Neredzamās plaisas draudi
Siltummaiņu PTFE kolektori piedzīvo vislielāko mehānisko spriegumu sistēmā. Cikliska termiskā izplešanās, tvaika spiediens un neregulāra ūdens āmura koncentrāta spriegums kolektora cauruļu caurumos, atloku pārejās un atbalsta stiprinājuma vietās. Tūkstošiem termisko ciklu laikā pie šīm stresa koncentrācijām var rasties mikro-plaisas.
Šīs plaisas agrīnā stadijā ir neredzamas ar neapbruņotu aci, -parasti tās ir 0,1-0,5 mm garumā, un atvēruma platums ir mazāks par 0,05 mm. Tie neizplūst. Siltummainis darbojas normāli. Bet, turpinot ciklisku slodzi, plaisas izplatās. Plaisa, kas mūsdienās ir nekaitīgs virsmas defekts, dažu mēnešu laikā kļūst par noplūdes ceļu caur sienu.
Standarta spiediena pārbaude nekonstatē agrīnas{0}}posma plaisas, jo plaisa vēl neiekļūst sienā. Krāsas caurlaidības pārbaude, kas pielāgota PTFE unikālajām virsmas īpašībām, var noteikt virsmas plaisas -agrākajā stadijā, ļaujot veikt plānoto remontu pirms noplūdes.
Pielāgotā krāsu caurlaidības metode
Standarta krāsvielu penetrantu testēšanā, kas izstrādāta metāliem, tiek izmantots zema-virsmas-spriegojuma penetrants, kas iesūcas virsmas plaisās ar kapilāru darbību. Pēc aiztures laika pārpalikums tiek noņemts, un attīstītājs izvelk iesprostoto penetrantu no plaisas, padarot to redzamu.
PTFE rada izaicinājumu šai metodei. Tā zemā virsmas enerģija (18-20 mN/m) ir izturīga pret mitrināšanu, ko rada tradicionālie penetranti. Caurspīdīgās krelles uz virsmas, nevis iesūcas plaisās. Standarta metāla testēšanas penetrants droši neatklās PTFE plaisas.
Pielāgojumā tiek izmantots penetrants, kas izstrādāts zema{0}}enerģijas virsmām un satur fluorvirsmaktīvo vielu, kas samazina šķidruma-cietās saskarnes spriegumu zem PTFE mitrināšanas sliekšņa. Iespiešanas līdzeklis izkliedējas uz PTFE virsmas un iekļūst smalkās plaisās ar kapilāru darbību. Uzturēšanās laiks tiek pagarināts līdz 30-60 minūtēm, lai ļautu iekļūt materiāla šaurās plaisās bez kapilāru piesaistes.
1. tabula. Pielāgota krāsvielu caurlaidības procedūra PTFE siltummaiņa komponentiem
| Solis | Standarta procedūra (metāli) | Pielāgota procedūra (PTFE) | Izmaiņu pamatojums |
|---|---|---|---|
| Virsmas tīrīšana | Šķīdinātāja salvete | Mazgāšana ar mazgāšanas līdzekli + skalošana ar ūdeni + rūpīga žāvēšana | PTFE ir nepieciešams noņemt eļļas un atbrīvotājus; šķīdinātājs var atstāt atlikumus, kas kavē mitrināšanu |
| Caurspīdīgs pielietojums | Izsmidziniet vai otu | Iegremdēšana vai applūšana; uzturēt mitru virsmu | Izsmidzināšana var nesasniegt vienmērīgu pārklājumu uz zemas{0}}enerģijas virsmas |
| Uzkavēšanās laiks | 5-30 minūtes | 30-60 minūtes 20-30 grādos | Pagarināts iespiešanās laiks pret PTFE zemo kapilāro pievilcību |
| Pārmērīga noņemšana | Mazgāšana ar ūdeni vai šķīdinātāja salvete | Maiga ūdens skalošana; izvairieties no augsta spiediena{0}}izsmidzināšanas | PTFE virsma ir viegli saskrāpēta; agresīva noņemšana var aizvērt plaisas |
| Izstrādātāja lietojumprogramma | Sausais pulveris vai mitrā suspensija | Tikai sausā pulvera izstrādātājs; minimāla berze | Slapji izstrādātāji var neievērot PTFE; pulveris nodrošina kontrastu bez virsmas mijiedarbības |
| Pārbaude | Balta gaisma vai UV (fluorescējoša penetrants) | Stingri ieteicams izmantot UV fluorescējošu penetrantu | Fluorescējošā indikācija nodrošina lielāku kontrastu uz balta PTFE fona |
| Interpretācija | Lineāras indikācijas > 1,5 mm tiek uzskatītas par būtiskām | Jebkura lineāra norāde neatkarīgi no garuma ir svarīga | PTFE sākotnējās-posma plaisas ir labi; jebkura norāde attaisno novērtējumu |
Plaisu un virsmas artefaktu interpretācija
PTFE virsmās ir apstrādes pēdas, ekstrūzijas līnijas un neregulāri virsmas tukšumi no ražošanas. Šīs īpašības var aizturēt penetrantu un radīt pazīmes, kas atdarina plaisas. Lai atšķirtu patiesās plaisas no labdabīgām virsmas iezīmēm, ir jāsaprot tipiskā PTFE plaisu morfoloģija.
