Un'officina di placcatura ha ritirato un riscaldatore a immersione in PTFE per la manutenzione programmata e ha riscontrato strisce color ruggine-che correvano lungo la superficie della guaina dal giunto della flangia. Le striature erano concentrate attorno ai fori dei bulloni e lungo la linea della guarnizione. Il riscaldatore ha testato una resistenza di isolamento normale- superiore a 300 MΩ, assorbimento di corrente sulla targhetta, nessuna crepa visibile nella sezione riscaldata. Le strisce di ruggine erano un segnale di avvertimento, non di guasto.
Striature di ruggine sotto la flangia sono un'osservazione comune nella manutenzione del riscaldatore a immersione in PTFE. Indicano che il fluido contenente ferro-è filtrato dal giunto della flangia e scorre lungo la superficie del riscaldatore. Il ferro può provenire dall'hardware della flangia, dalla parete del serbatoio o dalla chimica del processo. Le striature sono un sintomo di una giunzione a flangia che non sigilla correttamente.
Quali sono le cause delle strisce di ruggine
Strisce di ruggine si formano quando il fluido contenente ferro disciolto fuoriesce dal giunto della flangia e scorre lungo la guaina del riscaldatore. Il fluido evapora lasciando depositi di ossido di ferro. I depositi sono di colore rosso-marrone e sono spesso concentrati in striature verticali che seguono il percorso del fluido fuoriuscito.
Il ferro può provenire da diverse fonti. I bulloni della flangia, se sono di acciaio dolce, si corrodono nell'ambiente di processo e rilasciano ioni di ferro. La parete del serbatoio, se è di acciaio dolce, può corrodersi e rilasciare ferro. La stessa chimica del processo può contenere ferro disciolto proveniente da pezzi o apparecchiature a monte.
| Fonte di ferro | Posizione tipica | Meccanismo di corrosione | Motivo a strisce |
|---|---|---|---|
| Bulloni della flangia | Fori e filettature dei bulloni | Attacco galvanico o acido | Concentrato sugli spit |
| Parete del serbatoio | Interfaccia da flangia-a-serbatoio | Attacco acido | Lungo la linea della guarnizione |
| Chimica di processo | Fluido sfuso | Ferro disciolto | Striature uniformi |
| Hardware della flangia | Rondelle e dadi | Corrosione | Intorno all'hardware |
Fonti di ferro e loro caratteristiche striature
Perché il giunto della flangia perde
Il giunto flangiato è un punto di perdita comune nelle installazioni di riscaldatori a immersione in PTFE. Il giunto si basa su una guarnizione compressa tra la flangia e l'ugello del serbatoio. La guarnizione deve mantenere la tenuta anche in caso di cicli termici, vibrazioni ed esposizione chimica.
Diverse condizioni possono causare perdite dal giunto della flangia. La guarnizione potrebbe essere compressa o deteriorata. I bulloni potrebbero essere allentati o-serrati eccessivamente. Le superfici della flangia potrebbero essere deformate o corrose. Il PTFE sulla flangia potrebbe essere fluito a freddo-, riducendo la pressione di tenuta.
Perché le strisce di ruggine sono importanti anche quando il riscaldatore risulta normale
Striature di ruggine che non penetrano nella guaina in PTFE non costituiscono un pericolo immediato per il riscaldatore. Tuttavia indicano che il giunto della flangia non sigilla correttamente. Se la perdita continua, il fluido può raggiungere la custodia del terminale o la zona fredda, dove può causare corrosione e guasti all'isolamento.
Le strisce di ruggine indicano anche la presenza di ferro nel fluido in corrispondenza della flangia. I depositi di ferro possono catalizzare la degradazione del PTFE, in particolare a temperature elevate. L'effetto è lento, ma nel giro di mesi può ridurre la durata della guaina vicino alla flangia.
Fissaggio del giunto flangiato
Il primo passo è identificare la fonte della perdita. Ispezionare la guarnizione per individuare eventuali compressioni, crepe o attacchi chimici. Controllare la coppia del bullone rispetto alle specifiche. Ispezionare le superfici della flangia per eventuali deformazioni o corrosione.
Se la guarnizione è deteriorata, sostituirla con una nuova guarnizione del materiale corretto. Guarnizioni a busta in PTFE, Viton o EPDM sono scelte comuni. La guarnizione deve essere compatibile con la chimica del processo e la temperatura operativa.
Se i bulloni sono allentati, serrarli secondo le specifiche. Se sono serrati eccessivamente-, sostituire la guarnizione e serrarli nuovamente al valore corretto. Una coppia eccessiva-comprime la guarnizione oltre il suo limite elastico e può danneggiare il PTFE.
Se le superfici della flangia sono deformate o corrose, potrebbe essere necessario lavorare o sostituire la flangia. Una flangia deformata non può essere sigillata solo con una guarnizione.
Prevenire le strisce di ruggine in futuro
La prevenzione più efficace consiste nell'utilizzare un design del giunto flangiato che mantenga una tenuta affidabile in caso di cicli termici. Una flangia in PTFE interbloccata meccanicamente con una guarnizione a compressione controllata è più affidabile di una semplice guarnizione a compressione.
L'utilizzo di-hardware della flangia resistente alla corrosione-bulloni, rondelle e dadi in acciaio inossidabile-riduce la fonte di ferro sulla flangia. Se la parete del serbatoio è in acciaio dolce, il rivestimento dell'area della flangia riduce la corrosione.
L'ispezione regolare del giunto flangiato rileva le perdite prima che causino una corrosione significativa. Il giunto deve essere ispezionato ad ogni intervallo di manutenzione. Una flangia asciutta e pulita è una flangia sana.
| Misura di prevenzione | Effetto sulle strisce di ruggine | Attuazione | Costo |
|---|---|---|---|
| Flangia interbloccata meccanicamente | Sigillo affidabile | Design della flangia | Moderare |
| Hardware resistente alla corrosione- | Elimina la fonte di ferro | Aggiornamento dell'hardware | Basso |
| Correggere la coppia del bullone | Mantiene la tenuta | Procedura di manutenzione | Basso |
| Ispezione regolare | Rilevazione precoce | Programma di manutenzione | Basso |
Misure di prevenzione per strisce di ruggine sotto la flangia
Quando le strisce di ruggine indicano un problema più grande
Le strisce di ruggine che si ripresentano nonostante una nuova guarnizione e la corretta coppia di serraggio dei bulloni indicano che il design della flangia o l'ugello del serbatoio non sono adatti all'applicazione. Una configurazione personalizzata del riscaldatore a immersione in PTFE con flangia interbloccata meccanicamente, hardware resistente alla corrosione-e una guarnizione di dimensioni adeguate risolve la causa principale della perdita. Il processo di specifica richiede le dimensioni dell'ugello del serbatoio, la chimica del processo, la temperatura operativa e il design della flangia del riscaldatore originale. Per gli impianti con perdite ricorrenti dalle flange, questo approccio specifico per l'applicazione-riduce le strisce di ruggine e prolunga la durata di servizio del riscaldatore.
