لماذا يحدث تسريب في مبادل الحرارة ذي الألواح بعد فترة وجيزة من استبدال الحشية؟

بالنسبة للعاملين في إدارة المنشآت وصيانة الآلات، يُعدّ تسرب المبادل الحراري ذي الألواح مشكلة كبيرة ومزعجة للغاية. ويزداد الأمر سوءًا عندما تبدأ الآلة بتسريب السوائل أو اختلاطها داخلها بعد أسابيع قليلة فقط من تركيب حشوات جديدة. هذا الوضع المزعج يُكبّد المصنع خسائر مالية فادحة نتيجة توقف الآلات عن العمل، كما يُشكّل خطرًا جسيمًا على سلامة العاملين فيه.

إذن، ما هو السبب الحقيقي وراء هذه الحلقة المفرغة السيئة؟ بصفتنا شركة عالمية رائدة في تصنيع المبادلات الحرارية اللوحية، ولدينا خبرة تزيد عن 10 سنوات، قمح نحن هنا لنلقي نظرة فاحصة على سبب فشل هذه الحشيات في وقت مبكر جدًا ونقدم لك نصائح هندسية واضحة.

أولاً: العلامات المعتادة لمشاكل التسرب المتكررة

في بيئات المصانع المزدحمة، عندما تتوقف الحشيات في المبادل الحراري عن العمل بشكل صحيح، يظهر ذلك عادةً بطريقتين رئيسيتين. الأولى هي التسرب الخارجي، حيث يتقطر السائل مباشرةً من الفراغات بين الصفائح المعدنية المتموجة. ويمكن للعمال عادةً اكتشاف ذلك بسهولة.

أما الطريقة الثانية لحدوث التسريب فهي أصعب في الرؤية وأكثر خطورة، وتُسمى التسريب الداخلي أو التلوث المتبادل. عند حدوث ذلك، يندفع السائل ذو الضغط العالي إلى الجانب ذي الضغط المنخفض نتيجة لكسر مانع التسرب. هذه المشكلة الخفية قد تُتلف منتجاتك أو تُقلل من جودة المواد الكيميائية. وتُكبّد معالجة التسريبات المصنع تكاليف باهظة.

ثانيًا: الأخطاء الشائعة التي يرتكبها الناس عند تغيير الحشيات

عند محاولة إصلاح تسرب في مبادل حراري، يقع الكثيرون في فخ شائع. فهم ينظرون فقط إلى حجم القطعة وسعرها الأرخص، متجاهلين تمامًا مدى ملاءمة مادتها للمواد الكيميائية التي ستلامسها. وهناك اعتقاد خاطئ بأن مجرد تركيب قطعة المطاط في التجويف الموجود على الصفيحة المعدنية كفيل بإيقاف التسرب تمامًا.

لكن تجاهل التركيب الكيميائي الخاص للسائل ومدى تقلبات درجة حرارته هو السبب الرئيسي لعودة التسريبات بسرعة. تختلف المواد المطاطية المختلفة تمامًا في تركيبها الداخلي. إذا اخترت أرخص المواد، فإنك تُعرّض نظامك بالكامل للخطر.

ثالثًا: كيف تؤدي التغيرات الكبيرة في الحرارة والضغط إلى تلف موانع التسرب؟

نادراً ما تبقى أنظمة المصانع على حالها طوال اليوم. فتشغيل النظام وإيقافه، وملاحظة التغيرات الكبيرة في مدى كفاءة عمل الآلات، أو التعامل مع الارتفاعات المفاجئة في درجة الحرارة أثناء عمليات التنظيف، كلها عوامل تُعرّض حشيات منع التسرب لضغط هائل.

عندما يتعرض حشية مطاطية لتقلبات حرارية تتجاوز قدرتها المصممة عليها، فإنها تتعرض لظاهرة "التشوه الدائم" بسرعة أكبر من المعتاد. تتمزق الأجزاء المتصلة داخل المطاط، مما يُفقد الحشية مرونتها الطبيعية. وعندما يرتفع الضغط فجأة، لا تستطيع الحشية الصلبة التمدد بالسرعة الكافية لسد الفراغات الجديدة، فيتسرب السائل.

