La fuga que va y viene
Los operadores informan que sale vapor de un cabezal de intercambiador de calor de PTFE durante la operación. La fuga son pequeñas-volutas de vapor visible, unas pocas gotas de condensado-pero persistentes. Cuando el sistema se apaga y se enfría para su inspección, la fuga desaparece. La articulación se siente tensa. No se aprecia ningún defecto visible. Al reiniciar y calentar-, la fuga regresa.
Este patrón-fuga a temperatura de funcionamiento, hermético a temperatura ambiente-es característico de una junta de compresión que ha perdido su fuerza de sellado debido a la relajación por fluencia de los componentes de PTFE. A temperatura ambiente, la compresión residual es suficiente para sellar. A la temperatura de funcionamiento, la expansión térmica diferencial entre el tubo de PTFE, la férula y el cuerpo del conector crea un espacio y la compresión reducida no puede mantener el sello.
La articulación no está defectuosa. Ha llegado al final de su intervalo de mantenimiento. Las juntas de compresión de PTFE requieren un nuevo torque periódico para compensar la relajación por fluencia. La fuga intermitente es la señal de que es necesario rea-torque.
El mecanismo de relajación de fluencia
Un accesorio de compresión en un tubo de PTFE crea un sello al comprimir un casquillo polimérico o de PTFE contra el diámetro exterior del tubo y el cuerpo del accesorio. La compresión inicial proporciona la fuerza de sellado. Con el tiempo, a temperatura elevada, la férula de PTFE y la pared del tubo debajo de la férula sufren una deformación plástica lenta por fluencia- que reduce la tensión de compresión.
La velocidad de fluencia depende de la temperatura y de la tensión de compresión inicial. A 130-150 grados, se produce una relajación significativa dentro de las 500-1000 horas posteriores al servicio inicial. El fabricante normalmente recomienda un re-apriete inicial después de la primera semana de funcionamiento para compensar esta ropa de cama-en relajación. Se necesitan re-aplicaciones posteriores a intervalos más largos (normalmente anualmente) a medida que disminuye la velocidad de fluencia.
Si no se realiza un nuevo torque, la tensión de compresión finalmente cae por debajo de la tensión de sellado mínima. La junta tiene fugas a la temperatura de funcionamiento, donde la expansión diferencial reduce aún más la compresión efectiva.
Tabla 1: Indicadores de diagnóstico de fugas entre el tubo-y-la unión del colector
| Síntoma | Condición de temperatura | Causa probable | Prueba de Diagnóstico | Acción correctiva |
|---|---|---|---|---|
| Fuga a temperatura de funcionamiento; apretado en ambiente | Fuga caliente/estanca al frío | Relajación por fluencia + expansión diferencial | control de par; comparar con la especificación | Re-apriete al valor especificado |
| Fuga al ambiente; peor a la temperatura | Fuga de frío/calor peor | Torque inicial insuficiente o férula dañada | Desmontar; inspeccionar la férula y la superficie del tubo | Reemplace la férula; re-apriete correctamente |
| Fuga inmediatamente después de la instalación. | cualquier temperatura | Defecto de fabricación o montaje incorrecto | Verificar el procedimiento de montaje | Vuelva a -ensamblar según las instrucciones del fabricante. |
| Fuga que empeora progresivamente | cualquier temperatura | Daños en la superficie del tubo (arañazos, grietas) | Desmontar; examinar el tubo con aumento | Reemplace la sección del tubo dañada |
| Fuga intermitente con ciclos de presión | Correlacionado con la presión | Par marginal; Sellos a alta presión, fugas a baja | Comprobación de par | Re-par; Considere las lavadoras Belleville para carga constante |
El procedimiento de re-torque
Re-volver a apretar una junta de compresión de PTFE requiere cuidado. El racor debe estar a temperatura ambiente. La tuerca se aprieta con un pequeño incremento-normalmente de 1/8 a 1/4 de vuelta-para restaurar la carga de compresión de diseño. El valor de par exacto lo especifica el fabricante del racor.
Un exceso de-apriete es tan dañino como un insuficiente-apriete. Un par excesivo aplasta la férula de PTFE más allá de su límite elástico, destruyendo su capacidad para mantener un sello. La férula aplastada se extruye hacia los huecos y pierde resiliencia. Una junta que haya sido apretada excesivamente-se debe desmontar y reemplazar la férula.
Es esencial una llave dinamométrica calibrada para el valor especificado. "Apretar a mano-más un cuarto de vuelta" no es un procedimiento aceptable para juntas de compresión de PTFE en servicio de vapor.
Prevenir la recurrencia
Las arandelas de resorte Belleville instaladas debajo de la tuerca del accesorio proporcionan una carga viva que compensa la relajación de la fluencia. El resorte mantiene una fuerza de compresión casi-constante a medida que los componentes de PTFE se relajan. Las juntas con arandelas Belleville requieren un nuevo torque menos frecuente y son menos susceptibles a fugas intermitentes.
Para instalaciones nuevas, un re-torque inicial después de 50-100 horas de funcionamiento a temperatura compensa la rápida fluencia inicial. Un segundo re-torque a 500-1000 horas aborda la transición a la velocidad de fluencia más lenta a largo plazo. A partir de entonces, suele ser suficiente volver a apretar el torque anualmente.
La documentación de los eventos de re-torque en el registro de mantenimiento proporciona un historial que se puede utilizar para predecir futuras necesidades de mantenimiento e identificar las juntas que requieren atención más frecuente.
Resumen
La fuga de vapor intermitente en las juntas del tubo del intercambiador de calor de PTFE-a-el colector que se detiene cuando se enfría se debe a la relajación por fluencia de los componentes de compresión de PTFE combinada con la expansión térmica diferencial a la temperatura de funcionamiento. La junta ha perdido su fuerza de sellado de diseño debido al comportamiento normal del material.
Volver-a apretar según las especificaciones del fabricante a temperatura ambiente restaura el sello. Las arandelas de resorte Belleville y los intervalos de re-apriete programados previenen la recurrencia. Se debe evitar-apretar demasiado-, ya que daña permanentemente el casquillo y requiere reemplazo.
Los procedimientos de mantenimiento para la re-programación de torsión de juntas de compresión de PTFE están disponibles previa presentación del tipo y tamaño del accesorio, la temperatura de funcionamiento, la presión del vapor y el historial de mantenimiento actual.
