PTFE 熱交換器を損傷せずに適切に取り付けて接続する方法

PTFE 熱交換器はしっかりとねじ込まれ、パイプは物理的な力で所定の位置に押し込まれます。 PTFE ライナーは数週間以内にノズルの部分で亀裂が入ります。なぜ？'熱膨張応力、パイプの位置ずれ。適切に設置するには、ある程度の移動スペースが必要です。
ポリテトラフルオロエチレン (PTFE) は、過酷な化学薬品の使用において比類のない耐食性を発揮しますが、その機械的挙動を考慮する必要があります。この材料の線熱膨張係数は炭素鋼の約 10 倍、つまり鋼の 10 ～ 12 × 10-6/度に対して約 100 ～ 120 × 10-6/度です。 PTFE ライニングは、プロセス温度が周囲条件から作業条件に移行する際に、スチール シェルよりもはるかに大きく膨張します。ノズルが固定熱交換器にしっかりと取り付けられている場合、成長差によりせん断応力と引張応力が発生し、ライニングの伸び限界をすぐに超えます。これにより、ノズル ネックの半径方向の亀裂、フランジ面の歪み、または圧力サイクル下で伝播する微細な裂け目が発生します。-漏れのない取り付けは、-ストレスのない取り付けです。-したがって、設置者の目標は、ユニットが軸方向と横方向に呼吸できるようにしながら、プロセス配管とのノズルの正確な位置合わせを維持できるようにユニットを配置することです。
まずは基礎から始めましょう。熱交換器を固定拘束ではなくスライドできるサポート上に配置します。標準的な方法では、熱交換器の脚と鋼製支持ビームの間に PTFE スライド プレートまたは低摩擦ベアリング パッドを使用します。これにより、摩擦に対抗することなくシェルが成長したり縮小したりすることができます。熱交換器を下げる前に、精密機械レベルまたはレーザー位置合わせ装置を使用して、支持構造が正確に水平であることを確認してください。 1 メートルあたり 1 mm を超える偏差があると、不均一な荷重が発生します。すべてのサポートポイントは重量を均等に分散し、シェルやチャネルの下に点荷重がかかることを決して許可しません。基礎の軽微な異常は、足の下にあるシムまたは調整可能なジャッキネジによって吸収されます。熱交換器が可動サポート上に置かれている場合は、シェルをフレームワークに溶接したりボルトで固定したりしないでください。代わりに、横方向の動きを防ぎながら容器の軸に沿った自由な動きを可能にする軸方向のガイド レールまたはストップ ブロックを設置します。 PTFE は高温になると膨張し、操作の余地を作ります。
交換器を設置してレベルを設定したら、ノズルの位置を合わせます。プロセス配管を強制的に交換器ノズルに合わせないでください。まずは自然な感じでパイピングをセットします。フランジ面がボルト直径 25 mm あたりそれぞれ 1.5 mm と 0.5 mm 以内で平行かつ同心になるように、一時的な調整可能なパイプ サポートまたはチェーン フォールにスプール ピースを配置します。-ライニング機器に関する業界の規制。全周数箇所の隙間を隙間ゲージで測定します。配管サポートまたは熱交換器の脚を調整して位置のずれを修正します。パイプをハンマーで叩いたりウィンチしたりしないでください。たとえ 3 mm のずれでも曲げモーメントが発生し、ライナーがスチールに接着または機械的に固定されているノズルスロート部の薄い PTFE ライニングに直接応力が集中する可能性があります。
正しいガスケットを取り付けて位置を合わせます。ライニング自体は、PTFE エンベロープ ガスケットまたはフルフェイス PTFE ガスケットを使用することにより、耐薬品性とクリープ挙動に適合します。ゴム、圧縮アスベスト、または金属巻きのスパイラル巻きガスケットは使用しないでください。これらは不均一に圧縮され、柔らかい PTFE 面に埋め込まれ、漏れ経路や局所的な潰れを引き起こす可能性があります。封筒の縁が折れたり裂けたりしないように、ガスケットをフランジの中心に置きます。メーカーが許可する場合は、シールの完全性に影響を与えることなく取り付けトルクを最小限に抑えるために、適切な潤滑剤 (PTFE- ベースのペースト) の薄い膜をガスケットの表面に塗布します。
ボルト締めはゆっくりと着実に行進します。フランジ ボルトを星型または十字型のパターンで締めます。中心から始めて、規定トルクの 30%、60%、100% ずつ段階的に締め付けます。-。校正されたトルクレンチを使用してください。 PTFE 裏地付きフランジの一般的な値は、サイズと圧力クラスに応じて 40 ～ 80 Nm です。常に機器メーカーのデータシートに従ってください。 PTFE を締めすぎると、弾性限界を超えて圧縮され、フランジ エッジでコールド フローや亀裂が発生します。最終パス後 15 分間待って、トルクを再チェックします。 PTFE ガスケットは、装着すると安定します。コーティングされたフランジにはインパクトレンチやエアツールを使用しないでください。
重いプロセス配管は、自重が熱交換器のノズルにかからないよう、独自のパイプラックまたはスプリングハンガーで独立して支持する必要があります。ノズルは薄い PTFE ライニングの延長にすぎず、構造的なアンカーではありません。吸気ラインと排気ラインの両方に拡張ループまたはベローズ-タイプの拡張継手またはフレキシブル金属ホースを備えます。これらの要素は、軸方向の推力を熱交換器に戻すことなく、差分成長 (多くの場合、配管の 1 メートルあたり 3 ～ 6 mm) を吸収します。フレキシブル エレメントはノズルの近く、ただし最初の遮断バルブの下流側に配置して、メンテナンス時にアクセスできるようにします。経験則としては、熱交換器シェルと固定構造用鋼壁またはコンクリート壁の間に 5 ～ 10 mm の隙間を残すことです。このスペースにより、結合することなく完全な熱成長が可能になります。
プロセス流体を導入する前に、すべての接続を行い、冷たい状態で位置合わせを確認してください。ノズルや周囲のパイプに基準位置を書き込むか、その他の方法でマークを付けます。周囲温度でシステムとのギャップと平行度を測定します。次に、ボルト締めが完了し、サポートが固定されたときに再度測定します。- 1 mm を超える変化は残留ひずみを示します。フランジを緩め、サポートをリセットし、ひずみがゼロになるまで繰り返します。-最後のチェックは、隠れたストレスに対する設置者の保険契約です。
適切な機械的設置と配管の調整により、応力亀裂や漏れが防止されます。」 熱膨張は、PTFE 熱交換器の寿命を考慮する要素です。PTFE ライナーが圧縮時に最も優れた性能を発揮するのは、熱交換器がスライド サポート上に設置され、力を加えずにノズルの位置が調整され、ガスケットが選択され、適切なトルクがかけられ、配管の膨張が許容される場合に限られます。その結果、早期故障ではなく、何年も漏れのないサービスが得られます。-慎重な水平調整、スライドサポート、柔軟な接続にさらに 1 時間を費やすことで、最終的には最初の労力をはるかに超えて稼働時間と安全性が向上します。