EN
Dintre toate vederile dintr-o sală de motoare, o scurgere de lichid dintr-un schimbător de căldură cu plăci (PHE) – care plânge, picură sau pulverizează – este probabil cea mai derutantă. Nu doar că pierdeți lichid, ci o scurgere reprezintă o încălcare inacceptabilă între două sisteme fundamentale – de obicei între sistemul de răcire al motorului și cel de apă brută, sau între uleiul de ungere și lichidul de răcire al motorului. O scurgere mică, nedetectată sau prost gestionată, poate deveni rapid un eveniment de contaminare reciprocă, generând ulei de ungere emulsionat, componente corodate ale blocului motor sau chiar o defectare completă a sistemului de apă de carcasă. În ultimii 22 de ani, SME Group a finalizat peste 500 de proiecte anuale de service marin și modernizare, iar experții noștri tehnici au identificat sute de scurgeri la schimbătoare de căldură cu plăci (PHE) pe toate tipurile de nave, atribuindu-le în mare parte unui număr de aproximativ șase cauze fundamentale comune. Articolul de mai jos analizează cele mai frecvente cauze și vă oferă sfaturi despre cum să reduceți riscul de scurgere la PHE-ul dumneavoastră.
Degradarea garniturii: îmbătrânirea, întărirea și extrudarea
Garniturile sunt elementele principale de etanșare ale schimbătorului de căldură cu plăci (PHE) și reprezintă punctul slab. Pe măsură ce îmbătrânesc și suportă temperaturi ridicate, apă de mare clorurată corozivă și compresii ciclice, materialul elastomer pierde capacitatea de a-și recupera deformarea plastică. S-a constatat că o garnitură din nitril (NBR), utilizată la răcitoarele de ulei, devine casantă atunci când este expusă continuu la temperaturi peste 90°C și nu mai poate conforma imperfecțiunilor suprafeței. O garnitură din EPDM este potrivită pentru partea cu apă de mare, dar poate umfla sau se poate înmoaie (determinând extrudarea prin interstițiile dintre plăci) ca urmare a contaminării cu aerosoli de ulei sau grăsimi. Extrudarea este un problemă deosebit de gravă, deoarece deformarea are forma unei margini subțiri de material care modifică permanent profilul garniturii; odată extrudată, o garnitură din EPDM nu va mai etanșa niciodată, chiar dacă este strânsă din nou. La SME, inginerii noștri de service descoperă frecvent garnituri cu vârsta de până la cinci ani, care au suferit o pierdere de peste 30% în capacitatea de recuperare a deformării plastice (indiferent de aspectul exterior). Preferăm un program proactiv de înlocuire, corelat cu numărul total de ore de funcționare și cu expunerea anterioară la temperatură, în locul unui program reactiv de înlocuire care are loc doar atunci când schimbătorul de căldură cu plăci (PHE) picură și performanța sa este grav degradată. Data instalării și ciclurile termice (secvențele de pornire-oprire) pe care le-a suportat vor evalua mult mai bine durata de viață utilă decât o simplă referință calendaristică.
Momentul de strângere incorect al asamblării și compresia neuniformă
Un PHE este echipament mecanic de precizie, nu doar o instalație de conducte care necesită aplicarea cuplului până la capăt. Una dintre cele mai frecvente cauze ale scurgerilor înregistrate într-o întreprindere mică sau mijlocie (SME) este legată de gradul de strângere al șuruburilor de fixare la remontarea aparatului, după curățare sau demontare pentru inspecție. Fiecare cadru are o dimensiune definită de compresie – adesea specificată ca grosime totală a garniturii și a plăcilor – care trebuie obținută uniform pe toate plăcile, aplicând cuplul în mod diagonal. Strângerea excesivă duce la zdrobirea și comprimarea garniturii, la deteriorarea plăcilor ondulate extrem de subțiri (adesea cu o grosime de doar 0,5–0,6 mm) și la solicitarea barei transversale din rulmenții cadrului. Strângerea insuficientă nu asigură presiunea necesară pe garnitură, permițând trecerea fluidului în exploatare prin canalele individuale și scurgerea acestuia pe laturi; mai grav încă, o strângere unilaterală provoacă înclinarea plăcilor, generând microgoluri care se agravează ulterior sub efectul dilatării termice. Când recomandăm valori de cuplu, recomandăm utilizarea calibrată a acestuia, aplicat în modelul în cruce sau în stea, pe toate etapele de asamblare, cu cel puțin trei creșteri progresive până la lungimea specificată de compresie, măsurând lungimea stivei de garnituri înainte și după aplicarea cuplului (dacă această valoare diferă cu mai mult de 2 mm față de specificația indicată pe plăcuța de identificare, recomandăm oprirea procesului și reevaluarea stivei de plăci pentru eventuale contaminări între plăci sau deformări ale plăcilor în zona de contaminare).
