PTFE korpuso ir vamzdelio šilumokaitis veikia ir įtariamas nedidelis vidinio vamzdžio nuotėkis. Tradicinis metodas yra išjungti procesą, ištuštinti įrenginį ir atlikti slėgio bandymą. Tačiau jautri rankinė termovizinė kamera, nukreipta į metalinio apvalkalo išorę, dažnai gali matyti nematomą šiluminį nuotėkio šmėklą, kol šilumokaitis vis dar veikia. Šaltas skystis, išeinantis iš vamzdžio viduje esančios skylutės, sukuria vietinę, neįprastai šaltą dėmę ant išorinės korpuso sienelės, stulbinančią vėsią vietą kitaip vienodos šilumos jūroje.
Kaip šiluminis vaizdavimas atskleidžia paslėptą vamzdelio nuotėkį
Principas užterminio vaizdo nuotėkio aptikimo PTFE keitiklisdiagnozė yra paprasta. Tipiškame korpuso ir vamzdžio šilumokaityje du skysčiai yra atskirti vamzdžio sienelėmis. Vamzdžio pusėje teka vienas skystis (dažnai karštesnis arba šaltesnis proceso srautas), o korpuso pusėje – kitas skystis. Išorinis korpuso paviršius paprastai turi lygų, palyginti vienodą temperatūros profilį, su nedideliais svyravimais dėl pertvarų padėties, įleidimo / išleidimo antgalių ir natūralios konvekcijos.
Kai viename PTFE vamzdelyje atsiranda nuotėkis arba įtrūkimas, to vamzdelio viduje esantis skystis išbėga į korpuso pusę. Jei vamzdžio pusėje esantis skystis yra aukštesnio slėgio (tai yra įprasta, kad būtų išvengta korpuso pusės užteršimo), nutekėjęs skystis išsiveržia iš skylės ir atsitrenkia į gretimus vamzdelius arba tiesiai į vidinę korpuso sienelę. Šio lokalizuoto skysčio srauto temperatūra skiriasi nuo korpuso pusės skysčio. Priklausomai nuo proceso, temperatūros skirtumas gali siekti 2–5 laipsnius arba 20–30 laipsnių.
Metalinė korpuso sienelė labai efektyviai praleidžia šilumą. Vieta, kurioje nutekėjęs skystis liečia vidinį korpuso paviršių, greitai įgauna temperatūrą, artimą nutekančio skysčio temperatūrai. Iš išorės jautri šiluminio vaizdo kamera (taip pat vadinama infraraudonųjų spindulių arba IR kamera) tai aptinka kaiplokalizuota, nuolatinė šalta vieta(arba karštoji vieta, jei nutekėjęs skystis yra karštesnis nei korpuso pusės skystis). Dėmė paprastai yra maža-tik kelių centimetrų skersmens-ir tiksli jos vieta atitinka tašką, kur srovė atsitrenkia į korpuso vidų.
Terminio nuskaitymo atlikimas: nuosekli lauko procedūra
Terminis vaizdavimas yra neinvazinis, greitas metodas, kurį galima atlikti šilumokaičiui visiškai veikiant, neišleidžiant skysčio ir nesumažinant sistemos slėgio. Rekomenduojama atlikti šią procedūrą:
1. Paruoškite šilumokaičio paviršių
Išorinis korpuso paviršius turi būti švarus, sausas ir be izoliacijos (bent jau skenuojamame plote). Iš juostos ar mažo lango izoliaciją galima laikinai nuimti. Bet koks purvas, aliejus ar vanduo ant korpuso paviršiaus gali sukelti klaidingus šiluminius atspindžius arba užtemdyti tikrąją temperatūrą. Pakanka greitai nuvalyti sausu skudurėliu.
2. Pasirinkite tinkamą šilumos kamerą
Rekomenduojama naudoti didelės raiškos šiluminę kamerą, kurios šiluminis jautrumas (NETD) yra mažesnis nei 0,05 laipsnio (50 mK) arba jam lygus. Mažesnės kainos kameros (pvz., 0,10 laipsnio jautrumo) vis tiek gali aptikti didesnius nuotėkius, tačiau nepastebės subtilių temperatūros skirtumų. Kameros matymo laukas turi atitikti šilumokaičio dydį; standartinis 24 laipsnių objektyvas yra tinkamas daugeliui apvalkalo skersmenų (300–1000 mm). Išspinduliavimo koeficientas turėtų būti nustatytas į 0,95, jei tai yra dažytas arba šiek tiek rūdijęs anglinis plienas, arba 0,85, jei tai yra blizgus nerūdijantis plienas.
3. Nuskaitykite visą korpuso išorę
Operatorius stovi saugiu atstumu ir lėtai judina kamerą per visą korpuso ilgį, jei įmanoma, apimdamas visą perimetrą. Atliekami keli praėjimai, sutelkiant dėmesį į sritis, esančias šalia pertvarų pjūvių ir vamzdžių lakštų, nes tose vietose dažnai atsitrenkia nuotėkio purkštukai. Įprasto 3 metrų ilgio šilumokaičio nuskaitymas turėtų trukti 5–10 minučių.
