Una línea de revestimiento de barril sacó un calentador de inmersión de PTFE después de nueve meses de servicio. La sección calefactada estaba en buenas condiciones. La falla se originó en la zona fría-la sección no calentada entre la brida y la parte superior del área calentada. El PTFE en la zona fría mostró una serie de finas grietas y la resistencia del aislamiento había caído a 15 MΩ. El cañón había estado en contacto con la zona fría durante la carga y descarga y el daño mecánico había roto el revestimiento.
La zona fría es la longitud no calentada del calentador que conecta la sección calentada a la brida. No está diseñado para generar calor y el fluido del proceso no lo enfría de la misma manera que la sección calentada. En el revestimiento de barriles, la zona fría suele ser la parte más vulnerable del calentador.
Por qué la zona fría es vulnerable en el revestimiento de barriles
El cañón es un cilindro giratorio que se mueve a través del tanque. Durante la carga y descarga, el barril se levanta o inclina y su recorrido puede ponerlo en contacto con la zona fría del calentador. La zona fría suele estar en la parte superior del calentador, cerca de la línea de líquido, donde el cilindro tiene mayor espacio libre.
La zona fría también es más delgada que la sección calentada en algunos diseños de calentadores. El PTFE puede ser más delgado y la funda metálica puede ser menos robusta. La zona fría no está diseñada para resistir el contacto mecánico porque no se espera que esté en el área de alto-desgaste.
Cómo el contacto con el barril daña la zona fría
El cañón pesa-normalmente entre 20 y 50 kg cuando está cargado. Cuando entra en contacto con la zona fría, impone una carga mecánica. El PTFE podría agrietarse y la funda metálica podría abollarse. Las grietas permiten que el fluido del proceso llegue al metal y comienza la corrosión.
El daño suele ser progresivo. El primer contacto puede causar sólo una marca en la superficie. Los contactos repetidos aumentan el daño y el PTFE finalmente se rompe.
| Peso del barril | Fuerza de contacto | Daño de PTFE | Es hora de romper el PTFE | Riesgo de falla |
|---|---|---|---|---|
| <20 kg | Bajo | Marcas de superficie | >18 meses | Bajo |
| 20-35 kilos | Moderado | Grietas | 8 a 18 meses | Moderado |
| 35-50 kilos | Alto | Grietas profundas | 4 a 8 meses | Alto |
| >50 kilogramos | muy alto | violación de PTFE | 1 a 4 meses | muy alto |
Peso del barril y su efecto sobre el daño en la zona fría.
Por qué falla la zona fría antes que la sección calentada
La sección calentada es enfriada por el fluido de proceso. El fluido elimina el calor y mantiene el PTFE a una temperatura moderada. La zona fría no se enfría de la misma forma. Puede estar por encima de la línea de líquido o en un área de bajo-flujo. El PTFE en la zona fría se calienta más que la sección calentada en algunas condiciones de operación.
El PTFE más caliente es más blando y más susceptible a daños mecánicos. Cuando el cilindro entra en contacto con la zona fría, el PTFE se deforma más fácilmente y se agrieta más fácilmente que en la sección más fría y calentada.
Prevención de fallas en la zona fría en el revestimiento de barriles
La prevención más eficaz es proteger la zona fría del contacto con el cañón. Se puede instalar una guarda o escudo sobre la zona fría para absorber el impacto. La protección puede estar hecha de PTFE, PVDF o un material similar químicamente resistente.
Aumentar el espacio libre entre la trayectoria del cañón y la zona fría reduce el riesgo de contacto. El calentador debe colocarse de manera que el barril no pueda alcanzar la zona fría durante la carga y descarga normales.
Un revestimiento de PTFE más grueso en la zona fría proporciona más resistencia al daño mecánico. El espesor del revestimiento en la zona fría debe ser al menos tan grueso como el de la sección calentada, y preferiblemente más grueso.
| Medida de Prevención | Efecto sobre el daño de la zona fría | Implementación | Costo |
|---|---|---|---|
| Guardia o escudo | Absorbe el impacto | Diseño de calentador | Moderado |
| Mayor espacio libre | Evita el contacto | Disposición del tanque | Bajo |
| Recubrimiento de zona fría más grueso | Más resistencia al daño | Proceso de recubrimiento | Moderado |
| Guía del camino del barril | Controla el movimiento del cañón. | Instalación de equipos | Moderado |
Medidas de prevención de fallas en la zona fría en el revestimiento de barriles.
Cuando la falla de la zona fría indica un problema de diseño
Un calentador que falla en la zona fría a pesar de tener una protección y un espacio libre adecuado indica que el diseño del calentador o la disposición del tanque no son adecuados para el revestimiento de barriles. Una configuración personalizada del calentador de inmersión de PTFE con una zona fría reforzada, una guarda protectora y un revestimiento más grueso aborda la causa fundamental de la falla de la zona fría. El proceso de especificación requiere las dimensiones del cañón, la trayectoria del cañón, la disposición del tanque y la potencia requerida. Para instalaciones con líneas de revestimiento de barriles, este enfoque-específico para la aplicación reduce las fallas de la zona fría y extiende la vida útil del calentador.
