Линия гальванического покрытия ствола сняла погружной нагреватель из ПТФЭ после девяти месяцев эксплуатации. Отапливаемая секция была в хорошем состоянии. Неисправность возникла в холодной зоне-необогреваемой секции между фланцем и верхней частью обогреваемой зоны. ПТФЭ в холодной зоне имел ряд мелких трещин, а сопротивление изоляции упало до 15 МОм. При заряжании и разряжении ствол контактировал с холодной зоной, в результате механического повреждения было нарушено покрытие.
Холодная зона – это необогреваемый участок нагревателя, соединяющий обогреваемую часть с фланцем. Он не предназначен для выработки тепла и не охлаждается технологической жидкостью так же, как обогреваемая секция. В обшивке ствола холодная зона часто является наиболее уязвимой частью нагревателя.
Почему холодная зона уязвима при обшивке ствола
Ствол представляет собой вращающийся цилиндр, который перемещается по резервуару. При заряжании и разгрузке ствол поднимается или наклоняется, при этом на своем пути он может соприкасаться с холодной зоной нагревателя. Холодная зона часто находится в верхней части нагревателя, рядом с линией жидкости, где цилиндр имеет наибольший зазор.
Холодная зона также тоньше нагретой секции в некоторых конструкциях нагревателей. ПТФЭ может быть тоньше, а металлическая оболочка менее прочной. Холодная зона не рассчитана на механический контакт, поскольку не предполагается, что она находится в зоне повышенного-износа.
Как контакт со стволом повреждает холодную зону
Бочка тяжелая,-обычно ее вес составляет 20–50 кг в загруженном состоянии. Когда он контактирует с холодной зоной, он создает механическую нагрузку. ПТФЭ может треснуть, а на металлической оболочке могут появиться вмятины. Трещины позволяют технологической жидкости достичь металла, и начинается коррозия.
Повреждения часто прогрессируют. Первый контакт может вызвать только поверхностный след. Повторные контакты увеличивают повреждение, и в конечном итоге ПТФЭ разрушается.
| Вес ствола | Контактная группа | Повреждения ПТФЭ | Время нарушения ПТФЭ | Риск отказа |
|---|---|---|---|---|
| <20 kg | Низкий | Отметины на поверхности | >18 месяцев | Низкий |
| 20–35 кг | Умеренный | Трещины | 8–18 месяцев | Умеренный |
| 35–50 кг | Высокий | Глубокие трещины | 4–8 месяцев | Высокий |
| >50 кг | Очень высокий | Нарушение ПТФЭ | 1–4 месяца | Очень высокий |
Вес ствола и его влияние на урон холодной зоны
Почему холодная зона выходит из строя раньше, чем обогреваемая секция
Нагретая секция охлаждается технологической жидкостью. Жидкость отводит тепло и поддерживает умеренную температуру ПТФЭ. Холодная зона охлаждается иначе. Он может находиться над линией жидкости или в зоне низкого-потока. В некоторых условиях эксплуатации ПТФЭ в холодной зоне нагревается сильнее, чем в нагретой секции.
Более горячий ПТФЭ мягче и более восприимчив к механическим повреждениям. Когда ствол соприкасается с холодной зоной, ПТФЭ легче деформируется и трескается быстрее, чем в более холодной, нагретой секции.
Предотвращение разрушения холодной зоны при обшивке ствола
Самая эффективная профилактика – это защита холодной зоны от контакта со стволом. Над холодной зоной можно установить ограждение или щит для поглощения удара. Экран может быть изготовлен из ПТФЭ, ПВДФ или аналогичного химически стойкого материала.
Увеличение зазора между траекторией ствола и холодной зоной снижает риск контакта. Нагреватель следует расположить так, чтобы ствол не мог попасть в холодную зону при обычном заряжании и разряжении.
Более толстое покрытие из ПТФЭ в холодной зоне обеспечивает большую устойчивость к механическим повреждениям. Толщина покрытия в холодной зоне должна быть как минимум такой же, как и в нагретой части, а желательно больше.
| Меры профилактики | Влияние на урон от холодной зоны | Выполнение | Расходы |
|---|---|---|---|
| Охранник или щит | Поглощает удар | Конструкция обогревателя | Умеренный |
| Увеличенный клиренс | Избегает контакта | Компоновка резервуара | Низкий |
| Более толстое покрытие холодной зоны | Больше сопротивления урону | Процесс нанесения покрытия | Умеренный |
| Путеводитель по бочке | Управляет движением ствола | Установка оборудования | Умеренный |
Меры профилактики разрушения холодной зоны обшивки ствола
Когда отказ холодной зоны указывает на проблему проектирования
Нагреватель, который выходит из строя в холодной зоне, несмотря на защитное ограждение и достаточный зазор, указывает на то, что конструкция нагревателя или расположение резервуара не подходят для обшивки ствола. Специальная конфигурация погружного нагревателя из ПТФЭ с усиленной холодной зоной, защитным кожухом и более толстым покрытием устраняет основную причину неисправности холодной зоны. Для процесса спецификации требуются размеры ствола, путь ствола, компоновка резервуара и необходимая мощность. На предприятиях с линиями гальванического покрытия этот подход-специфический подход снижает вероятность отказа в холодной зоне и продлевает срок службы нагревателя.
