تحليل فشل نظام الختم وخطة صيانة الختم-الكاملة مدى الحياة
ينشأ فشل التسرب المتوسط في المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب في الغالب من تقادم نظام الختم وعدم التطابق بدلاً من تلف الهيكل الرئيسي. يتولى ختم صفائح الأنبوب وختم الحافة وختم الرأس مهمة العزل الأساسية لنظامين من الوسائط. يؤدي تشغيل -درجة الحرارة العالية-والضغط العالي-على المدى الطويل-} إلى تقادم المكونات وتشوهها وفشلها، مما يؤدي إلى الخلط المتوسط والتسرب الخارجي وانخفاض ضغط النظام. يمكن لصيانة الختم المنهجية أن تتجنب بشكل فعال إيقاف تشغيل المعدات ومخاطر السلامة الناجمة عن فشل الختم.
يعتبر ختم صفائح الأنبوب هو رابط الختم الداخلي الأكثر أهمية. تعتمد فتحات الأنابيب ومفاصل حزمة الأنابيب تقنية وصلات التمدد وختم مركب اللحام لعزل الوسائط الجانبية -والأنبوب-الجانبية. يتسبب التمدد الحراري والانكماش على المدى الطويل- في تكوين فجوات صغيرة-في وصلات التمدد، كما أن تنظيف السوائل بدرجة حرارة عالية-يؤدي إلى تسريع إجهاد مادة الختم. يؤدي الفشل الطفيف في الختم إلى حدوث تسرب متوسط -، مما يؤثر على نقاء وسط التبادل الحراري واستقرار العملية. ويؤدي الفشل الشديد إلى -خلط الوسائط على نطاق واسع وشل النظام.
تواجه الحافة وختم الرأس التدخل البيئي الخارجي. تتعرض حشيات إغلاق الحافة الخارجية لدرجات حرارة عالية-وبيئات صناعية رطبة ومسببة للتآكل لفترة طويلة، مما يجعلها عرضة للتقادم والتصلب والتشقق. يتسبب الضغط غير المتساوي لمجموعة الحافة والتشوه الحراري في فشل ضغط الحشية، مما يؤدي إلى تسرب الوسط الخارجي وفقدان الضغط. معظم أخطاء التسرب البطيء-منخفضة الضغط-تحدث بسبب التوهين الخارجي لمكونات الختم.
تتكيف مطابقة مواد الختم المتدرجة مع ظروف العمل المختلفة. تعتبر الحشيات المطاطية العادية مناسبة لسيناريوهات درجات الحرارة المنخفضة-التقليدية والضغط المنخفض-. تتكيف حشوات الجرافيت والمعدن مع درجات الحرارة العالية-وظروف العمل ذات الضغط المتوسط-. يتم تطبيق هياكل منع التسرب المعدنية الصلبة على-سيناريوهات الضغط العالي ودرجات الحرارة القصوى، مما يؤدي إلى تحقيق تأثير منع تسرب التسرب بنسبة صفر دائم.
يتم عرض أداء الختم ودورة الخدمة لهياكل الختم المختلفة في الجدول أدناه:
|
هيكل الختم والمواد |
نطاق درجة حرارة العمل |
تحمل ضغط العمل |
-ثبات الختم على المدى الطويل |
دورة الاستبدال الموصى بها |
|---|---|---|---|---|
|
حشية مطاطية عادية |
أقل من أو يساوي 120 درجة حرارة منخفضة |
أقل من أو يساوي 40 بار الضغط المنخفض |
فشل الشيخوخة السهل العام |
6-12 شهرا |
|
حشية مركب الجرافيت |
درجة حرارة متوسطة أقل من أو تساوي 350 درجة |
أقل من أو يساوي 100 بار ضغط متوسط |
مقاومة ضغط مستقرة جيدة |
18-24 شهرا |
|
حشية لف معدنية |
درجة حرارة عالية أقل من أو تساوي 500 درجة |
أقل من أو يساوي 160 بار ضغط عالي |
مقاومة ممتازة للتشوه الحراري |
36-48 شهرا |
|
هيكل الختم الصلب المعدني |
درجة حرارة عالية جدًا أقل من أو تساوي 600 درجة-. |
أقل من أو يساوي 250 بارًا شديد الضغط-. |
ثبات دائم للغاية- |
60+ الحد الأدنى من الاستبدال من الأشهر |
توضح إحصائيات أخطاء ما بعد البيع أن أعطال نظام الختم تمثل 72% من حوادث تسرب وسط المبادل الحراري. يعد استبدال مواد الختم المتدرجة في الوقت المناسب ومعايرة ضغط الختم من التدابير الرئيسية للحفاظ على أداء ختم المعدات.
يمكن أن تتوافق مخططات صيانة نظام الختم الاحترافية مع مواد الختم المستهدفة وصياغة دورات استبدال الفحص وفقًا لمعلمات حالة عمل المعدات، مما يحقق عملية تسرب طويلة -مصطلح صفر- للتبادل الحراري للهيكل والأنبوب