رابعاً: المخاطر الخفية للتلف الكيميائي وتقادم المواد

في كثير من الأحيان، يبدو السائل الرئيسي داخل المبادل الحراري آمناً، لكن في الواقع، الجزيئات الصغيرة المخفية بداخله هي التي تُعدّ العدو الأكبر للأختام المطاطية. فقد تتسبب كميات ضئيلة من المواد الكيميائية القاسية في تلفها بالكامل إذا تم استخدام نوع خاطئ من المطاط.

على سبيل المثال، إذا تم وضع حشيات مطاط النتريل (NBR) أو مطاط الإيثيلين بروبيلين ديين مونومر (EPDM) في نظام ما عن طريق الخطأ عندما يحتوي السائل على كمية ضئيلة من المذيبات غير القطبية، فإن الحشية ستمتص هذا السائل بسرعة وتنتفخ كبالون. الحشية المنتفخة تكبر حجمًا، وتفقد صلابتها، وتُضغط بشدة لتخرج من مكانها. في بعض الأحيان، تتسبب المواد الكيميائية في تحلل المطاط مما يؤدي إلى تشققه.

خامساً: كيف تؤثر طريقة تجميعك له على مدة استمراريته

بجانب اختيار إن اختيار المطاط المناسب وطريقة تركيب جميع الأجزاء بدقة هما ما يحددان مدة بقاء الأختام جافة. ويُعدّ الخطأ في إحكام ربط الألواح معًا أكثر الأخطاء البشرية شيوعًا.

إذا ضغطت على مجموعة الصفائح بقوة مفرطة، فإن الحشية ستُسحق، مما يُفقدها قدرتها على العودة إلى شكلها الطبيعي. أما إذا لم تضغط عليها بقوة كافية، فلن يكون هناك ضغط كافٍ لحجز الماء. كذلك، إذا شددت البراغي بشكل غير متساوٍ، فإن ذلك سيؤدي إلى انحناء صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يُسبب ضغطًا زائدًا على نقاط صغيرة.

عند وضع الحشيات الجديدة التي تحتاج إلى غراء، فإن نسيان فرك الغراء القديم يعني أن الحشية الجديدة لن تستقر بشكل مسطح، مما يترك قنوات صغيرة لتسرب السائل.

سادساً: أمور مهمة يجب مراعاتها قبل تغيير الحشيات

إذا كنت ترغب في إيقاف دوامة التسريبات، فعليك إجراء فحص دقيق وشامل لنظامك بأكمله. عليك تحديد هذه التفاصيل:

• أعلى وأدنى درجات حرارة التشغيلانظر إلى ما هو أبعد من مستويات الحرارة العادية وانتبه إلى الارتفاعات الشديدة في درجات الحرارة.

• أعلى ضغط للنظام والتغيراتانظر إلى أنابيب المياه لديك لترى ما إذا كانت مضخات المياه تعمل وتتوقف طوال الوقت.

• التركيب الكيميائي الدقيق لسوائلكانتبه لوجود كميات ضئيلة من المواد الكيميائية الإضافية المضافة إلى المزيج.

• عمق أخدود اللوحة الأصليتأكد تمامًا من أن سمك الحشية الجديدة يتناسب مع سمك الصفيحة المعدنية المتموجة.

ولإعطائكم صورة واضحة، قام فريق الهندسة في شركة Grano بإعداد هذا الدليل لمواد الحشيات:

• مطاط النتريل (NBR)يتحمل درجات حرارة تصل إلى 110 إلى 130 درجة مئوية. يعمل بكفاءة عالية مع الماء وشحوم الآلات العادية. لا يُستخدم مع الأحماض القوية.

• EPDMيتحمل درجات حرارة تصل إلى 150-160 درجة مئوية. مثالي للماء الساخن والأحماض الضعيفة. يُحفظ بعيدًا عن الزيوت المعدنية.

• كلية الصحة العامةيتحمل درجات حرارة عالية للغاية تتراوح بين 200 و220 درجة مئوية. مصمم للاستخدام مع الأحماض القوية الساخنة. لا يُستخدم مع البخار.

