Kā darbības laikā noteikt caurulītes noplūdi, izmantojot termoattēlveidošanas kameru?

Darbojas PTFE apvalka{0}}caurules siltummainis, un ir aizdomas par nelielu iekšējās caurules noplūdi. Parastais veids ir izslēgt procesu, iztukšot iekārtu un pārbaudīt to ar spiedienu. Taču jutīga rokas termoattēlveidošanas kamera, kas vērsta uz metāla apvalka ārpusi, bieži var novērot neredzamu noplūdes termisko spoku, kamēr siltummainis joprojām darbojas. Vēsais šķidrums, kas sūcas no cauruma caurules iekšpusē, rada lokalizētu, neparasti aukstu plankumu uz korpusa ārējās sienas — vēsu vietu visā citādi vienmērīgā siltuma jūrā.

Kā atrast slēptu caurules noplūdi, izmantojot termisko attēlveidošanu
Termiskās attēlveidošanas noplūdes noteikšanas PTFE siltummaiņa diagnostikas princips ir vienkāršs. Standarta apvalka un cauruļu siltummainī cauruļu sienas sadala divus šķidrumus. Viens šķidrums (parasti karstākā vai vēsākā procesa plūsma) tiek izvadīts caur caurulēm, bet otrs šķidrums tiek izvadīts pa korpusa pusi. Ārējai apvalka virsmai parasti ir gluds un samērā vienmērīgs temperatūras profils ar nelielām izmaiņām deflektoru izvietojuma, ieplūdes/izplūdes sprauslu un dabiskās konvekcijas dēļ.

Ja vienai PTFE caurulei ir cauruma noplūde vai plaisa, šķidrums caurulē ieplūdīs korpusa pusē. Ja šķidrums caurules pusē ir ar augstāku spiedienu (kā tas bieži notiek, lai novērstu apvalka{1}}puses piesārņojumu), noplūdes šķidrums izplūst no cauruma un saskaras ar blakus esošajām caurulēm vai tieši uz korpusa iekšējo sienu. Šīs lokalizētās šķidruma plūsmas temperatūra atšķiras no tilpuma{3}}puses šķidruma. Atkarībā no procesa temperatūras starpība var būt 2-5 grādi un pat 20-30 grādi.

Metāla korpusa siena ir ļoti labs siltuma vadītājs. Noplūdes šķidruma saskares laukums ar korpusa iekšējo virsmu ātri sasniedz noplūdes šķidruma temperatūru. Tas tiek novērots no ārpuses, izmantojot jutīgu termiskās attēlveidošanas kameru (dažkārt sauktu par infrasarkano vai IR kameru) kā lokalizētu, noturīgu aukstu punktu (vai karstu punktu, ja noplūdes šķidrums ir karstāks nekā korpusa puses šķidrums). Plankums parasti ir diezgan mazs (dažu centimetru diametrā), un tā precīza atrašanās vieta ir vieta, kur strūkla ietriecas korpusa iekšpusē.

Termiskās skenēšanas procedūra: lauka procedūra soli{0}}pa-
Termiskā attēlveidošana ir ātra un neinvazīva metode, ko var veikt, kamēr siltummainis darbojas ar pilnu jaudu, un bez nepieciešamības iztukšot šķidrumu vai atslēgt sistēmu no spiediena. Mēs atbalstām šādu procedūru.

1. Notīriet siltummaiņa virsmu
Korpusa ārējai virsmai jābūt tīrai, sausai un bez izolācijas (vismaz skenējamajā reģionā). Izolāciju var īslaicīgi noņemt sloksnē vai mazā logā. Viltus termiskos atspīdumus var izraisīt gruveši, eļļa vai ūdens uz korpusa virsmas, vai arī reālā temperatūra var būt paslēpta. Viss, kas nepieciešams, ir vienkārša noslaucīšana ar sausu dvieli.

2. Izvēlieties atbilstošo termisko kameru
Ieteicamais: augstas{0}}izšķirtspējas termokamera ar termisko jutību (NETD) mazāku vai vienādu ar 0,05 grādiem (50 mK). Zemākas-maksas kameras (piem., . 0.10 grādu jutība) joprojām var noteikt lielākas noplūdes, taču tās palaidīs garām mazākas temperatūras svārstības. Kameras redzamības laukam jāatbilst siltummaiņa izmēram; lielākajai daļai apvalku izmēru (300–1000 mm) pietiek ar parastu 24 grādu objektīvu. Iestatiet emisijas spēju uz 0,95 krāsotam vai nedaudz korozijai pakļautam oglekļa tēraudam vai 0,85 glancētam nerūsējošajam tēraudam.

3. Noskenējiet visu korpusa virsmu
Operators atrodas prom no briesmām un lēnām virza kameru visā apvalka garumā, vēlams ap visu apli. Noplūdes strūklas parasti ietriecas deflektora iegriezumu un cauruļu loksnes tuvumā, izraisot vairākas reizes, lai uzsvērtu šīs vietas. Tipiska 3 metrus gara siltummaiņa skenēšanai vajadzētu aizņemt 5-10 minūtes.

