Was sind die häufigsten Ausfallursachen eines Wärmetauschers mit festem Rohrboden?

Hallo! Als Lieferant fester Rohrplattenwärmetauscher habe ich schon einige Probleme mit diesen raffinierten Geräten erlebt. In diesem Blog werde ich über die häufigsten Fehlermodi eines festen Rohrbodenwärmetauschers sprechen.

Lassen Sie uns zunächst verstehen, was ein fester Rohrbodenwärmetauscher ist. Es handelt sich um eine Art Rohrbündelwärmetauscher, bei dem die Rohrböden am Gehäuse befestigt sind. Dieses Design ist sehr beliebt, weil es einfach und kostengünstig ist. Mehr über Rohrbündelwärmetauscher in der Öl- und Gasindustrie erfahren Sie hierHier.

1. Versagen der Rohr-zu-Rohrboden-Verbindung

Eine der häufigsten Fehlerarten ist das Versagen der Rohr-Rohrboden-Verbindung. Diese Verbindungen sind von entscheidender Bedeutung, da sie die Rohre an Ort und Stelle halten und Leckagen zwischen der Mantelseite und der Rohrseite verhindern. Es gibt einige Gründe, warum diese Verbindungen versagen können.

• Vibration: Wenn der Wärmetauscher in Betrieb ist, kann der Flüssigkeitsstrom dazu führen, dass die Rohre vibrieren. Wenn die Vibration stark ist, kann es zu Ermüdungsrissen an der Rohr-Rohrboden-Verbindung kommen. Dies ist insbesondere bei Anwendungen mit hohem Durchfluss ein Problem. Zum Beispiel in einemHochdruckwärmetauscher, kann der Hochgeschwindigkeits-Flüssigkeitsstrom erhebliche Vibrationen hervorrufen.

• Thermischer Stress: Der Temperaturunterschied zwischen den Rohren und der Hülle kann zu thermischer Spannung führen. Da die Rohrböden fest sind, kann die Ausdehnung und Kontraktion der Rohre aufgrund von Temperaturänderungen einen starken Druck auf die Verbindungen ausüben. Mit der Zeit kann diese Belastung zum Versagen der Verbindung führen.

• Korrosion: Korrosion ist ein weiterer Hauptverursacher. Wenn die Flüssigkeit entweder auf der Mantelseite oder auf der Rohrseite korrosiv ist, kann sie die Verbindung angreifen. Zum Beispiel in einer Dampfanwendung wie aDampfwärmetauscherDas Vorhandensein von Feuchtigkeit und bestimmten Chemikalien im Dampf kann zu Korrosion der Rohr-Rohrboden-Verbindung führen.

2. Röhrenfehler

Auch Röhren selbst können ausfallen, und das kann mehrere Gründe haben.

• Korrosion: Ebenso wie an den Verbindungsstellen kann Korrosion auch an den Rohren auftreten. Es können verschiedene Arten von Korrosion auftreten, wie z. B. Flächenkorrosion, Lochfraßkorrosion und Spannungsrisskorrosion. Besonders gefährlich ist Lochfraß, da dadurch kleine Löcher in den Rohren entstehen können, die zu Undichtigkeiten führen können. In einigen industriellen Prozessen, in denen die Flüssigkeiten stark säurehaltig oder alkalisch sind, besteht für die Rohre ein hohes Korrosionsrisiko.

• Erosion: Erosion tritt auf, wenn die durch die Rohre fließende Flüssigkeit feste Partikel enthält. Diese Partikel können mit der Zeit die Innenfläche der Rohre abnutzen. Beispielsweise kann in einem Prozess, in dem die Flüssigkeit eine hohe Konzentration an Sand oder anderen abrasiven Materialien enthält, Erosion ein großes Problem darstellen.

• Überdruck – Druckbeaufschlagung: Wenn der Druck in den Rohren den Auslegungsgrenzwert überschreitet, können die Rohre reißen. Dies kann auf eine unsachgemäße Bedienung zurückzuführen sein, beispielsweise auf eine Verstopfung im Strömungsweg, die zu einem Druckaufbau führt.

3. Shell-Fehler

Auch am Gehäuse des Wärmetauschers kann es zu Ausfällen kommen.

