Quali sono le modalità di guasto più comuni di uno scambiatore di calore a piastre tubiere fisse?

Ehilà! In qualità di fornitore di scambiatori di calore a piastre tubiere fisse, ho riscontrato la mia giusta dose di problemi con questi eleganti dispositivi. In questo blog parlerò delle modalità di guasto più comuni di uno scambiatore di calore a piastra tubiera fissa.

Per prima cosa, capiamo cos'è uno scambiatore di calore a piastra tubiera fissa. È un tipo di scambiatore di calore a fascio tubiero in cui le piastre tubiere sono fissate al mantello. Questo design è piuttosto popolare perché è semplice ed economico. Puoi saperne di più sugli scambiatori di calore a fascio tubiero nel settore del petrolio e del gas quiQui.

1. Rottura del giunto tubo-piastra tubiera

Una delle modalità di guasto più comuni è il cedimento del giunto tubo-piastra tubiera. Questi giunti sono fondamentali poiché mantengono i tubi in posizione e impediscono perdite tra il lato del guscio e il lato del tubo. Ci sono alcuni motivi per cui queste articolazioni possono fallire.

• Vibrazione: Quando lo scambiatore di calore è in funzione, il flusso del fluido può far vibrare i tubi. Se la vibrazione è intensa, può causare fessurazioni da fatica nel giunto tra tubo e piastra tubiera. Questo è particolarmente un problema nelle applicazioni ad alto flusso. Ad esempio, nell'aScambiatore di calore ad alta pressione, il flusso del fluido ad alta velocità potrebbe indurre vibrazioni significative.

• Stress termico: La differenza di temperatura tra i tubi e il mantello può creare stress termico. Poiché le piastre tubiere sono fisse, l'espansione e la contrazione dei tubi dovute alle variazioni di temperatura possono esercitare molta pressione sui giunti. Nel tempo, questo stress può causare il cedimento dell’articolazione.

• Corrosione: La corrosione è un altro grande colpevole. Se il fluido nel lato del guscio o nel lato del tubo è corrosivo, può corrodere il giunto. Ad esempio, in un'applicazione a vapore come aScambiatore di calore a vapore, la presenza di umidità e di alcune sostanze chimiche nel vapore può causare la corrosione del giunto tubo-piastra tubiera.

2. Guasto al tubo

Anche i tubi stessi possono guastarsi e ci sono diverse ragioni per questo.

• Corrosione: Proprio come sulle giunzioni, la corrosione può colpire i tubi. Possono verificarsi diversi tipi di corrosione, come la corrosione uniforme, la corrosione per vaiolatura e la tensocorrosione. La corrosione per vaiolatura è particolarmente pericolosa poiché può creare piccoli fori nei tubi, causando perdite. In alcuni processi industriali in cui i fluidi sono altamente acidi o alcalini, i tubi sono ad alto rischio di corrosione.

• Erosione: L'erosione avviene quando il fluido che scorre attraverso i tubi contiene particelle solide. Queste particelle possono usurare nel tempo la superficie interna dei tubi. Ad esempio, in un processo in cui il fluido presenta un'elevata concentrazione di sabbia o altri materiali abrasivi, l'erosione può rappresentare un grosso problema.

• Eccesso - Pressurizzazione: Se la pressione all'interno dei tubi supera il limite di progettazione, i tubi possono rompersi. Ciò può essere dovuto a un funzionamento improprio, come un blocco nel percorso del flusso che provoca un aumento della pressione.

3. Guasto della shell

Anche il guscio dello scambiatore di calore può subire guasti.

• Corrosione: Analogamente ai tubi e ai giunti, il guscio può corrodersi. Il guscio è spesso in contatto con il fluido lato guscio e, se questo fluido è corrosivo, può danneggiare il guscio. Ad esempio, in alcune applicazioni di lavorazione chimica, il guscio potrebbe essere esposto a sostanze chimiche corrosive che possono corrodere il metallo.

• Danno meccanico: Urti fisici o manipolazione impropria durante l'installazione o la manutenzione possono causare danni meccanici alla scocca. Una caduta dell'utensile o una collisione durante il trasporto possono provocare ammaccature o crepe nel guscio, compromettendone l'integrità.

  

4. Incrostazioni

L'incrostazione non è esattamente un guasto strutturale, ma può ridurre significativamente l'efficienza dello scambiatore di calore nel tempo.

• Ridimensionamento: Le incrostazioni si verificano quando i minerali disciolti nel fluido precipitano e formano uno strato solido sulle superfici del tubo. Nei sistemi a base acquosa, i sali di calcio e magnesio sono agenti incrostanti comuni. Questo strato agisce come isolante, riducendo l'efficienza del trasferimento di calore tra i fluidi lato mantello e lato tubo.

• Insudiciamento biologico: Nelle applicazioni in cui il fluido è a contatto con materia organica, come l'acqua proveniente da fonti naturali, possono verificarsi incrostazioni biologiche. Batteri, alghe e altri microrganismi possono crescere sulle superfici del tubo, formando un biofilm. Questo biofilm riduce anche il trasferimento di calore e può persino portare alla corrosione se non affrontato.

5. Guasto alla guarnizione

Le guarnizioni vengono utilizzate negli scambiatori di calore per sigillare le connessioni tra le diverse parti, come il mantello e i canali.

• Insieme di compressione: Con il passare del tempo le guarnizioni possono perdere la loro elasticità a causa della pressione costante a cui sono sottoposte. Questo si chiama set di compressione. Quando una guarnizione subisce un compression set, non è più in grado di fornire una tenuta adeguata, con conseguenti perdite.

• Attacco chimico: Se il materiale della guarnizione non è compatibile con i fluidi nello scambiatore di calore, può essere attaccato dagli agenti chimici. Ad esempio, una guarnizione realizzata con un determinato materiale in gomma potrebbe essere danneggiata da un fluido a base di olio, provocandone il deterioramento e il guasto.

Misure preventive

Ora che abbiamo parlato delle modalità di guasto più comuni, passiamo ad alcune misure preventive. L'ispezione e la manutenzione regolari sono fondamentali. Dovresti verificare regolarmente la presenza di segni di corrosione, erosione e incrostazione. L'utilizzo di materiali adeguati resistenti alla corrosione e all'erosione può anche prolungare la durata dello scambiatore di calore. Ad esempio, l’utilizzo di tubi in acciaio inossidabile può essere una buona opzione in ambienti corrosivi.

Se stai cercando uno scambiatore di calore a piastra tubiera fisso affidabile o hai bisogno di maggiori informazioni sulla prevenzione di queste modalità di guasto, non esitare a contattarci. Siamo qui per aiutarti a fare la scelta migliore per la tua applicazione. Se sei interessato a aScambiatore di calore con tubo a Uo aScambiatore di calore a vapore, ti abbiamo coperto. Non esitate a contattarci per discutere le vostre esigenze specifiche e avviare il processo di approvvigionamento.