوائب البنية المجهرية الصلبة التفضيلية في المرحلة الثانية. يمكن أن تتجمع الحفر لتقويض النزاهة.
• دوامة المستحثة الاهتزاز: يؤدي رنين القشرة الناتج عن دوامات الموائع المضطربة إلى إجهاد المعادن في الدورة العالية خاصة في المبادلات ذات التبريد الفرعي. يبدأ التشقق من داخل القشرة.
• تكسير التآكل الإجهاد: تشبه الأنابيب, بعض مجموعات الأصداف وبيئات كبريتيد الهيدروجين الرطبة تخاطر بمشاكل التشقق بمساعدة البيئة.

تقوم عمليات التفتيش الروتينية غير المدمرة بتقييم التخفيف من قذائف العلم التي تتطلب الإصلاح / الاستبدال قبل الوصول إلى عتبات غير صالحة للخدمة. تساعد الحماية الكاثودية أيضًا على إطالة عمر الصدفة.

آثار قاذورات
يعمل التلوث كمسرع للعديد من آليات الضرر عن طريق:

• إعاقة انتقال الحرارة, رفع درجات حرارة المعادن بشكل أعمق في المبادلات’ الدورات الحرارية.
• تركيز المواد المسببة للتآكل في الرواسب التي تعمل على إذابة أفلام الأكسيد الواقية.
• إيواء الميكروبات يعزز التآكل المتأثر بالميكروبيولوجيا.
• زيادة الاحتكاك رفع احتمالية الاهتزاز/التآكل.

يحافظ التنظيف المنتظم على تخفيضات مقبولة في معامل نقل الحرارة أدناه 25% بينما تظل الطبقات المودعة رقيقة بما يكفي لإزالتها. تساعد مراقبة الضغوط التفاضلية في جدولة عمليات التنظيف قبل تسارع التدهور.

الاستنتاجات

النظر المنهجي للمواد, خصائص السوائل, تلقي ظروف التشغيل وآليات الضرر الضوء على الأماكن التي تبدأ فيها الأعطال الميكانيكية عادةً داخل شبكات أنابيب المبادلات الحرارية. دمج استراتيجيات التخفيف مثل المثبطات, يساعد التقييم غير المدمر ومراقبة الترسب على منع التدهور, وبالتالي تمديد فترات الخدمة وموثوقية أصول نقل الحرارة المهمة هذه.