ПТФЕ измењивач топлоте са шкољком и цеви је у функцији, а сумња се на мало унутрашње цурење цеви. Традиционални приступ је да се процес искључи, испразни јединица и изврши тест притиска. Али осетљива, ручна термовизијска камера, усмерена ка спољашњој страни металне шкољке, често може видети невидљиви термални дух цурења док измењивач још увек ради. Хладна течност која излази из отвора унутар цеви ствара локализовану, абнормално хладну мрљу на спољашњем зиду шкољке, издајнички хладно место у мору иначе уједначене топлоте.

Како термална слика открива скривено цурење из цеви

Принцип изатермовизијска детекција цурења ПТФЕ измењивачдијагноза је једноставна. У типичном измењивачу топлоте са шкољком и цевима, две течности су одвојене зидовима цеви. Страна цеви носи једну течност (често топлији или хладнији ток процеса), а страна омотача носи другу течност. Спољна површина омотача обично показује гладак, релативно уједначен температурни профил, са мањим варијацијама узрокованим положајима преграде, улазним/излазним млазницама и природном конвекцијом.

Када једна ПТФЕ цев развије рупицу или пукотину, течност унутар те цеви излази на страну шкољке. Ако је течност на страни цеви под већим притиском (што је уобичајено за спречавање контаминације на страни шкољке), течност која цури излази из отвора и удара у суседне цеви или директно на унутрашњи зид шкољке. Ова локализована струја течности има температуру која се разликује од течности на страни љуске. Температурна разлика може бити од 2-5 степени или чак 20-30 степени, у зависности од процеса.

Зид од металне шкољке веома ефикасно проводи топлоту. Подручје где течност која цури додирује унутрашњу површину шкољке брзо поприма температуру приближну оној течности која цури. Споља, осетљива термовизијска камера (која се назива и инфрацрвена или ИР камера) детектује ово каолокализована, упорна хладна тачка(или врућа тачка, ако је течност која цури топлија од течности на страни шкољке). Тачка је обично мала-само неколико центиметара у пречнику-и њена тачна локација одговара тачки где млаз удара у унутрашњост шкољке.

Извођење термичког скенирања: поступак на терену корак по корак

Термално снимање је неинвазивна, брза техника која се може извести док измењивач остаје у пуном раду, без дренирања течности или смањења притиска у систему. Препоручује се следећа процедура:

1. Припремите површину измењивача

Спољна површина омотача мора бити чиста, сува и без изолације (барем у области која се скенира). Изолација се може привремено уклонити са траке или малог прозора. Свака прљавштина, уље или вода на површини шкољке могу створити лажне топлотне рефлексије или прикрити праву температуру. Довољно је брзо брисање сувом крпом.

2. Изаберите праву термалну камеру

Препоручује се термална камера високе резолуције са топлотном осетљивошћу (НЕТД) мањом или једнаком 0,05 степени (50 мК). Јефтиније камере (нпр. осетљивост од 0,10 степени) могу и даље да открију веће цурење, али ће пропустити суптилне температурне разлике. Камера треба да има видно поље које одговара величини измењивача; стандардно сочиво од 24 степена је адекватно за већину пречника шкољке (300–1000 мм). Емисивност треба да буде подешена на 0,95 за обојени или благо зарђали угљенични челик, или 0,85 за сјајни нерђајући челик.

3. Скенирајте спољашњост целе шкољке

Оператер стоји на безбедној удаљености и полако помера камеру дуж дужине шкољке, покривајући цео обим ако је могуће. Направљено је више пролаза, фокусирајући се на области у близини пресека преграде и листова цеви, јер млазнице цурења често нападају на тим локацијама. Скенирање би требало да траје 5–10 минута за типичан измењивач дужине 3 метра.

4. Идентификујте локализоване термичке аномалије

На нормалном, здравом измењивачу, спољна температура омотача се појављује као постепени градијент{0}}хладније у близини улаза расхладне течности, топлије близу излаза. Цурење из цеви ствара аоштра, локализована, кружна или овална хладна тачкакоји не прати природни градијент. Спот обично има:

Температура која је 1–5 степени (или више) различита од температуре околне шкољке на истој аксијалној позицији.

Добро дефинисана граница, често са концентричним „ореолом“ средње температуре.

Фиксна позиција која се не помера када се токови процеса промене (за разлику од привремених ефеката турбуленције).

Термална камера види сабласни, хладни потпис скривеног цурења, насликан као тамна, хладна модрица на топлој кожи челичне шкољке.

5. Документујте и упоредите

Термална слика је сачувана. Ако се пронађе сумњиво хладно место, његова локација се обележава на љусци комадом креде или трајним маркером. Иста локација се поново скенира 15–30 минута касније. Ако хладна тачка опстане и остане на истој локацији, дијагноза је ојачана. Пролазне топлотне аномалије (нпр. од мехурића паре у пролазу или локалне промаје) ће брзо нестати.

6. Потврдите циљаним тестом притиска

Топлотно снимање је аскринингалат. Не замењује тест притиска. Међутим, он пружа прецизну локацију за сумњиво цурење. Током планираног искључивања, шкољка се испушта, сумњива област се бележи, а одговарајућа(е) цев(е) се може појединачно тестирати под притиском (нпр. зачепљењем једног краја и стављањем под притисак ваздухом док је потопљена у воду или коришћењем раствора сапуна). Термална слика води техничара директно до цеви која цури или барем до мале групе цеви, штедећи сате слепог тестирања.