Coroziunea prin pitting pe suprafața plăcii
Deși schimbătoarele de căldură cu plăci marine moderne (PHE) din titan sau oțel inoxidabil 316L nu sunt complet rezistente la coroziunea localizată. Coroziunea punctiformă, caracterizată de găuri mici și adânci pe suprafețele plăcilor, tinde să înceapă în canalele pentru garnituri sau în zonele de stagnare formate de zona de distribuție a fluxului. Concentrațiile agresive de cloruri (prezente în apă de mare din climatul tropical sau în apa salinitate redusă) și viteza scăzută a fluidului sunt cele două cauze principale ale coroziunii punctiforme, deoarece un depozit sedimentar poate forma o celulă de concentrație sub el când viteza fluxului este suficient de mică pentru a permite depunerea sedimentelor. Odată ce coroziunea punctiformă străpunge întreaga grosime a plăcii, separarea dintre cele două fluxuri de fluid se pierde, iar scurgerile apar atât intern (amestecare), cât și extern. La SME am constatat că coroziunea punctiformă este de obicei diagnosticată greșit ca fiind o defecțiune a garniturii, ceea ce duce la înlocuiri rutiniere inutile ale garniturilor, fără abordarea cauzei fundamentale. Detectarea timpurie a coroziunii punctiforme presupune efectuarea unui test cu penetrant colorat pe plăci în timpul reviziilor manuale, în special pe suprafața de transfer termic din jurul porturilor de intrare. În plus, viteza fluxului de apă de mare prin PHE nu trebuie să scadă sub 1,5 m/s pentru a preveni sedimentarea. Dacă nava dvs. funcționează majoritar la sarcină redusă, luați în considerare instalarea unei linii de derivare sau de recirculare pentru a menține viteza fluxului peste această limită.
Nepotrivirea plăcilor și deplasarea garniturii în timpul remontării
Un aspect și mai grav – și, cu siguranță, mai ușor de evitat – este scurgerea rezultată din reasamblarea necorespunzătoare a unui ansamblu. Plăcile au o orientare „corectă” (cu garniturile amplasate alternativ pe fețele frontale/revers), iar acestea trebuie adăugate într-o succesiune strictă la stivă. Dacă o placă este montată cu partea de sus în jos sau, mult mai frecvent, în sens invers (cu garnitura pe fața greșită), canalele de fluid de pe plăcile adiacente nu se vor alinia corect, iar garnitura nu va putea realiza o interfață autentică, metal-pe-metal, cu placa vecină. În multe cazuri, acest lucru nu doar că determină un bypass intern imediat, ci, dacă placa vecină se apropie suficient de mult, poate provoca scurgerea de la colțul opus al garniturii către aerul exterior. În final, este foarte ușor ca garnitura, în timpul procesului de adăugare a plăcilor ulterioare la stivă, să se ridice pur și simplu și să „iesă din șanțul său” (mai ales dacă acesta conține încă adeziv vechi sau impurități). O deplasare verticală de doar 2–3 mm este suficientă pentru a anula eficacitatea garniturii, provocând atât bypass intern, cât și posibile scurgeri externe. De aceea, în procedurile de lucru din atelierul SME, fiecare placă este curățată cu grijă, șanțul garniturii este inspectat sub mărire, iar fiecare garnitură este ușor bătută în poziție (cu un ciocan cu capăt moale) înainte de montarea plăcii vecine. O săgeată permanentă care indică partea superioară și cea inferioară a stivei permite echipei noastre de ingineri să verifice vizual dacă stiva este montată „în sensul corect”.
Concluzie: Vigilența este cea mai bună etanșare
Nu este o întrebare de genul dacă sau când se va scurge schimbătorul meu de căldură cu plăci, ci mai degrabă o întrebare de când veți avea control total asupra acestui aspect. Prin aplicarea riguroasă a unei abordări planificate pentru gestionarea uzurii garniturilor în timpul îmbătrânirii, utilizarea corectă a procedurilor de strângere la cuplu, inspecția atentă a oboselii materialelor și a semnelor de eforturi mecanice, precum și, în final, reasamblarea minuțioasă și atentă pot adăuga decenii de funcționare utilă sistemului PHE și vă pot ajuta să evitați contaminarea costisitoare și apelurile de urgență costisitoare. La SME Group, cu peste 100 de ingineri la dispoziție și operând în cadrul unui cadru de standarde ISO9001, ISO14001 și ISO45001, putem efectua service-ul vaselor dumneavoastră direct la bord, oferind inspecții complete, furnizare de piese de schimb și reparații integrale în atelierele navale din întreaga lume – nu în ultimul rând în China continentală. Garanția de 12 luni pentru service reflectă standardele noastre, iar atunci când lucrăm în conformitate cu filozofia noastră „scopul nostru depășește preocupările dumneavoastră”, ne considerăm satisfăcuți doar după ce fiecare garnitură a fost vizualizată, fiecare linie de uzură înregistrată și fiecare potențială cale de scurgere identificată.