EN
Zo všetkých pohľadov v strojovni je únik z výmenníka tepla (PHE) – plakajúci, kvapkajúci alebo striekajúci – pravdepodobne najznepokojujúcejší. Nielenže stratíte kvapalinu, ale únik predstavuje neprijateľné porušenie medzi dvoma základnými systémami – zvyčajne medzi chladiacou kvapalinou motora a systémom čerpanej morskej vody alebo medzi mazacím olejom a chladiacou kvapalinou motora. Nepozorovaný alebo neprimerane riešený únik cez ihlový otvor sa môže rýchlo premeniť na udalosť krížovej kontaminácie, čo vedie k emulzifikácii mazacieho oleja, korózii komponentov bloku motora alebo dokonca k úplnému zlyhaniu systému chladenia plášťa. Za posledných 22 rokov SME Group uskutočnila každoročne viac ako 500 námorných servisných a modernizačných projektov a naši technickí odborníci identifikovali stovky únikov z výmenníkov tepla (PHE) na všetkých typoch lodí, pričom ich pôvod sa dá pripísať približne šiestim bežným príčinám. Nižšie uvedený článok diskutuje najčastejšie príčiny a poskytuje vám tipy, ako minimalizovať riziko úniku z vášho výmenníka tepla (PHE).
Degradácia tesniacej tesniacej manžety: starnutie, ztvrdnutie a extrúzia
Tesnenia sú hlavnými tesniacimi prvkami PHE a zároveň ich najslabším článkom. So starnutím a vystavením sa vysokým teplotám, korozívnemu chlorovanému morskému vodnému prostrediu a cyklickým stlačeniam sa elastomérový materiál stráca schopnosť obnoviť sa po stlačení (compression set). Tesnenie z akrylonitril-butadiénového kaučuku (NBR) používané na olejové chladiče sa ukázalo ako krehké pri nepretržitom vystavení teplote vyššej než 90 °C a nedokáže sa prispôsobiť povrchovým nerovnostiam. Tesnenie z EPDM je vhodné pre stranu morskej vody, avšak môže sa nafúknuť alebo zmäknúť (čo vedie k extrúzii cez medzery medzi doskami) v dôsledku kontaminácie olejovou mlhou alebo tukom. Extrúzia je obzvlášť vážnym problémom, pretože deformácia má tvar tenkého výstupku materiálu, ktorý trvalo deformuje profil tesnenia – po extrúzii sa tesnenie z EPDM už nikdy nedokáže znova utiesniť, ani keď sa znovu dotiahne. V spoločnosti SME často naši servisní technici odstraňujú tesnenia staré až päť rokov, ktoré utrpeli straty obnovy po stlačení vyššie než 30 % (bez ohľadu na vonkajší vzhľad). Uprednostňujeme proaktívny harmonogram výmeny tesnení založený na celkovom počte prevádzkových hodín a predchádzajúcom teplotnom zaťažení tesnenia namiesto reaktívneho harmonogramu výmeny, kedy už PHE kvapká a jeho výkon je výrazne znížený. Dátum inštalácie a tepelné cykly (postupnosti štart–zastavenie), ktorým bolo tesnenie vystavené, poskytnú oveľa presnejšiu predstavu o jeho užitočnom životnom cykle než samotný kalendárny dátum.
Nesprávny krútiaci moment pri montáži a nerovnomerný stlačenie
PHE je presné mechanické zariadenie, nie len potrubie, ktoré vyžaduje uplatnenie krútiaceho momentu až do úplného dokončenia. Jednou z najčastejších príčin netesností pri servisovaní v malých a stredných podnikoch je nesprávne utiahnutie skrutiek pri opätovnom zostavení po čistení alebo demontáži na kontrolu. Každý rám má presne definovaný rozmer stlačenia – často udávaný ako celková hrúbka tesniacej vložky a dosiek – ktorý je potrebné dosiahnuť rovnomerne cez celý povrch dosiek postupným utiahnutím skrutiek v diagonálnom poradí. Príliš silné utiahnutie spôsobí deformáciu a stlačenie tesniacej vložky, poškodenie extrémne tenkých žľabovaných dosiek (často iba 0,5 až 0,6 mm hrubých) a preťaženie nosnej tyče cez ložiská rámu. Nedostatočné utiahnutie viedie k nedostatočnému tlaku na tesniacu vložku, čo umožňuje prevádzkový pretek cez jednotlivé kanály a únik von po stranách; ešte kritičtnejšie je jednostranné utiahnutie, ktoré spôsobí skosenie dosiek a vznik mikro-štrbín, ktoré sa ďalej zväčšia pri tepelnej expanzii. Keď odporúčame krútiaci moment, odporúčame jeho presné uplatnenie v krížovom (hviezdicovom) poradí pri každom kroku montáže, s minimálne tromi postupnými zvýšeniami až do dosiahnutia špecifikovanej dĺžky stlačenia; pred a po aplikácii krútiaceho momentu je potrebné merať dĺžku balíka tesniacej vložky (ak sa táto hodnota líši o viac ako 2 mm od údaja na typovom štítku, odporúčame zastaviť prácu a znova posúdiť balík dosiek – napríklad na prítomnosť nečistôt medzi doskami alebo ohnutých dosiek v mieste kontaminácie).
