La perdita che va e viene
Gli operatori segnalano che il vapore di vapore sale dal collettore dello scambiatore di calore in PTFE durante il funzionamento. La perdita è costituita da piccoli-ciuffi di vapore visibile, qualche goccia di condensa-ma persistente. Quando il sistema viene spento e raffreddato per l'ispezione, la perdita scompare. L'articolazione sembra tesa. Nessun difetto visibile è evidente. Al riavvio e al riscaldamento-, la perdita ritorna.
Questo modello di perdita-a temperatura operativa, tenuta a temperatura ambiente-è caratteristico di un giunto di compressione che ha perso la sua forza di tenuta a causa del rilassamento da scorrimento dei componenti in PTFE. A temperatura ambiente, la compressione residua è appena sufficiente per sigillare. Alla temperatura di esercizio, la dilatazione termica differenziale tra il tubo in PTFE, la ghiera e il corpo del raccordo crea uno spazio e la compressione ridotta non può mantenere la tenuta.
Il giunto non è difettoso. Ha raggiunto la fine dell'intervallo di manutenzione. I giunti a compressione in PTFE richiedono una ri-coppia periodica per compensare il rilassamento da scorrimento. La perdita intermittente è il segnale che è necessaria la ri-coppia.
Il meccanismo di rilassamento del creep
Un raccordo a compressione su un tubo in PTFE crea una tenuta comprimendo una ghiera in PTFE o polimerica contro il diametro esterno del tubo e il corpo del raccordo. La compressione iniziale fornisce la forza di tenuta. Nel tempo, a temperature elevate, la ghiera in PTFE e la parete del tubo sotto la ghiera subiscono una lenta deformazione plastica da scorrimento-che riduce lo stress di compressione.
La velocità di scorrimento dipende dalla temperatura e dallo stress di compressione iniziale. A 130-150 gradi, si verifica un rilassamento significativo entro 500-1.000 ore dal servizio iniziale. Il produttore in genere consiglia un serraggio iniziale-dopo la prima settimana di funzionamento per compensare questo assestamento-in rilassamento. Sono necessarie serrature successive-a intervalli più lunghi, in genere una volta all'anno, man mano che la velocità di scorrimento diminuisce.
Se non viene eseguita la ri-coppia, la sollecitazione di compressione alla fine scende al di sotto della sollecitazione di tenuta minima. Il giunto perde alla temperatura di esercizio, dove l'espansione differenziale riduce ulteriormente la compressione effettiva.
Tabella 1: Indicatori diagnostici di perdita del giunto dal tubo-alla-testata
| Sintomo | Condizione di temperatura | Probabile causa | Test diagnostico | Azione correttiva |
|---|---|---|---|---|
| Perdita alla temperatura di esercizio; stretto a temperatura ambiente | Perdita calda / tenuta fredda | Rilassamento del creep + espansione differenziale | Controllo della coppia; confrontare con le specifiche | Ri-serrare al valore specificato |
| Perdita a temperatura ambiente; peggio in temperatura | Perdita fredda/peggio caldo | Coppia iniziale insufficiente o ghiera danneggiata | Smontare; ispezionare la superficie della ghiera e del tubo | Sostituire la ghiera; ri-serrare correttamente |
| Perdita immediatamente dopo l'installazione | Qualsiasi temperatura | Difetto di fabbricazione o montaggio errato | Verificare la procedura di assemblaggio | Ri-assemblare secondo le istruzioni del produttore |
| Perdita che peggiora progressivamente | Qualsiasi temperatura | Danni alla superficie del tubo (graffi, crepe) | Smontare; esaminare la provetta sotto ingrandimento | Sostituire la sezione del tubo danneggiata |
| Perdita intermittente con cicli di pressione | Correlato alla pressione | Coppia marginale; guarnizioni ad alta pressione, perdite a bassa | Controllo della coppia | Ri-serrare; considera le rondelle Belleville per un carico costante |
La procedura di ri-serraggio
Il ri-serraggio di un giunto di compressione in PTFE richiede attenzione. Il raccordo deve essere a temperatura ambiente. Il dado viene serrato con un piccolo incremento-tipicamente da 1/8 a 1/4 di giro-per ripristinare il carico di compressione di progetto. Il valore esatto della coppia è specificato dal produttore del raccordo.
Una coppia eccessiva- è dannosa quanto una coppia- insufficiente. Una coppia eccessiva schiaccia la ghiera in PTFE oltre il suo limite elastico, distruggendone la capacità di mantenere la tenuta. La ghiera schiacciata fuoriesce negli spazi vuoti e perde resilienza. Un giunto che è stato serrato eccessivamente-deve essere smontato e la ghiera sostituita.
È essenziale una chiave dinamometrica tarata per il valore specificato. Il "serraggio manuale-più un quarto di giro" non è una procedura accettabile per i giunti di compressione in PTFE nel servizio a vapore.
Prevenire le recidive
Le rondelle elastiche Belleville installate sotto il dado del raccordo forniscono un carico mobile che compensa il rilassamento dello scorrimento. La molla mantiene una forza di compressione quasi-costante mentre i componenti in PTFE si rilassano. I giunti con rondelle Belleville richiedono una ritorsione meno frequente e sono meno soggetti a perdite intermittenti.
Per le nuove installazioni, una nuova coppia iniziale-dopo 50-100 ore di funzionamento a temperatura compensa il rapido scorrimento iniziale. Una seconda coppia di ri-a 500-1.000 ore affronta la transizione alla velocità di scorrimento a lungo termine più lenta. Successivamente, in genere, è sufficiente un nuovo serraggio annuale.
La documentazione degli eventi di ri{0}}serratura nel registro di manutenzione fornisce una cronologia che può essere utilizzata per prevedere le future esigenze di manutenzione e identificare i giunti che richiedono un'attenzione più frequente.
Riepilogo
La perdita intermittente di vapore dai giunti del tubo dello scambiatore di calore in PTFE-ai-collettore che si arresta una volta raffreddata è causata dal rilassamento dovuto allo scorrimento viscoso dei componenti di compressione del PTFE combinato con l'espansione termica differenziale alla temperatura di esercizio. Il giunto ha perso la forza di tenuta prevista a causa del normale comportamento del materiale.
Ri-serrare alle specifiche del produttore a temperatura ambiente ripristina la tenuta. Le rondelle elastiche Belleville e gli intervalli di riserratura programmati-prevengono il ripetersi. È necessario evitare-una coppia eccessiva-danneggia permanentemente la ghiera e richiede la sostituzione.
Le procedure di manutenzione per la programmazione della ri-coppia del giunto di compressione in PTFE sono disponibili previa presentazione del tipo e delle dimensioni del raccordo, della temperatura operativa, della pressione del vapore e dello storico attuale della manutenzione.
