Как неправилната инсталация създава механично напрежение в PTFE нагревателите?

Термичните цикли, вибрациите или химическата атака не винаги са причина за механични проблеми в потопяемите нагреватели. Друга тенденция се проявява в работните места за полеви услуги по-често, отколкото си мислите. В рамките на дни или седмици след пускането в експлоатация нов нагревател от политетрафлуоретилен (PTFE) ще се спука на челната страна на фланеца или на крива. Няма симптоми, че става прекалено горещо. Няма необичайни вибрации. Местоположението на пукнатината предполага, че има структурен проблем, а не оперативен. Изследванията като цяло показват, че стресът при инсталацията, а не факторите на процеса, е истинският виновник.

За работниците по монтажа и поддръжката е важно да знаят как начинът, по който боравят и монтират нагревателите, влияе на техния живот. PTFE е силен химически, но е слаб механично, когато е под голямо напрежение. Ако не го инсталирате правилно, остатъчното напрежение може да влезе в частта и да остане там веднага щом я завинтите. С течение на времето дори типичните експлоатационни натоварвания могат да добавят към това напрежение и да причинят пукнатини, които да се образуват твърде рано.

Твърде стегнати фланцови болтове
Пре-затягането на болтовете на фланеца е най-честата грешка, която хората правят, докато инсталират нещо. Много техници са свикнали със стоманени фланци, където високият въртящ момент на болта гарантира, че уплътнението е плътно. PTFE фланците действат по различен начин. Материалът има по-нисък модул и свойства на пълзене от металите. Твърде много сила върху болта компресира и изкривява повърхността на фланеца, което причинява концентрации на напрежение около отворите на болтовете.

Когато болтовете са затегнати твърде много, пръстенът на фланеца получава радиално напрежение. Възможно е да има микропукнатини близо до отворите за болтовете или на мястото, където фланецът и обвивката се срещат. Дори ако напукването не се случи веднага, зоната, която е пренапрегната, става слаба по време на топлинно разширение.

Много е важно да използвате правилния въртящ момент и ред, докато затягате болтовете. Използвайте калибриран динамометричен ключ вместо ударни инструменти, за да затегнете болтовете напречно. Това ще помогне за равномерното разпространение на напрежението. Целта е уплътненията да се компресират равномерно, а не да се получи най-голямата сила на затягане. За да направите уплътнение, като същевременно запазите структурата здрава, имате нужда само от умерен, контролиран въртящ момент.

Принудително напасване и разместване
Друга често срещана грешка е използването на нагревателя за компенсиране на неправилно подравнена дюза. Когато дюзите на резервоара не са съвсем на правилното място, монтажниците могат да се опитат да „издърпат“ нагревателя на място, като затегнат неравномерно болтовете на фланеца или го натиснат настрани, когато го поставят. Това създава постоянно напрежение при огъване на обвивката.

PTFE не издържа добре на-продължителни натоварвания на огъване. Когато нагревател бъде забит в отвор, който не е подравнен правилно, полученото изкривяване се улавя в структурата като остатъчно напрежение. Пукнатините обикновено се появяват около завоите или близо до фланеца, където огъващият момент е най-силен.

Преди да поставите дюзата, винаги трябва да проверявате дали е подравнена. Повърхностите на фланците трябва да са успоредни, а отворите за болтовете трябва да се подреждат без никакво усилие. Ако има проблеми с подравняването, дюзата на резервоара или свързващият фланец трябва да бъдат фиксирани. Нагревателят трябва да може сам да се движи на мястото си.

Нормално е да видите, че нагревателите, използвани за издърпване на несъответстващи тръби на място, ще се спукат месеци по-късно. Частта се превръща в инструмент за структурна корекция вместо нагревател, а напрежението от монтажа скъсява много експлоатационния живот.