Korózia v dierkach na povrchu dosky
Aj keď sú moderné námorné PHE (výmenníky tepla s platňami) z titánu alebo nehrdzavejúcej ocele 316L čiastočne odolné voči lokálnej korózii, nie sú úplne odolné. Bodová korózia, charakterizovaná malými, hlbokými dierami na povrchoch platní, sa zvyčajne začína v drážke tesniaceho kruhového tesnenia alebo v oblastiach stagnácie vytvorených rozdeľovacou zónou prúdu. Dve hlavné príčiny bodovej korózie sú agresívne koncentrácie chloridov (časté v morskej vode v tropickom podnebí alebo v slanovodnej vode) a nízka rýchlosť tekutiny, pretože pri dostatočne nízkej rýchlosti prúdenia sa môžu usadiť sedimenty a pod sebou vytvoriť koncentračný článok. Keď bodová korózia prebije celú hrúbku platne, stratí sa oddelenie medzi dvoma prúdmi tekutín a dochádza k netesnosti – vnútornému (zmiešavaniu) aj vonkajšiemu. Spoločnosť SME zistila, že bodová korózia sa často diagnostikuje ako porucha tesniaceho kruhového tesnenia, čo vedie k nepotrebným pravidelným výmenám tesnení bez riešenia skutočnej príčiny. Včasná detekcia bodovej korózie zahŕňa vykonanie penetráciou farbivom testovaného skúšania platní počas manuálneho prehliadkového údržbového zásahu, najmä na povrchu prenosu tepla okolo vstupných otvorov. Navyše nikdy nenechávajte rýchlosť prúdenia morskej vody cez PHE klesnúť pod 1,5 m/s, aby ste zabránili usadzovaniu. Ak vaša loď väčšinu prevádzky strávi pri nízkom zaťažení, zohľadnite obežnú alebo recirkulačnú vetvu, aby ste udržali rýchlosť prúdenia nad týmto limitom.
Nezhoda dosiek a vysunutie tesniaceho kruzku po znovu zostaveni
Ešte vážnejším problémom – a zároveň ľahšie predvídateľným – je únik spôsobený nesprávnym znovuzostavením jednotky. Dosky majú určenú orientáciu „správnou stranou nahor“ (so tesniacimi kruhmi striedavo umiestnenými na prednej a zadnej strane) a musia byť do balíka pridané v presnom poradí. Ak je doska umiestnená vzhľadom na orientáciu vzhor nohami alebo, čo sa vyskytuje oveľa častejšie, obrátene (s tesniacim kruhom na nesprávnej strane), kanály pre kvapalinu na susedných doskách sa nezalignujú a tesniaci kruh nemôže vytvoriť skutočné kov-ku-kovové spojenie so susednou doskou. V mnohých prípadoch to nielen spôsobuje okamžitý vnútorný obchádzací tok, ale ak sa susedná doska priblíži dostatočne, môže dôjsť k úniku kvapaliny z najvzdialenejšieho rohu tesniaceho kruhu von do vonkajšieho vzduchu. Nakoniec je veľmi ľahké, aby sa tesniaci kruh počas pridávania ďalších dosiek do balíka jednoducho zdvihol a „vyšiel zo zárezu“ (najmä ak v ňom ešte zostali staré lepidlo alebo nečistoty). Už posun o 2–3 mm smerom nahor stačí na to, aby sa tesniaci kruh stal neúčinným, čo vedie k vnútornému obchádzaniu aj potenciálnemu vonkajšiemu úniku. Preto sa v pracovných postupoch SME každá doska dôkladne vyčistí, zárez pre tesniaci kruh sa pod lupou preskúma a každý tesniaci kruh sa pred pridaním susednej dosky jemne zaklope do miesta (mäkkým kladivom). Trvalá šípka označujúca horný a dolný koniec balíka umožňuje inžinierskemu tímu vizuálne overiť správnu orientáciu „správnou stranou nahor“.
Záver: Bdelosť je najlepším tesniacim prostriedkom
Nie je otázkou, či alebo kedy sa mi výmenník tepla s platňovým usporiadaním pretekne, ale skôr otázkou, kedy to budete mať plne pod kontrolou. Dôsledným uplatnením plánovaného prístupu na riadenie opotrebovania tesniacich tesnení, správnym postupom utiahnutia skrutiek, pozornou kontrolou únavy materiálu a príznakov mechanického namáhania a nakoniec dôkladnou a opatrnou znovuzostavou môžete predĺžiť prevádzobnú životnosť vášho PHE o desaťročia a vyhnúť sa nákladným kontamináciám a nákladným núdzovým výjomom. V skupine SME, ktorá má k dispozícii viac ako 100 inžinierov a pôsobí v rámci štandardov ISO 9001, ISO 14001 a ISO 45001, môžeme vykonávať servis vašich zariadení priamo na palube s komplexnými kontrolami, dodávkou náhradných dielov a kompletnými opravami v lodeniach po celom svete – najmä aj v Čínskej ľudovej republike. Záruka na 12 mesiacov je ukazovateľom našich štandardov a keď pracujeme pod heslom „naším cieľom je ísť ďalej než vaše obavy“, spokojní sme až vtedy, keď je každé tesnenie viditeľné, každá stope opotrebovania zaznamenaná a každá potenciálna dráha úniku identifikovaná.