4. Nustatykite lokalizuotas šilumines anomalijas
Įprastai veikiančiame, sveikame šilumokaityje išorinė korpuso temperatūra atrodo kaip laipsniškas gradientas,{0}}šalesnis šalia aušinimo skysčio įleidimo angos, šiltesnis šalia išleidimo angos. Vamzdžio nuotėkis sukuria aaštri, lokalizuota, apskrita arba ovali šalta vietakad nesilaikoma natūralaus gradiento. Vietoje paprastai yra:
Temperatūra, kuri 1–5 laipsniais (ar daugiau) skiriasi nuo aplinkos temperatūros toje pačioje ašies padėtyje.
Gerai apibrėžta riba, dažnai su koncentriniu tarpinės temperatūros „aureole“.
Fiksuota padėtis, kuri nejuda, kai keičiasi proceso srautai (skirtingai nuo laikinų turbulencijos efektų).
Šiluminė kamera mato vaiduoklišką, šaltą paslėpto nuotėkio ženklą, nudažytą kaip tamsią, vėsią mėlynę ant šiltos plieninio apvalkalo odos.
5. Dokumentuokite ir palyginkite
Terminis vaizdas išsaugomas. Jei randama įtariama peršalimo vieta, jos vieta pažymima ant kriauklės kreidos gabalėliu arba nuolatiniu žymekliu. Ta pati vieta vėl nuskaitoma po 15–30 minučių. Jei šalta vieta išlieka ir išlieka toje pačioje vietoje, diagnozė sustiprinama. Laikinos šiluminės anomalijos (pvz., dėl praeinančio garo burbulo ar vietinės skersvėjo) greitai išnyks.
6. Patvirtinkite tikslinio slėgio testą
Terminis vaizdas yra aatrankaįrankis. Tai nepakeičia slėgio bandymo. Tačiau jame pateikiama tiksli įtariamo nuotėkio vieta. Suplanuoto išjungimo metu korpusas nusausinamas, įtartinas plotas pažymimas, o atitinkamas (-i) vamzdis (-iai) gali būti atskirai patikrintas (-iuos) slėgiu (pvz., užkimšant vieną galą ir padidinant slėgį oru panardinant į vandenį arba naudojant muilo tirpalą). Šiluminis vaizdas nukreipia techniką tiesiai į nesandarią vamzdelį arba bent jau į nedidelę vamzdelių grupę, sutaupant aklųjų bandymų valandas.
Kada šiluminis vaizdavimas veikia geriausiai?
Technika nėra visuotinai taikoma. Tai geriausiai veikia esant šioms sąlygoms:
Didelis temperatūrų skirtumas tarp vamzdžio pusės ir korpuso pusės skysčių. A difference of at least 5°C (preferably >10 laipsnių) sukuria aiškų šiluminį kontrastą. Jei abiejų skysčių temperatūra yra beveik tokia pati, nuotėkio šiluminis ženklas yra nematomas.
Vamzdžio pusės skystis esant didesniam slėgiui.Tai užtikrina, kad nutekėjęs skystis ištekėtų pakankamai dideliu greičiu, kad pasiektų korpuso sienelę. Jei korpuso pusėje yra didesnis slėgis, nuotėkis bus į vidų (apvalkalo skystis į vamzdelį), o šiluminis ženklas gali būti ant vamzdžio lakšto paviršiaus, o ne korpuso išorėje.
Švarus, neizoliuotas korpuso paviršius.Izoliacija veikia kaip šiluminė antklodė, išlygina vietinius temperatūros skirtumus. Izoliacija turi būti pašalinta iš juostos. Tačiau kai kurios plonos, mažo tankio izoliacinės medžiagos (pvz., mineralinė vata) užtikrina pakankamai šilumos laidumo paviršiui, kad būtų galima aptikti didelius nuotėkius.
Pastovios būsenos veikimas.Prieš nuskaitant šilumokaitį bent 30 minučių turi veikti normaliomis sąlygomis. Paleidimo pereinamieji procesai sukelia daug šiluminių anomalijų, kurias galima supainioti su nuotėkiais.
Praktiniai pavyzdžiai ir apribojimai
1 pavyzdys: Karšto sūrymo aušinimas aušinimo vandeniu
PTFE šilumokaitis aušina karštą sūrymą (85 laipsnių) vamzdžio pusėje ir aušinimo vandenį (25 laipsnių) korpuso pusėje. Vamzdyje atsiranda nuotėkis. 25 laipsnių aušinimo vanduo nuteka į 85 laipsnių sūrymą, tačiau nuotėkio kryptis yra į vidų (apvalkalas į vamzdelį). Korpuso išorės temperatūra išlieka aukštesnė, nes aušinimo vanduo nesiliečia į korpuso sienelę. Šiluminis korpuso išorės vaizdas būtųneaptikti šį nuotėkį, nes nutekantis skystis neliečia korpuso. Vietoj to operatorius turėtų nuskaityti vamzdžio lapo paviršių arba vamzdyną, prijungtą prie vamzdžio pusės. Tai pabrėžia srauto krypties ir slėgio skirtumo supratimo svarbą.