4. Vietējo termisko anomāliju noteikšana
Parastā veselīgā siltummainī ārējā apvalka temperatūra vienmērīgi mainīs - vēsāku pie dzesēšanas šķidruma ieejas un siltāku pie izplūdes.  Caurules noplūde rada asu, lokālu, apļveida vai ovālu aukstu laukumu, kas neatbilst dabiskajam gradientam. Uz vietas parasti ir:

Temperatūra 1–5 C (vai vairāk), kas atšķiras no apkārtējā apvalka temperatūras tajā pašā aksiālajā vietā.

Labi-definēta robeža, kas bieži vien ar koncentrisku "oreolu" starp temperatūru.

Līdzsvara stāvoklis, kas nepārvietojas, mainoties procesa plūsmai (pretstatā pārejošas turbulences ietekmei).

Termokamera redz spokaino, ledaino slēptās noplūdes zīmi, kas nokrāsota kā tumšs, vēss zilums uz tērauda korpusa siltās ādas.

5. Dokuments un kontrasts
Termiskais attēls tiek saglabāts. Ja tiek atklāts aizdomīgs aukstuma punkts, apgabals tiek atzīmēts uz čaumalas ar krīta gabalu vai pastāvīgu marķieri. 15 līdz 30 minūtēm vēlāk identiskā vieta tiek atkārtoti skenēta. Fakts, ka aukstā vieta joprojām ir un tajā pašā vietā, apstiprina diagnozi. Pārejošas temperatūras anomālijas (piem., pārejoša tvaika burbuļa vai lokālas caurvēja dēļ) tiks ātri izkliedētas.

6. Veiciet spiediena pārbaudi ar fokusu
Termiskā attēlveidošana ir skrīninga rīks." Tas neaizstāj spiediena pārbaudi. Taču tiek atklāta precīza iespējamās noplūdes vieta. Plānotās izslēgšanas laikā korpuss tiek iztukšots, tiek identificēta aizdomīgā(-s) zona un ar to saistītā(-ās) caurule(-es) var individuāli pārbaudīt spiedienu (piemēram, bloķējot vienu galu un saspiežot ar gaisu, kamēr tas ir iegremdēts ūdenī, vai ar ziepju šķīdumu). caurules, ietaupot aklās pārbaudes stundas.

Kad termiskā attēlveidošana ir visprecīzākā?
Šī metode neattiecas uz visiem gadījumiem. Tas vislabāk aug šādos apstākļos:

Large temperature difference between the tube-side and shell-side fluids. A minimum difference of 5 °C (ideally >10 grādi) nodrošina izteiktu termisko kontrastu. Ja abiem šķidrumiem ir gandrīz tāda pati temperatūra, noplūde neuzrāda termisko parakstu.

Šķidrums caurules pusē ar lielāku spiedienu. Tas garantē, ka noplūdes šķidrums tiek izvadīts ar pietiekamu ātrumu, lai sasniegtu korpusa sienu. Ja korpusa pusē ir lielāks spiediens, noplūde būs uz iekšu (čaulas šķidrums caurulē), un termiskais signāls var būt uz caurules loksnes virsmas, nevis uz korpusa ārpuses.

Korpusa virsma tīra un nesiltināta. Izolācija ir siltuma sega, kas izlīdzina lokālas temperatūras svārstības. Noņemiet izolāciju no gabala. Tomēr daži plāni zema-blīvuma izolācijas materiāli (piemēram, minerālvate) nodrošina pietiekamu siltuma vadīšanu virsmai, lai noteiktu lielas noplūdes.

Stabila{0}}stāvokļa darbība. Pirms skenēšanas siltummainim jāatrodas normālos darba apstākļos vismaz 30 minūtes. Startēšanas pārejas var radīt vairākas termiskas anomālijas, kuras var sajaukt ar noplūdēm.

Reālās pasaules-piemēri un ierobežojumi
1. piemērs Karstā sālsūdens dzesēšana ar dzesēšanas ūdeni
Karstu sālījumu (85 grādi) atdzesē ar dzesēšanas ūdeni (25 grādi) PTFE apmainītājā caurules pusē. Caurulē veidojas noplūde. 25 grādu dzesēšanas ūdens noplūst 85 grādu sālījumā. Bet noplūdes virziens ir uz iekšu (caurule uz apvalku). Šis dzesēšanas ūdens nesaskaras ar korpusa sienu, tāpēc korpusa ārpuse saglabājas paaugstinātā temperatūrā. Korpusa ārpuses termiskā attēlveidošana šo noplūdi neatklātu, jo plūstošais šķidrums nesaskaras ar apvalku. Tā vietā operatoram būtu jāskenē caurules loksnes virsma vai cauruļvadi, kas savienoti ar caurules pusi. Tas uzsver nepieciešamību zināt plūsmas virzienu un spiediena starpību.

