لوله های دیگ بخار ستون فقرات سیستم های انرژی حرارتی در صنایع ، از تولید برق تا پردازش شیمیایی هستند. این لوله ها هنگام عملکرد بهینه ، انتقال حرارت یکپارچه و راندمان پایدار را تضمین می کنند. با این حال ، یکی از رایج ترین و پرهزینه ترین در سیستم های دیگ بخار نشت لوله دیگ بخار است . دانستن اینکه چه عواملی باعث نشت لوله دیگ بخار می شود ، فقط برای مهندسان تعمیر و نگهداری ضروری نیست ، بلکه برای اپراتورهای گیاهی با هدف کاهش خرابی و تقویت طول عمر عملیاتی نیز ضروری است.
درک لوله های دیگ بخار: ساختار و عملکرد
لوله های دیگ بخار لوله هایی با مقاومت بالا هستند که برای حمل آب با دمای بالا یا بخار تحت فشار طراحی شده اند. این لوله ها به طور کلی به دو نوع طبقه بندی می شوند: دیگهای بخار لوله ای آب و دیگهای بخار لوله ای . در دیگهای بخار آب ، آب در داخل لوله ها جریان می یابد در حالی که گازهای گرم در بیرون گردش می کنند. در مقابل ، دیگهای بخار لوله های آتش دارای گازهای گرم هستند که در داخل لوله ها و آب بیرون جریان دارند.
خرابی این لوله ها از طریق نشت می تواند منجر به خاموش شدن فاجعه بار ، از بین رفتن راندمان حرارتی و در سناریوهای بدترین حالت ، انفجار شود. بنابراین ، دقیقاً چه چیزی باعث این نشت ها می شود؟
علل اصلی نشت لوله دیگ بخار
موارد زیر شایع ترین دلایل نشت لوله دیگ بخار است. هر یک از این مشکلات به دلیل تعامل پیچیده استرس زا عملیاتی ، تخریب مواد و عوامل محیطی بوجود می آید.
1. خوردگی: تخریب کننده ساکت
خوردگی شاید شایع ترین علت باشد خرابی لوله دیگ بخار . این بیماری به دلیل واکنش شیمیایی بین سطوح فلزی و اکسیژن ، آب یا سایر عوامل خورنده رخ می دهد. انواع خوردگی شامل موارد زیر است:
گودال اکسیژن : خوردگی موضعی و شدید ناشی از اکسیژن محلول در آب های تغذیه ای.
حمله اسید : اغلب به دلیل سطح pH نادرست یا آلودگی میعانات.
خوردگی چلانت : ناشی از مخلوط بیش از حد یا مخلوط نادرست از عوامل کلاتینگ در تصفیه آب.
خوردگی به تدریج دیواره لوله را می ریزد و باعث می شود پارگی تحت فشار مستعد شود. این فرآیند اغلب آهسته و کشف نشده است تا زمانی که نشت شکل بگیرد.
2. فرسایش: سرعت بالا ، خطر بالا
فرسایش به طور معمول زمانی اتفاق می افتد که بخار یا آب با سرعت بالا ، با حامل ذرات معلق ، بر سطح داخلی لوله تأثیر می گذارد. با گذشت زمان ، این عمل مکانیکی مکرر مواد را کم می کند و سوراخ ها یا ترک ها را ایجاد می کند.
سناریوهای رایج شامل موارد زیر است:
جداکننده های بخار ناکافی
نازل های تراز شده نادرست
نرخ جریان زیاد با بازده میعانات ضعیف
بیشترین مناطق آسیب دیده معمولاً آرنج ، خم یا مناطقی با اختلال در جریان است. خوردگی فرسایش ، ترکیبی از فرسایش و خوردگی ، حتی خطرناک تر و پرخاشگرتر است.
3. گرمای بیش از حد و خستگی حرارتی
لوله های دیگ بخار تحت درجه حرارت و فشارهای شدید کار می کنند. هنگامی که کنترل دما یا گردش آب ناکافی است ، گرمای بیش از حد موضعی ممکن است رخ دهد. لوله های گرم شده بیش از حد به دلیل از بین رفتن استحکام متالورژی نرم و در نهایت پارگی می شوند.
علاوه بر این ، خستگی حرارتی - انبساط چرخه ای و انقباض لوله ها - به وجود می آید که به مفاصل جوش داده می شود و خم می شود. چرخه های مکرر راه اندازی/خاموش کردن این وضعیت را بدتر می کند.
طراحان دیگ بخار عموماً شامل حفاظت می شوند ، اما ضایعات عملیاتی مانند ساخت مقیاس یا انسداد جریان می تواند باعث ایجاد نقاط مهم و نشت شود.
4. تشکیل مقیاس و سپرده ها
مقیاس مقیاس هنگامی که مواد معدنی محلول در آب های تغذیه شده مانند کلسیم و منیزیم بر روی سطوح داخلی رسوب می کنند لوله های دیگ بخار . این به عنوان یک لایه عایق عمل می کند و مانع انتقال حرارت می شود.
عواقب شامل:
گرمای بیش از حد موضعی
تورم لوله
استرس حرارتی
علاوه بر این ، مقیاس قطر لوله داخلی ، افزایش سرعت و از این رو ترویج فرسایش را کاهش می دهد. حفظ شیمی مناسب آب و برنامه های منفجر کردن منظم برای جلوگیری از این امر بسیار مهم است.