Няма достатъчно независима подкрепа
Дългите потопяеми нагреватели се нуждаят от собствена опора. Фланецът сам по себе си не трябва да поддържа цялата тежест на модула, тъй като това би поставило твърде голямо напрежение върху кръстовището на фланеца. С течение на времето напрежението на гравитацията, съпротивлението на течността и топлинното разширение могат да доведат до разрушаване на тази важна връзка.

Монтирайте независими опорни скоби или вътрешни закачалки според инструкциите на производителя. Опорите трябва да могат да издържат тежестта във вертикална посока, като същевременно позволяват топлинно разширение. Силното притискане на няколко места, без да можете да се движите, може да премести напрежението върху други части на нагревателя.

Добрият опорен дизайн постига баланс между стабилност и движение. Нагревателят трябва да остане на място и да е безопасен, но не трябва да се държи толкова здраво, че да не може да се разшири.

Пренебрегване на надбавката за термично разширение
Хората често забравят за допустимото топлинно разширение, докато инсталират нещо. Ако не оставите достатъчно място за разширение, нагревателят може да причини големи проблеми, когато стане горещ, дори ако е механично подравнен и правилно затегнат.

PTFE се разширява много, когато се нагрее. При нагряване един дълъг нагревател може да стане значително по-дълъг. Ако калъфът е заседнал между твърди опори или в отвори, които са твърде близо един до друг, той може да се огъне или да окаже голямо напрежение върху ограничителите.

Трябва да има достатъчно място, за да може нагревателят да влезе през стените, преградите или водачите на резервоара. Опорите не трябва да бъдат фиксирани котви; вместо това те трябва да оставят нещата да се движат по оста. Понякога са необходими гъвкави конфигурации за монтаж или плъзгащи се опори, за да се направи място за растеж.

Недопускането на разширение превръща нормалното топлинно движение в механично напрежение, което ускорява появата на пукнатини.

Полезни съвети за инсталиране
За да избегнете стреса при монтажа, трябва да следвате правилата и да обръщате внимание на всяко малко нещо:

Използвайте калибрирани динамометрични ключове и следвайте препоръчителните настройки на въртящия момент за болтовете.

Използвайте кръстосана-последователност, за да затегнете болтовете на малки стъпки.

Преди да поставите нагревателя, уверете се, че дюзата е подравнена и фланецът е успореден.

Никога не принуждавайте нагревателя да поправя тръби, които са извън линията.

Дават поддръжка на дълги или тежки сглобки сами.

Уверете се, че има достатъчно място за термично разширение по цялата дължина на нагревателя.

Опитът на място постоянно разкрива, че повечето повреди,-свързани със стреса, се случват по-скоро по време на монтаж, отколкото по време на работа. Колко добре ще се грижите за монтажа, пряко зависи колко дълго ще издържи.

Споделено задължение да гарантираме, че нещата работят
Инсталаторът и проектантът на оборудването работят заедно, за да гарантират, че инсталацията е извършена правилно. PTFE нагревателите са създадени да се справят с химически и термични натоварвания, но трябва да се боравят правилно, за да работят по предназначение. Напрежението при инсталиране, независимо дали от твърде голям въртящ момент на болта, неправилно подравнена дюза, липса на независима опора или недостатъчно място за топлинно разширение, може да причини скрити щети, които може да не се появят веднага, но в крайна сметка ще се проявят като напукване.

За важни или високо{0}}стойностни инсталации, работата с представител на производителя или стриктното спазване на изчерпателни планове за инсталиране може значително да намали риска. Важно е ясно да се съобщават стандартите за въртящ момент, нуждите от поддръжка и допустимите отклонения на центровката, така че нагревателят да може да започне своя експлоатационен живот без остатъчно напрежение.

Като разглеждат инсталацията като прецизен механичен процес, а не просто типична работа с болтове, работниците по поддръжката могат да предпазят PTFE потопяемите нагреватели от разваляне твърде рано и да ги поддържат да работят добре за дълго време.