Када термовизија најбоље функционише?

Техника није универзално применљива. Најбоље ради под следећим условима:

Значајна температурна разлика између течности на страни цеви и на страни шкољке. A difference of at least 5°C (preferably >10 степени) ствара јасан термални контраст. Ако су обе течности на скоро истој температури, термални потпис цурења је невидљив.

Течност на страни цеви под већим притиском.Ово осигурава да течност која цури излази довољном брзином да стигне до зида шкољке. Ако је страна омотача под већим притиском, цурење ће бити унутра (течност шкољке у цеви), а термички потпис може бити на предњој страни листа цеви, а не на спољашњости шкољке.

Чиста, неизолована површина шкољке.Изолација делује као топлотни покривач, изглађује локализоване температурне разлике. Изолација се мора уклонити са траке. Међутим, неки танки изолациони материјали мале густине (нпр. минерална вуна) и даље дозвољавају довољно топлотне проводљивости на површини да би се открила велика цурења.

Рад у стабилном стању.Размењивач треба да буде у нормалним условима рада најмање 30 минута пре скенирања. Прелазни процеси при покретању производе многе термичке аномалије које се могу заменити са цурењем.

Практични примери и ограничења

Пример 1: Хлађење врућег сланог раствора расхладном водом

ПТФЕ измењивач хлади врући слани раствор (85 степени) на страни цеви са расхладном водом (25 степени) на страни кућишта. Цев развија цурење. Вода за хлађење од 25 степени цури у слани раствор од 85 степени, али смер цурења је ка унутра (од шкољке до цеви). Спољашњост шкољке остаје на повишеној температури јер расхладна вода не удара о зид шкољке. Термичко снимање спољашњости шкољке бинеоткрити ово цурење јер течност која цури не додирује шкољку. Уместо тога, оператер би морао да скенира лице цеви или цев спојен на страну цеви. Ово наглашава важност разумевања правца протока и разлике притиска.

Пример 2: Кондензатор са хладном страном цеви

ПТФЕ измењивач кондензује топлу пару (120 степени) на страни кућишта, са хладном расхладном водом (30 степени) на страни цеви под већим притиском. Цев цури, а хладна вода излази из отвора и удара у унутрашњост шкољке. Спољна површина шкољке показује јасну, постојану хладну тачку, 5 степени испод температуре околне шкољке. Ово је савршена апликација за термално снимање.

Пример 3: Мало цурење, велики измењивач

Веома мало цурење (нпр. рупица < 0,5 мм) може произвести само мали проток. Млаз можда неће доћи до зида шкољке; уместо тога, може бити увучен у ток на страни шкољке и испарити или измешати пре удара. У таквим случајевима, на љусци се не појављују термалне аномалије. Техника има границу осетљивости; веома мала цурења могу и даље захтевати конвенционални тест притиска за детекцију.

Предности у односу на традиционалне методе

За постројења која већ поседују термовизијску камеру (која се користи за електричне инспекције, ватростална испитивања или друго предиктивно одржавање), додатни трошак коришћења за откривање цурења је нула. Време уштеђено избегавањем непотребног гашења-или драстичним смањењем трајања гашења ради циљане поправке-брзо оправдава улагање.

Најбоље праксе и уобичајене замке

Немојте се ослањати на једно скенирање.Ветар околине, соларно оптерећење и оближње вруће површине могу створити лажне хладне тачке. Скенирајте у различито доба дана или из различитих углова.

Одмах означите сумњиву локацију.Користите нетрајни маркер на шкољки. Снимите фотографију са видљивим светлом поред термалне слике да бисте их повезали.

Размотрите геометрију преграде.Млазнице за цурење често задиру у шкољку директно насупрот пресеку преграде, јер је путања струјања присиљена око ивице преграде. Обратите посебну пажњу на ове области.

Користите анализу диференцијалне температуре.Многе термалне камере могу приказати температурну разлику између референтне тачке и сумњиве тачке. Разлика од 2 степена или више која је стабилна током времена је снажан показатељ.

У корелацији са подацима процеса.Споро повећање проводљивости на страни шкољке, пад притиска на страни цеви или промена излазне температуре могу подржати налаз термалне слике.

Закључак: Видети невидљиву топлоту

Термално снимање је моћан, неинвазиван и предиктивни дијагностички алат који може уочити унутрашње цурење у ПТФЕ измењивачу споља, док је процес још увек у току. Идентификовањем карактеристичне хладне тачке изазване млазом течности који цури који удара у зид шкољке, вешт оператер може да лоцира приближну цев или регион цеви који захтева пажњу. Ове информације усмеравају циљану поправку са малим застојем током планираног гашења, а не слепу претрагу која одузима много времена. Најмоћније дијагностичке очи су оне које виде невидљиву топлоту. За тимове за одржавање одговорне за ПТФЕ измењиваче топлоте у агресивним хемијским или геотермалним сервисима, додавање термичке слике у комплет алата за решавање проблема претвара мистериозни, постепени губитак перформанси у видљиву термалну мапу скривеног квара која се може применити.