Patiesās spriegumu plaisas PTFE kolektoros ir lineāras, orientētas perpendikulāri maksimālā stiepes sprieguma virzienam. Caurules caurumiem plaisas izstaro uz āru no cauruma malas. Atloku pārejās plaisas stiepjas pa apkārtmēru gar rādiusu. Atbalsta punktos plaisas rodas kontakta malā un izplatās kolektora korpusā.
Virsmas artefakti parasti ir orientēti apstrādes vai ekstrūzijas virzienos, tiem ir vienāds izskats, un tie neparāda īstu plaisu sazarojumu vai neregulāru izplatīšanās ceļu. Atkārtota pārbaude laika gaitā liecina, ka artefakti paliek nemainīgi, kamēr patiesās plaisas aug.
Jebkāda lineāra norāde, kas seko stresa{0}}konsekventai orientācijai, ir jāuzskata par plaisu, līdz tiek pierādīts pretējais. Komponents ir jāizņem no ekspluatācijas vai jāpārrauga zona ar saīsinātiem pārbaudes intervāliem.
Pārbaudes biežums
Kolektora krāsvielu caurlaidības pārbaude jāveic ar tādu pašu intervālu kā siltummaiņa galvenajiem apkopes cikliem, -parasti reizi gadā vispārējai apkopei, pusgadā-, ja tiek izmantotas nopietnas termiskās cikla darbības. Pirmā pārbaude nosaka bāzes līniju. Turpmākās pārbaudes tiek salīdzinātas ar sākotnējo stāvokli, lai noteiktu jaunas vai pieaugošas indikācijas.
Kolektori, kas uzkrājuši vairāk nekā 5000 termisko ciklu, ir jāpārbauda katrā apkopes izdevībā, jo plaisu rašanās iespējamība palielinās līdz ar ciklu skaitu.
Kopsavilkums
Agrīnās stadijas-sprieguma plaisāšana PTFE siltummaiņa kolektoros ir nosakāma, izmantojot pielāgotu krāsvielu caurlaidības metodi ar fluorvirsmaktīvās vielas penetrantu, pagarinātu aiztures laiku un fluorescējošu attīstītāju. Metode identificē virsmas -plīstošās plaisas, pirms tās iekļūst sienas biezumā, ļaujot veikt plānoto remontu, nevis veikt ārkārtas nomaiņu.
Pārbaude ir ieteicama katru gadu vai katrā galvenajā apkopes intervālā, biežāk pēc 5000 termiskiem cikliem. Jebkura lineāra indikācija, kas konsekventi orientēta uz spriedzes modeļiem, tiek uzskatīta par atbilstošu un garantē uzraudzību vai labošanu.
Inženiertehniskās procedūras PTFE krāsvielu caurlaidības pārbaudei ir pieejamas, iesniedzot kolektora ģeometriju, materiāla specifikācijas, darba temperatūras un spiediena cikla vēsturi un jebkuru iepriekšējo plaisu vai noplūdes vēsturi.
