Cómo montar y conectar correctamente un intercambiador de calor de PTFE sin dañarlo

El intercambiador de calor de PTFE se atornilla firmemente y el tubo se coloca en su lugar con esfuerzo físico. El revestimiento de PTFE se agrietará en la boquilla al cabo de unas semanas. ¿Por qué?' Esfuerzos de expansión térmica, desalineaciones de tuberías. Necesita algo de espacio para moverse para una instalación adecuada.
El politetrafluoroetileno, o PTFE, proporciona una resistencia a la corrosión incomparable en servicios químicos severos, pero se debe considerar su comportamiento mecánico. El coeficiente de expansión térmica lineal del material es aproximadamente diez veces mayor que el del acero al carbono, o alrededor de 100 a 120 × 10-6/grado versus 10 a 12 × 10-6/grado para el acero. El revestimiento de PTFE se expande mucho más que la carcasa de acero durante la transición de la temperatura del proceso desde las condiciones ambientales a las de trabajo. Si las boquillas están fijadas firmemente al intercambiador fijo, el crecimiento diferencial produce tensiones de corte y tracción que rápidamente superan el límite de elongación del revestimiento. Esto provoca grietas radiales en el cuello de la boquilla, distorsión de la cara de la brida o micro-desgarros que se propagan bajo ciclos de presión. Una instalación-libre de fugas es una instalación-libre de estrés. El objetivo del instalador, entonces, es colocar la unidad de manera que pueda respirar axial y lateralmente, y aun así conservar la alineación exacta de la boquilla con la tubería de proceso.
Comience con la base. Coloque el intercambiador de calor sobre soportes para que se deslice en lugar de una sujeción fija. La práctica estándar es utilizar placas deslizantes de PTFE o almohadillas de soporte de baja fricción entre las patas del intercambiador y las vigas de soporte de acero. Esto permite que el caparazón crezca y se encoja sin luchar contra la fricción. Antes de bajar el intercambiador, asegúrese de que la estructura de soporte esté exactamente nivelada utilizando un nivel de maquinista de precisión o un dispositivo de alineación láser; Una desviación superior a 1 mm por metro provocará cargas desiguales. Todos los puntos de apoyo distribuyen el peso por igual, nunca permitan cargas puntuales debajo del armazón o canal. Las anomalías menores en la base se solucionan con cuñas o tornillos ajustables debajo de los pies. No soldar ni atornillar rígidamente la carcasa a la estructura una vez que el intercambiador esté apoyado sobre sus soportes móviles. En su lugar, coloque rieles de guía axiales o bloques de tope que impidan el movimiento lateral pero permitan un movimiento sin restricciones a lo largo del eje del recipiente. El PTFE se expande cuando está caliente, deja espacio para maniobrar.
Una vez fijado el nivel con el intercambiador colocado, se alinea la boquilla. Nunca fuerce las tuberías de proceso para que coincidan con las boquillas del intercambiador. En primer lugar, coloque la tubería de forma natural. Coloque las piezas del carrete sobre soportes de tubería ajustables temporales o con soportes de cadena de modo que las caras de las bridas queden paralelas y concéntricas dentro de 1,5 mm y 0,5 mm por cada 25 mm de diámetro del perno, respectivamente-regulaciones industriales para equipos revestidos. Mida los espacios con galgas de espesores en varios lugares alrededor de la circunferencia. Corrija la desalineación calzando los soportes de las tuberías o las patas del intercambiador; no martille ni gire el tubo. Una desalineación de incluso 3 mm puede causar momentos de flexión que concentran la tensión directamente en el delgado revestimiento de PTFE en la garganta de la boquilla, donde el revestimiento está pegado o bloqueado mecánicamente al acero.
Instale las juntas correctas y alinee. El revestimiento en sí se combina en cuanto a resistencia química y comportamiento de fluencia mediante el uso de juntas envolventes de PTFE o juntas de PTFE de cara completa. No utilice goma, asbesto comprimido o juntas envueltas en espiral con devanados metálicos. Se comprimen de manera desigual y pueden incrustarse en la cara más blanda del PTFE, provocando rutas de fuga o aplastamiento localizado. Centre la junta en la brida, de modo que el borde del sobre no se doble ni se rompa. Si el fabricante lo permite, coloque una película delgada de lubricante apropiado (pasta a base de PTFE-) sobre las caras de la junta para minimizar el torque de instalación sin afectar la integridad del sello.
Huir es una marcha lenta y constante. Apriete los pernos de la brida en forma de estrella o en cruz, comenzando desde el centro y trabajando en pasadas incrementales--30 %, 60 % y 100 % del torque prescrito. Utilice una llave dinamométrica calibrada. Los valores típicos para bridas revestidas de PTFE son de 40 a 80 Nm, según el tamaño y la clase de presión. Siga siempre la hoja de datos del fabricante del equipo. Si el PTFE se aprieta demasiado, se comprimirá más allá del límite elástico y fluirá en frío o se agrietará en el borde de la brida. Espere 15 minutos después de la pasada final y vuelva a verificar el torque. Las juntas de PTFE se asientan al asentarse. No utilice llaves de impacto ni herramientas neumáticas en bridas recubiertas.
Las tuberías de proceso pesadas deberán estar soportadas independientemente sobre sus propios soportes para tuberías o soportes de resorte, de modo que su peso muerto no cuelgue de las boquillas del intercambiador. La boquilla no es más que una extensión del delgado revestimiento de PTFE y no es un anclaje estructural. Proporcione bucles de expansión o juntas de expansión tipo fuelle-o mangueras metálicas flexibles tanto en las líneas de entrada como en las de salida. Estos elementos absorben el crecimiento diferencial (a menudo 3-6 mm/m de recorrido de tubería) sin devolver ningún empuje axial al intercambiador. Mantenga los elementos flexibles cerca de la boquilla pero en el lado aguas abajo de la primera válvula de aislamiento, para que sean accesibles para el mantenimiento. Una buena regla general es dejar un espacio de 5 a 10 mm entre la carcasa del intercambiador y cualquier pared estructural fija de acero o hormigón. Este espacio permite un crecimiento térmico total sin ataduras.
Realice todas las conexiones y verifique la alineación en frío antes de introducir los fluidos del proceso. Trace o marque de otro modo ubicaciones de referencia en las boquillas y en las tuberías circundantes. Mida la brecha y el paralelismo con el sistema a temperatura ambiente. Luego, vuelva a-medir cuando se hayan completado los pernos y se hayan fijado los soportes. Cualquier cambio mayor a 1 mm muestra tensión residual. Afloje las bridas, vuelva a-ajustar los soportes y repita hasta que se indique tensión cero. El último control es la póliza de seguro del instalador contra tensiones ocultas.
La instalación mecánica adecuada y la alineación de las tuberías evitan grietas por tensión y fugas". La expansión térmica es una consideración para la vida útil del intercambiador de calor de PTFE. Solo en el caso en que el revestimiento de PTFE funcione mejor-en compresión-lo hará cuando el intercambiador se coloque sobre soportes deslizantes, las boquillas se alineen sin fuerza, las juntas se elijan y aprieten adecuadamente y se permita que las tuberías se expandan. El resultado son años de servicio sin fugas-y no averías prematuras. La hora extra invertida en Una nivelación cuidadosa, soportes deslizantes y conexiones flexibles dan como resultado tiempo de funcionamiento y seguridad mucho más allá del esfuerzo inicial.