EN
Van alle zichten in een motorruimte is een lekkende, druipende of spuitende PHE wellicht het meest onrustbarend. Niet alleen verliest u vloeistof, maar een lek vertegenwoordigt ook een onaanvaardbare breuk tussen twee fundamentele systemen – meestal tussen het motorkoelsysteem en het ruwwatersysteem, of tussen smeervet en motorkoelvloeistof. Een onopgemerkt of slecht beheerd speldenpriklekkage kan snel uitgroeien tot een kruisverontreinigingsgebeurtenis, met als gevolg geëmulgeerd smeervet, gecorrodeerde onderdelen van het motorblok of zelfs een volledige storing van het mantelwatersysteem. De afgelopen 22 jaar heeft SME Group jaarlijks meer dan 500 maritieme service- en retrofitprojecten uitgevoerd, en onze technische experts hebben honderden PHE-lekken op allerlei soorten schepen teruggevoerd naar ongeveer een half dozijn veelvoorkomende oorzaken. Het onderstaande artikel bespreekt de meest frequente oorzaken en geeft u tips om de kans op een PHE-lek te minimaliseren.
Veroudering van de pakking: verharding en extrusie
Dichtingsringen zijn de primaire afdichtingselementen van de PHE en vormen de zwakste schakel. Naarmate ze ouder worden en blootstaan aan hoge temperaturen, corrosief gechloreerd zeewater en cyclische compressies, verliest het elastomeermateriaal zijn vermogen om zich te herstellen na compressieverlies. Een nitrilbutadieenrubber (NBR)-dichtingsring die wordt gebruikt op oliekoelers blijkt bros te worden bij continue blootstelling aan temperaturen boven de 90 °C en kan niet meer conformeren aan oppervlakte-onregelmatigheden. Een EPDM-dichtingsring is geschikt voor de zeewaterzijde, maar kan uitzwellen of verzachten (wat leidt tot extrusie door de spleten tussen de platen) door besmetting met olieachtige nevel of vet. Extrusie is een bijzonder ernstig probleem, omdat de vervorming bestaat uit een dunne rand van materiaal die het profiel van de dichtingsring permanent vervormt — eenmaal geëxtrudeerde EPDM-dichtingsringen sluiten nooit meer, zelfs niet bij opnieuw aandraaien. Bij SME vinden onze servicetechnici vaak dichtingsringen die tot vijf jaar oud zijn en meer dan 30% verlies van compressieverliesherstel hebben geleden (onafhankelijk van hun uiterlijk). Wij geven de voorkeur aan een proactief vervangingschema dat is gebaseerd op de totale bedrijfsduur en eerdere temperatuurblootstelling van de dichtingsring, in plaats van een reactief vervangingschema wanneer de PHE lekt en de prestaties ernstig achteruitgaan. De installatiedatum en thermische cycli (start-stop-sequenties) geven een veel betere beoordeling van de nuttige levensduur dan een kalenderdatum alleen.
Onjuiste montagekoppel en ongelijke compressie
Een PHE is precisie-mechanische apparatuur, niet eenvoudig een pijpleiding die uitsluitend op trekkracht afgesteld moet worden. Een van de meest voorkomende oorzaken van lekkage bij servicebezoeken aan een PHE in een MKB-installatie is de manier waarop de bouten bij het hermonteren na reiniging of demontage voor inspectie zijn aangegrend. Elk frame heeft een exacte compressiemaat – vaak gespecificeerd als de totale dikte van de pakking en platen – die gelijkmatig over de platen moet worden bereikt door de momentkracht diagonaal aan te brengen. Te veel moment veroorzaakt het verpletteren en comprimeren van de pakking, beschadiging van de uiterst dunne geprofileerde platen (vaak slechts 0,5 tot 0,6 mm dik) en spanning op de stang over de lagers van het frame. Te weinig moment leidt tot onvoldoende druk op de pakking, waardoor tijdens bedrijf een omleiding door de afzonderlijke kanalen optreedt en lekkage naar de zijkanten plaatsvindt; nog kritischer is echter eenzijdige aanspanning, wat tot kantelen van de platen leidt en microkieren veroorzaakt – deze kieren worden verder vergroot wanneer thermische uitzetting optreedt. Wanneer wij een momentwaarde aanbevelen, adviseren wij het gebruik van een geijkt momentmeetinstrument volgens een kruis-/sterpatroon bij alle montagefasen, met minimaal drie trapsgewijze toepassingen tot de gespecificeerde compressielengte is bereikt, en met meting van de pakkingstapel-lengte vóór en ná het aanbrengen van het moment (indien deze waarde meer dan 2 mm afwijkt van de specificatie op het typeplaatje, adviseren wij om te stoppen en de platenstapel opnieuw te beoordelen op vervuiling tussen de platen of gebogen platen op het punt van vervuiling).