٧. قصة حقيقية: وقف التسريبات في مصنع كيماويات كبير

خلفية

واجه مصنع كيماويات مشكلة كبيرة بسبب مشكلة كبيرة مبادل حراري ذو صفائح. في غضون شهرين فقط، قام العمال بتركيب ثلاث مجموعات من حشوات NBR جديدة تمامًا. ولكن، بعد أقل من أسبوعين من تركيب كل مجموعة جديدة، بدأ المذيب بالتسرب على الأرض مرة أخرى.

كيف اكتشفنا المشكلة

قرر المصنع استدعاء قسم الهندسة فريق الدعم في شركة غرانو، اكتشف مهندسوها السبب الحقيقي للمشكلة: إذ كانت العملية أحيانًا تدفع كميات ضئيلة من المذيبات العطرية إلى الماء. هذه الجزيئات من المذيبات تسببت في انتفاخ حشوات مطاط النتريل بوتادين (NBR) كالبالونات وتليينها. إضافةً إلى ذلك، كان العمال يضغطون على الصفائح المعدنية بقوة أكبر بخمسة مليمترات من اللازم، مما أدى إلى سحق المطاط.

الحل من غرانو

عمل الفريق التقني في شركة غرانو بسرعة على تحديث النظام باستخدام حشوات FKM عالية الجودة. كما قمنا بتدريب العمال على كيفية تركيب كل شيء بأمان.

النهاية السعيدة

منذ أن تدخلت شركة Grano، تعمل الآلة بسلاسة لأكثر من 14 شهرًا متواصلة دون أن تسكب قطرة واحدة.

التعليمات

س: كيف يمكنني معرفة ما إذا كان هناك تسريب خفي في مبادل الحرارة ذي الألواح الخاص بي؟

ج: بما أن التسريبات الداخلية لا يمكن رؤيتها من الخارج، يصعب اكتشافها. من الطرق الجيدة لتحديدها أخذ عينات من السائل إلى المختبر بانتظام لفحص ما إذا كانت المواد الكيميائية من جانب الضغط العالي تظهر في الماء ذي الضغط المنخفض. كذلك، راقب مقاييس الضغط عن كثب لمعرفة ما إذا كان الضغط ينخفض ​​دون سبب واضح. ومن الطرق الأخرى إيقاف تشغيل الجهاز، وتفريغ السائل من أحد الجانبين، ثم دفع ضغط ماء ثابت إلى الجانب الآخر للتحقق مما إذا كان الماء يتسرب.

س: الحشيات الجديدة التي اشتريتها للتو تبدو أقسى أو ألين قليلاً مقارنةً بالقديمة. هل سيؤثر ذلك على إحكام الإغلاق؟

ج: تتحدد صلابة الحشية المطاطية بالمواد الكيميائية الموجودة فيها. وتختلف أنواع المطاط بطبيعتها في درجة صلابتها المثالية. ولكن، إذا كانت الحشيات من نفس العلبة غير متساوية في الصلابة، أو إذا تحولت الحشيات القديمة إلى صخور صلبة، فهذا يعني أن المطاط قديم جدًا أو أنه تضرر بفعل المواد الكيميائية. لذا، يُنصح دائمًا بشراء الحشيات من شركات مصنعة موثوقة مثل Grano، حيث تُجرى عليها اختبارات صارمة.

س: هل هناك أشياء يجب عليّ تجنبها تماماً عند كشط الغراء القديم عن الأطباق؟

ج: نعم. عند محاولة إزالة الغراء القديم العنيد، تجنب استخدام جلاخة الزاوية أو فرشاة سلكية خشنة أو أي أداة معدنية حادة. فخدش ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ بخدوش صغيرة يُتلف الطبقة الواقية التي تمنع الصدأ، مما يسمح للصدأ بتكوين ثقوب في المعدن وتسرب الماء. الطريقة الصحيحة هي استخدام مواد كيميائية خاصة لتليين الغراء بشكل طبيعي، ثم تنظيفه بفرشاة ناعمة، وغسله، وتجفيفه.