En trumpläteringslinje drog en PTFE elpatron efter nio månaders drift. Den uppvärmda delen var i gott skick. Felet uppstod i den kalla zonen-den ouppvärmda sektionen mellan flänsen och toppen av det uppvärmda området. PTFE vid den kalla zonen visade en serie fina sprickor och isolationsmotståndet hade sjunkit till 15 MΩ. Pipan hade varit i kontakt med den kalla zonen under lastning och lossning, och den mekaniska skadan hade brutit mot beläggningen.
Den kalla zonen är den ouppvärmda längden av värmaren som förbinder den uppvärmda sektionen med flänsen. Den är inte konstruerad för att generera värme, och den kyls inte av processvätskan på samma sätt som den uppvärmda sektionen. Vid fatplätering är den kalla zonen ofta den mest sårbara delen av värmaren.
Varför den kalla zonen är sårbar vid fatplätering
Pipan är en roterande cylinder som rör sig genom tanken. Under lastning och lossning lyfts eller lutar fatet, och dess väg kan föra det i kontakt med värmarens kalla zon. Den kalla zonen är ofta högst upp på värmaren, nära vätskeledningen, där tunnan har störst spelrum.
Den kalla zonen är också tunnare än den uppvärmda delen i vissa värmarekonstruktioner. PTFE kan vara tunnare och metallhöljet kan vara mindre robust. Den kalla zonen är inte utformad för att tåla mekanisk kontakt eftersom den inte förväntas vara i området med högt-nötning.
Hur fatkontakt skadar den kalla zonen
Pipan är tung-vanligen 20–50 kg när den är lastad. När den kommer i kontakt med den kalla zonen utsätts den för en mekanisk belastning. PTFE kan spricka och metallhöljet kan buckla. Sprickorna tillåter processvätska att nå metallen och korrosion börjar.
Skadan är ofta progressiv. Den första kontakten kan endast orsaka ett ytmärke. Upprepade kontakter förstorar skadan och PTFE går så småningom sönder.
| fatvikt | Kontakta Force | PTFE-skada | Dags för PTFE-brott | Risk för misslyckande |
|---|---|---|---|---|
| <20 kg | Låg | Ytmärken | >18 månader | Låg |
| 20–35 kg | Måttlig | Sprickor | 8–18 månader | Måttlig |
| 35–50 kg | Hög | Djupa sprickor | 4–8 månader | Hög |
| >50 kg | Mycket hög | PTFE-brott | 1–4 månader | Mycket hög |
Fatvikt och dess effekt på skador i kallzonen
Varför den kalla zonen misslyckas före den uppvärmda sektionen
Den uppvärmda sektionen kyls av processvätskan. Vätskan tar bort värme och håller PTFE vid en måttlig temperatur. Den kalla zonen kyls inte på samma sätt. Det kan vara ovanför vätskelinjen eller i ett område med lågt-flöde. PTFE i den kalla zonen blir varmare än den uppvärmda sektionen under vissa driftsförhållanden.
Den hetare PTFE är mjukare och mer mottaglig för mekaniska skador. När cylindern kommer i kontakt med den kalla zonen deformeras PTFE lättare och spricker lättare än den skulle göra vid den kallare uppvärmda sektionen.
Förhindrar fel i kylzonen i fatplätering
Det mest effektiva förebyggandet är att skydda den kalla zonen från fatkontakt. Ett skydd eller en skärm kan installeras över den kalla zonen för att absorbera stöten. Skölden kan vara gjord av PTFE, PVDF eller liknande kemiskt resistent material.
Genom att öka avståndet mellan pipbanan och den kalla zonen minskar risken för kontakt. Värmaren bör placeras så att pipan inte kan nå den kalla zonen vid normal lastning och lossning.
En tjockare PTFE-beläggning vid den kalla zonen ger mer motståndskraft mot mekanisk skada. Beläggningstjockleken vid den kalla zonen bör vara minst lika tjock som den uppvärmda sektionen och helst tjockare.
| Förebyggande åtgärd | Effekt på skador på kalla zoner | Genomförande | Kosta |
|---|---|---|---|
| Vakt eller sköld | Absorberar stötar | Värmare design | Måttlig |
| Ökat spelrum | Undviker kontakt | Tank layout | Låg |
| Tjockare kallzonsbeläggning | Mer skademotstånd | Beläggningsprocess | Måttlig |
| Fatvägsguide | Kontrollerar pipans rörelse | Installation av utrustning | Måttlig |
Förebyggande åtgärder för fel i kall zon vid fatplätering
När kall zonfel indikerar ett designproblem
En värmare som går sönder i den kalla zonen trots ett skydd och tillräckligt utrymme indikerar att värmarens design eller tanklayouten inte är lämpad för fatplätering. En anpassad PTFE elpatronskonfiguration med en förstärkt kall zon, ett skyddande skydd och en tjockare beläggning åtgärdar grundorsaken till fel i kall zon. Specifikationsprocessen kräver fatets dimensioner, pipans väg, tanklayouten och den erforderliga effekten. För anläggningar med tunnplätering, reducerar denna applikations-specifika tillvägagångssätt kalla zonfel och förlänger värmarens livslängd.