5. استرس مکانیکی و آسیب لرزش
سیستم های دیگ بخار در معرض نیروهای مکانیکی قابل توجهی قرار دارند - از فشار داخلی به ارتعاشات خارجی به دلیل ماشین آلات مجاور. پشتیبانی یا سایش نادرست لوله ناشی از تماس با چوب لباسی یا حفره ها می تواند منجر به خستگی لرزش یا دندانپزشکی شود.
این نوع نشت اغلب موذی است زیرا آسیب به مرور زمان جمع می شود و در مناطق کمتر در دسترس سیستم رخ می دهد. این تنها در صورتی که نشت قابل توجه باشد یا هنگام انجام بازرسی آشکار شود ، آشکار می شود.
علت نشت لوله دیگ بخار مشترک - جدول خلاصه
در اینجا تجزیه سریع دلایل اصلی و ویژگی های آنها وجود دارد:
علت
علائم
/علائم علت
اقدامات پیشگیرانه
خوردگی
واکنش الکتروشیمیایی
گودال ، زنگ زدگی ، نازک شدن
تصفیه آب ، دیوارتر ، دستگاه های اسکنر اکسیژن
فرسایش
تأثیر سیال با سرعت بالا
نازک شدن موضعی ، آسیب مسیر جریان
کنترل جریان ، تصفیه ، یکپارچگی بافل
گرمی بیش از حد
انتقال حرارت ضعیف ، جریان محدود
برآمدگی ، ترک خوردگی ، تغییر رنگ
نزول ، نظارت ، تعادل جریان
خستگی حرارتی
چرخه های گرمایش/سرمایش مکرر
ترک در جوش یا خم شدن
استارتاپ های نرم و صاف ، مواد تسکین دهنده استرس
مقیاس/سپرده ها
بارش مواد معدنی
لایه عایق ، لکه های درجه حرارت بالا
نرم شدن آب ، ضرب و شتم منظم
لرزش/استرس
رزونانس مکانیکی یا حرکت لوله
ترک ها ، خستگی فلزی در نزدیکی تکیه گاه
پشتیبانی مناسب از لوله و دستگاه های مرطوب کننده
نحوه تشخیص نشت لوله دیگ بخار زودهنگام
تشخیص زودرس برای به حداقل رساندن آسیب بسیار مهم است. روشهای زیر به طور گسترده در صنعت استفاده می شود:
نظارت آکوستیک : صداهای نشت مجزا هستند و با استفاده از میکروفن های اولتراسونیک قابل تشخیص هستند.
تصویربرداری حرارتی : نقاط داغ ناشی از نشت از طریق دوربین های مادون قرمز قابل شناسایی هستند.
تجزیه و تحلیل افت فشار : افت فشار ناگهانی در سیستم می تواند نشانگر خرابی لوله باشد.
بازرسی بصری : بازرسی های خاموش برنامه ریزی شده هنوز یکی از قابل اطمینان ترین راه برای یافتن مسائل احتمالی است.
یک سیستم تشخیص نشت یکپارچه که ترکیبی از این روش ها است ، اغلب بهترین نتیجه را به دست می آورد.
سوالات متداول (متداول)
Q1: لوله های دیگ بخار به طور معمول چه مدت طول می کشد؟
پاسخ: با نگهداری مناسب و شرایط بهینه عملیاتی ، لوله های دیگ بخار می توانند در هر جایی از 10 تا 30 سال دوام داشته باشند. با این حال ، شیمی ضعیف آب یا سوء استفاده حرارتی می تواند طول عمر آنها را به شدت کوتاه کند.
Q2: آیا می توان نشت لوله دیگ بخار را تعمیر کرد یا جایگزینی اجباری است؟
پاسخ: نشت های جزئی گاهی اوقات با استفاده از روش های جوشکاری یا بستن قابل پراکندگی هستند ، اما جایگزینی اغلب برای یکپارچگی ساختاری و رعایت ایمنی ضروری است.
Q3: چند بار باید لوله های دیگ بخار را مورد بازرسی قرار دهند؟
پاسخ: این بستگی به استفاده دارد ، اما به طور معمول هر 6 تا 12 ماه برای سیستم های فشار قوی. چک های مکرر ممکن است برای پیری یا تجهیزات پرخطر لازم باشد.
Q4: آیا همه نشت ها باعث خاموش شدن فوری می شوند؟
پاسخ: نه همیشه. نشت های کوچک ممکن است در ابتدا مورد توجه قرار گیرند ، اما در نهایت آنها بدتر می شوند و می توانند منجر به قطع اجباری یا شرایط ناامن شوند.
پایان
درک اینکه چه عواملی باعث نشت لوله دیگ بخار می شود ، اولین قدم برای جلوگیری از خرابی های گران قیمت است. در حالی که خوردگی ، فرسایش ، گرمای بیش از حد ، مقیاس گذاری و استرس مکانیکی مقصر متداول است ، چالش واقعی در تشخیص به موقع و نگهداری پیشگیرانه نهفته است.
سرمایه گذاری در تصفیه آب با کیفیت بالا ، بازرسی های منظم و آموزش کارکنان می تواند عمر سیستم دیگ بخار شما را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. به یاد داشته باشید ، یک نشت کوچک امروز می تواند منجر به خاموش شدن عمده فردا شود. پیشگیری فقط باهوش تر نیست - بسیار اقتصادی تر است.