• Korrosion: Ähnlich wie bei den Rohren und Verbindungen kann auch die Hülle korrodieren. Die Hülle steht oft in Kontakt mit der hüllenseitigen Flüssigkeit, und wenn diese Flüssigkeit korrosiv ist, kann sie die Hülle beschädigen. Bei einigen chemischen Verarbeitungsanwendungen kann die Hülle beispielsweise korrosiven Chemikalien ausgesetzt sein, die sich durch das Metall fressen können.

• Mechanischer Schaden: Physische Stöße oder unsachgemäße Handhabung während der Installation oder Wartung können zu mechanischen Schäden am Gehäuse führen. Ein fallengelassenes Werkzeug oder eine Kollision während des Transports können zu Dellen oder Rissen in der Schale führen, die ihre Integrität beeinträchtigen können.

  

4. Verschmutzung

Verschmutzung ist nicht gerade ein struktureller Fehler, kann aber im Laufe der Zeit die Effizienz des Wärmetauschers erheblich verringern.

• Skalierung: Ablagerungen treten auf, wenn in der Flüssigkeit gelöste Mineralien ausfallen und eine feste Schicht auf den Rohroberflächen bilden. In wasserbasierten Systemen sind Calcium- und Magnesiumsalze häufige Ablagerungsmittel. Diese Schicht wirkt als Isolator und verringert die Wärmeübertragungseffizienz zwischen den mantelseitigen und rohrseitigen Flüssigkeiten.

• Biologische Verschmutzung: Bei Anwendungen, bei denen die Flüssigkeit mit organischem Material in Kontakt kommt, wie z. B. Wasser aus natürlichen Quellen, kann es zu biologischer Verschmutzung kommen. Auf den Rohroberflächen können Bakterien, Algen und andere Mikroorganismen wachsen und einen Biofilm bilden. Dieser Biofilm verringert außerdem die Wärmeübertragung und kann bei Nichtbeseitigung sogar zu Korrosion führen.

5. Dichtungsfehler

Dichtungen werden in Wärmetauschern verwendet, um die Verbindungen zwischen verschiedenen Teilen, beispielsweise dem Mantel und den Kanälen, abzudichten.

• Kompressionssatz: Mit der Zeit können Dichtungen durch den ständigen Druck, dem sie ausgesetzt sind, ihre Elastizität verlieren. Dies wird als Kompressionssatz bezeichnet. Wenn eine Dichtung einen Druckverformungsrest erfährt, kann sie nicht mehr richtig abdichten, was zu Undichtigkeiten führt.

• Chemischer Angriff: Wenn das Dichtungsmaterial nicht mit den Flüssigkeiten im Wärmetauscher kompatibel ist, kann es durch die Chemikalien angegriffen werden. Beispielsweise kann eine Dichtung aus einem bestimmten Gummimaterial durch eine ölbasierte Flüssigkeit beschädigt werden, wodurch sie beschädigt wird und versagt.

Vorbeugende Maßnahmen

Nachdem wir nun über die häufigsten Fehlerarten gesprochen haben, gehen wir nun auf einige vorbeugende Maßnahmen ein. Regelmäßige Inspektion und Wartung sind von entscheidender Bedeutung. Sie sollten regelmäßig auf Anzeichen von Korrosion, Erosion und Verschmutzung prüfen. Die Verwendung geeigneter Materialien, die korrosions- und erosionsbeständig sind, kann auch die Lebensdauer des Wärmetauschers verlängern. Beispielsweise kann die Verwendung von Edelstahlrohren in korrosiven Umgebungen eine gute Option sein.

Wenn Sie auf der Suche nach einem zuverlässigen Wärmetauscher mit festem Rohrboden sind oder weitere Informationen zur Vermeidung dieser Fehlerarten benötigen, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren. Wir sind hier, um Ihnen zu helfen, die beste Wahl für Ihre Anwendung zu treffen. Ob Sie Interesse an einem habenU-Rohr-Wärmetauscheroder einDampfwärmetauscher, wir sind für Sie da. Kontaktieren Sie uns gerne, um Ihre spezifischen Anforderungen zu besprechen und den Beschaffungsprozess zu starten.