Putcorrosie op het plaatoppervlak
Hoewel moderne marine PHE’s (plaatwarmtewisselaars) van titanium of roestvrij staal 316L niet volledig bestand zijn tegen gelokaliseerde corrosie. De putcorrosie, gekenmerkt door kleine, diepe gaten in de plaatoppervlakken, ontstaat meestal in de afdichtingsgroef of in stilstaande gebieden die worden gevormd door de stromingsverdelingszone. Agressieve chlorideconcentraties (veelvoorkomend in zeewater in tropisch klimaat of brak water) en een lage vloeistofsnelheid zijn de twee belangrijkste oorzaken van putcorrosie, aangezien een afgezette ophoping een concentratiecel kan vormen onder zichzelf wanneer de stroming langzaam genoeg is om sedimenten te laten afzetten. Zodra de putcorrosie volledig door de plaatdikte heen is geboord, verdwijnt de scheiding tussen de twee vloeistofstromen en treedt lekkage zowel intern (menging) als extern op. Bij SME constateren we dat putcorrosie vaak wordt gedagnosticeerd als een afdichtingsfout, wat leidt tot onnodige routine-afdichtingswisselingen zonder het eigenlijke probleem aan te pakken. Een vroege detectie van putcorrosie bestaat uit het uitvoeren van een kleurstofdoordringingstest op de platen tijdens handmatig onderhoud, met name op het warmteoverdrachtsoppervlak rond de ingangspoorten. Bovendien mag de snelheid van zeewater door de PHE nooit onder de 1,5 m/s dalen om afzetting te voorkomen. Als uw schip het grootste deel van de tijd bij lage belasting werkt, dient u rekening te houden met een bypass- of recirculatielijn om de stroomsnelheid boven deze drempel te handhaven.
Plaatverplaatsing en pakkingverplaatsing tijdens hermontage
Een nog groter probleem – en zeker het makkelijkst te voorkomen – is lekkage als gevolg van een slechte hermontage van een unit. Platen hebben een ‘juiste oriëntatie’ (met pakkingen op afwisselend de voor- en achterzijde) en moeten in volgorde op een stapel worden geplaatst. Als een plaat omgekeerd of, veel vaker, verkeerd geplaatst wordt (met de pakking aan de verkeerde zijde), dan komen de vloeistofkanalen op aangrenzende platen niet meer overeen en kan de pakking geen echte, metaal-op-metaalverbinding met de aangrenzende plaat vormen. In veel gevallen leidt dit niet alleen tot directe interne bypass, maar als de aangrenzende plaat dicht genoeg komt, ontstaat er ook lekkage vanaf de meest tegenoverliggende hoek van de pakking naar de buitenlucht. Ten slotte is het bijzonder eenvoudig dat de pakking tijdens het plaatsen van volgende platen op de stapel gewoon omhoog komt en uit zijn groef ‘losraakt’ (vooral als die groef nog oude lijm of vuil bevat). Al een opwaartse verplaatsing van slechts 2–3 mm is voldoende om de pakking onwerkzaam te maken, wat zowel interne bypass als potentiële externe lekkage veroorzaakt. Daarom wordt elke plaat in SME’s werkplaatsprocedures zorgvuldig schoongemaakt, wordt de pakkinggroef onder vergroting geïnspecteerd en wordt elke pakking licht aangeklopt (met een zachte hamer) voordat de volgende plaat wordt gestapeld. Een permanent pijltje dat boven- en onderkant van de stapel aangeeft, stelt ons engineeringteam in staat visueel te controleren of de stapel in de ‘juiste oriëntatie’ is geplaatst.
Conclusie: Waakzaamheid is de beste afdichting
Het is geen vraag van of wanneer uw platenwarmtewisselaar lekt, maar eerder een kwestie van wanneer u volledige controle hebt. Door een geplande aanpak toe te passen voor het beheren van het ouder worden van pakkingen, de juiste aandraaiprocedures toe te passen, alert te inspecteren op materiaalvermoeidheid en sporen van mechanische spanningen, en tenslotte zorgvuldig en nauwkeurig opnieuw samen te stellen, kunt u tientallen jaren aan de operationele levensduur van uw PHE toevoegen en duurzame vervuiling en kostbare spoedoproeptijden voorkomen. Bij SME Group, met meer dan 100 ingenieurs ter beschikking en werkend binnen een kader van ISO9001-, ISO14001- en ISO45001-normen, kunnen wij uw warmtewisselaars aan boord onderhouden met uitgebreide inspecties, levering van reserveonderdelen en volledige werkplaatsrevisies in scheepswerven wereldwijd – niet in het minst in vasteland China. Een servicegarantie van 12 maanden weerspiegelt onze normen; en wanneer wij werken volgens ons filosofie ‘beyond your concern’, zijn wij pas tevreden als elke pakking is gezien, elke slijtlijn is geregistreerd en elk potentieel lekpad is geïdentificeerd.