Una linea di placcatura a botte ha estratto un riscaldatore a immersione in PTFE dopo nove mesi di servizio. La sezione riscaldata era in buone condizioni. Il guasto ha avuto origine nella zona fredda-la sezione non riscaldata tra la flangia e la parte superiore dell'area riscaldata. Il PTFE nella zona fredda presentava una serie di sottili crepe e la resistenza di isolamento era scesa a 15 MΩ. La canna era entrata in contatto con la zona fredda durante il carico e lo scarico e il danno meccanico aveva rotto il rivestimento.
La zona fredda è il tratto non riscaldato del riscaldatore che collega la sezione riscaldata alla flangia. Non è progettata per generare calore e non viene raffreddata dal fluido di processo allo stesso modo della sezione riscaldata. Nella cromatura a botte, la zona fredda è spesso la parte più vulnerabile del riscaldatore.
Perché la zona fredda è vulnerabile nella placcatura a botte
La canna è un cilindro rotante che si muove attraverso il serbatoio. Durante le operazioni di carico e scarico, la botte viene sollevata o inclinata e il suo percorso può portarla a contatto con la zona fredda del riscaldatore. La zona fredda è spesso nella parte superiore del riscaldatore, vicino alla linea del liquido, dove il cilindro ha più spazio.
Inoltre, in alcuni modelli di riscaldatori, la zona fredda è più sottile della sezione riscaldata. Il PTFE potrebbe essere più sottile e la guaina metallica potrebbe essere meno robusta. La zona fredda non è progettata per resistere al contatto meccanico perché non si prevede che si trovi nella zona ad alta-usura.
Come il contatto del barile danneggia la zona fredda
Il barile è pesante-tipicamente 20-50 kg quando caricato. Quando entra in contatto con la zona fredda, impone un carico meccanico. Il PTFE potrebbe rompersi e la guaina metallica potrebbe ammaccarsi. Le crepe consentono al fluido di processo di raggiungere il metallo e inizia la corrosione.
Il danno è spesso progressivo. Il primo contatto può causare solo un segno superficiale. I contatti ripetuti aumentano il danno e il PTFE alla fine si rompe.
| Peso della canna | Forza di contatto | Danni al PTFE | È ora di violare il PTFE | Rischio di fallimento |
|---|---|---|---|---|
| <20 kg | Basso | Segni superficiali | >18 mesi | Basso |
| 20–35 chilogrammi | Moderare | Crepe | 8-18 mesi | Moderare |
| 35–50 chilogrammi | Alto | Crepe profonde | 4–8 mesi | Alto |
| >50 chilogrammi | Molto alto | Rottura del PTFE | 1–4 mesi | Molto alto |
Il peso della canna e il suo effetto sui danni alla zona fredda
Perché la zona fredda fallisce prima della sezione riscaldata
La sezione riscaldata viene raffreddata dal fluido di processo. Il fluido rimuove il calore e mantiene il PTFE a una temperatura moderata. La zona fredda non viene raffreddata allo stesso modo. Potrebbe trovarsi sopra la linea del liquido o in un'area-a basso flusso. In alcune condizioni operative, il PTFE nella zona fredda è più caldo rispetto alla sezione riscaldata.
Il PTFE più caldo è più morbido e più suscettibile ai danni meccanici. Quando il cilindro entra in contatto con la zona fredda, il PTFE si deforma più facilmente e si rompe più facilmente rispetto alla sezione riscaldata più fredda.
Prevenzione dei guasti nella zona fredda nella placcatura a botte
La prevenzione più efficace è proteggere la zona fredda dal contatto con le botti. È possibile installare una protezione o uno scudo sulla zona fredda per assorbire l'impatto. Lo schermo può essere realizzato in PTFE, PVDF o un materiale simile chimicamente resistente.
Aumentando la distanza tra il percorso della canna e la zona fredda si riduce il rischio di contatto. Il riscaldatore deve essere posizionato in modo tale che la botte non possa raggiungere la zona fredda durante le normali operazioni di carico e scarico.
Un rivestimento in PTFE più spesso nella zona fredda offre maggiore resistenza ai danni meccanici. Lo spessore del rivestimento nella zona fredda dovrebbe essere almeno pari a quello della sezione riscaldata e preferibilmente più spesso.
| Misura di prevenzione | Effetto sui danni della Zona Fredda | Attuazione | Costo |
|---|---|---|---|
| Guardia o scudo | Assorbe l'impatto | Progettazione del riscaldatore | Moderare |
| Maggiore spazio libero | Evita il contatto | Disposizione del serbatoio | Basso |
| Rivestimento più spesso per la zona fredda | Maggiore resistenza ai danni | Processo di rivestimento | Moderare |
| Guida al percorso delle botti | Controlla il movimento della canna | Installazione dell'attrezzatura | Moderare |
Misure di prevenzione per la rottura della zona fredda nella placcatura a botte
Quando il guasto della zona fredda indica un problema di progettazione
Un riscaldatore che si guasta nella zona fredda nonostante una protezione e uno spazio adeguato indica che il design del riscaldatore o la disposizione del serbatoio non sono adatti alla cromatura a botte. Una configurazione personalizzata del riscaldatore a immersione in PTFE con una zona fredda rinforzata, una protezione e un rivestimento più spesso risolve la causa principale del guasto della zona fredda. Il processo di specifica richiede le dimensioni della canna, il percorso della canna, la disposizione del serbatoio e la potenza richiesta. Per le strutture dotate di linee di placcatura a botte, questo approccio specifico per l'applicazione riduce i guasti nella zona fredda e prolunga la durata di servizio del riscaldatore.