2 pavyzdys: Kondensatorius su šalto vamzdžio puse
PTFE šilumokaitis kondensuoja karštus garus (120 laipsnių) korpuso pusėje, o šaltą aušinimo vandenį (30 laipsnių) vamzdžio pusėje esant didesniam slėgiui. Vamzdis nuteka, o šalto vandens srovė išteka iš skylės, pataikydama į korpuso vidų. Išoriniame apvalkalo paviršiuje yra ryški, nuolatinė šalta dėmė, 5 laipsniais žemesnė už aplinkos temperatūrą. Tai puiki programa šiluminiam vaizdavimui.
3 pavyzdys: mažas nuotėkis, didelis šilumokaitis
Labai mažas nuotėkis (pvz., skylė < 0,5 mm) gali sukelti tik nedidelį srautą. Purkštukas gali nepasiekti korpuso sienelės; Vietoj to, jis gali būti įtrauktas į korpuso pusės srautą ir išgaruoti arba susimaišyti prieš susidūrimą. Tokiais atvejais ant apvalkalo neaptinkama šiluminė anomalija. Technika turi jautrumo ribą; labai mažiems nuotėkiams vis tiek gali prireikti įprastinio slėgio bandymo.
Privalumai prieš tradicinius metodus
| Aspektas | Tradicinis slėgio testas | Terminis vaizdavimas |
|---|---|---|
| Proceso pertraukimas | Būtina (išjungti, nutekėti) | Nėra (internete) |
| Laikas diagnozuoti | Nuo valandų iki dienų | Minutės |
| Nuotėkio vietos tikslumas | Žemas (dažnai tik kurioje vamzdžio lapo eilutėje) | Aukštas (gali tiksliai nustatyti susidūrimo zoną) |
| Įrangos kaina | Žemas (slėgio matuoklis, siurblys) | Vidutinis (terminė kamera: 5�–5k–30k) |
| Įgūdžių lygis | Žemas | Vidutinis (interpretuoja šiluminius vaizdus) |
| Saugumas | Reikia tvarkyti suslėgtus skysčius | Jokio kontakto, jokio pavojaus |
Įrenginiams, kurie jau turi terminio vaizdo kamerą (naudojamą elektros patikrinimams, ugniai atsparių medžiagų tyrimams ar kitai numatomai priežiūrai), papildomos jos naudojimo sąnaudos nuotėkio aptikimui yra nulis. Laikas, sutaupytas išvengiant nereikalingo išjungimo{1}}arba drastiškai sumažinus išjungimo trukmę tikslingam remontui,{2}}greitai pateisina investicijas.
Geriausia praktika ir dažniausiai pasitaikantys spąstai
Nepasitikėkite vienu nuskaitymu.Aplinkos vėjas, saulės apkrova ir šalia esantys karšti paviršiai gali sukurti netikras vėsas. Nuskaitykite skirtingu paros metu arba skirtingais kampais.
Nedelsdami pažymėkite įtariamą vietą.Ant apvalkalo naudokite nenuolatinį žymeklį. Padarykite matomos šviesos nuotrauką kartu su terminiu vaizdu, kad susietumėte.
Apsvarstykite pertvaros geometriją.Nuotėkio purkštukai dažnai atsitrenkia į korpusą tiesiai priešais pertvaros pjūvį, nes srauto kelias yra priverstas aplink pertvaros kraštą. Atkreipkite ypatingą dėmesį į šias sritis.
Naudokite temperatūros skirtumo analizę.Daugelis šiluminių kamerų gali rodyti temperatūros skirtumą tarp atskaitos taško ir įtartinos vietos. 2 ar daugiau laipsnių skirtumas, kuris laikui bėgant yra stabilus, yra stiprus rodiklis.
Koreliuoti su proceso duomenimis.Lėtas korpuso laidumo padidėjimas, vamzdžio pusės slėgio kritimas arba išėjimo temperatūros pokytis gali padėti atlikti terminio vaizdo radinį.
Išvada: Matyti nematomą šilumą
Terminis vaizdavimas yra galingas, neinvazinis ir nuspėjamas diagnostikos įrankis, galintis aptikti vidinį PTFE šilumokaičio nuotėkį iš išorės, kol procesas vis dar vyksta. Nustačius būdingą šaltą vietą, kurią sukelia nutekėjusi skysčio srovė, atsitrenkianti į korpuso sienelę, kvalifikuotas operatorius gali nustatyti apytikslę vamzdžio ar vamzdelio sritį, į kurią reikia atkreipti dėmesį. Ši informacija padeda atlikti tikslinį, trumpą laiką trunkantį remontą planuojamo išjungimo metu, o ne aklai, daug laiko atimanti paieškai. Galingiausios diagnostinės akys yra tos, kurios gali matyti nematomą šilumą. Techninės priežiūros komandoms, atsakingoms už PTFE šilumokaičius, teikiančius agresyvias chemines ar geotermines paslaugas, šiluminio vaizdo įtraukimas į trikčių šalinimo įrankių rinkinį paverčia paslaptingą, laipsnišką veikimo praradimą matomu, įgyvendinamu paslėpto gedimo terminiu žemėlapiu.