2. piemērs. Kondensators aukstās caurules pusē
PTFE siltummainis kondensē sakarsētus tvaikus (120 grādi) korpusa pusē, savukārt auksts dzesēšanas ūdens (30 grādi) plūst caurules pusē ar lielāku spiedienu. Caurule izplūst, un auksts ūdens izsmidzina no cauruma uz korpusa iekšpusi. Ārējam apvalkam ir jūtams auksts laukums, kas vienmēr ir par 5 grādiem vēsāks nekā apkārtējais apvalks. Tas ir tikai pareizais lietojums termoattēlveidošanai.

3. piemērs: liels siltummainis, neliela noplūde
Ļoti maza noplūde, piemēram, caurums<0.5 mm, may only produce a very little flow rate. The jet may not impinge on the shell wall, but instead become entrained in the shell-side flow and evaporate or mix prior to impingement. In these circumstances the shell does not show detectable thermal anomaly. The method has a sensitivity limit and extremely small leaks may still need a traditional pressure test for identification.

Ieguvumi salīdzinājumā ar tradicionālajām metodēm Aspekts Tradicionālā spiediena pārbaudeInfrasarkanā attēlveidošana
Procesa traucējumi Izslēgšana, nepieciešama iztukšošanaNav (tīmeklis)
Diagnozes noteikšanas laiks No minūtēm līdz stundām līdz dienām
Noplūdes noteikšanas precizitāte Zema (bieži vien tieši tā, kura caurules loksnes rinda) Augsta (var noteikt sadursmes zonu)
Aprīkojuma izmaksas Zemas (manometrs, sūknis) Termiskā kamera: 5-5k-30k Vidēji
Prasmju līmenis Zems Vidējs (termisko attēlu lasīšana)
Drošība Nepieciešama apiešanās ar saspiestiem šķidrumiem Nav kontakta, nav riska
Rūpnīcā, kurā jau tiek izmantota termoattēlveidošanas kamera (elektriskajām pārbaudēm, ugunsizturīgo apsekojumiem vai citai paredzamai apkopei), papildu izmaksas par tās izvietošanu noplūdes noteikšanai ir nulle. Laiks, kas tiek ietaupīts, lai nebūtu nevajadzīgas izslēgšanas vai ļoti īss pārtraukums konkrētam remontam, ļoti ātri atmaksājas.

Labākā prakse un tipiskās kļūdas
Nekad neuzticieties nevienai skenēšanai. Viltus aukstas zonas var izraisīt apkārtējais vējš, saules slodze un blakus esošās karstās virsmas. Skenējiet dažādos dienas laikos vai no dažādiem skatpunktiem.

"Nekavējoties atzīmējiet aizdomīgo vietu; izmantojiet ne{0}}pastāvīgu marķieri, lai atzīmētu apvalku. Uzņemiet redzamās gaismas fotoattēlu ar termisko attēlu, lai veiktu korelāciju.

Tiek ņemta vērā deflektora ģeometrija. Noplūdes strūklas parasti atsitas pret korpusu tieši pretī deflektora griezumam, jo ​​plūsmas virziens ir piespiests ap deflektora malu. Koncentrējieties uz šīm jomām.

Veikt diferenciālās temperatūras analīzi. Daudzas termokameras var parādīt temperatūras atšķirību starp atskaites punktu un aizdomīgu vietu. Nozīmīgs rādītājs ir 2 grādu vai lielāka atšķirība, kas ir stabila.

Korelē ar procesa parametru. Neliels korpusa -vadītspējas pieaugums, caurules-spuses spiediena kritums vai izplūdes temperatūras maiņa var atbalstīt termiskās attēlveidošanas rezultātus.

Secinājums: Neredzamā siltuma skatīšanās
Termiskā attēlveidošana ir jaudīgs, ne{0}}invazīvs un prognozējošs diagnostikas instruments, kas procesa laikā ļauj noteikt iekšējo noplūdi PTFE siltummainī no ārpuses. Apmācīts operators var precīzi noteikt cauruli vai caurules zonu, kurai nepieciešama ārstēšana, atzīmējot raksturīgo aukstuma punktu, ko rada noplūdes šķidruma strūkla, kas skar korpusa sienu. Tas nodrošina mērķtiecīgu, minimālu-dīkstāves remontu plānota pārtraukuma laikā, nevis aklu,{4}}laikietilpīgu meklēšanu. Visspēcīgākās diagnostikas acis ir tās, kas spēj redzēt neredzamo siltumu. Termiskās attēlveidošanas pievienošana diagnostikas rīku komplektam PTFE siltummaiņu apkopes komandām naidīgās ķīmiskās vai ģeotermālās darbības laikā noslēpumainu, lēnu veiktspējas zudumu pārvērš par redzamu, izmantojamu slēptā bojājuma termisko karti.