Análisis de fallos del sistema de sellado y plan-de mantenimiento del sellado de vida completa
Las fallas por fugas medias de los intercambiadores de calor de carcasa y tubos se originan principalmente por el envejecimiento y el desajuste del sistema de sellado, más que por daños en la estructura principal. El sellado de láminas de tubos, el sellado de bridas y el sellado de cabezales realizan la tarea de aislamiento del núcleo de dos sistemas de medios. El funcionamiento a largo plazo-a alta-temperatura y alta{4}}presión provoca envejecimiento, deformación y falla de los componentes de sellado, lo que provoca mezcla del medio, fugas externas y caída de presión del sistema. El mantenimiento sistemático del sellado puede evitar eficazmente el apagado del equipo y los riesgos de seguridad causados por fallas en el sellado.
El sellado de la placa tubular es el vínculo de sellado interno más crítico. Los orificios para tubos y las juntas de haces de tubos adoptan tecnología de sellado compuesto de soldadura y juntas de expansión para aislar los medios del lado-de la carcasa y del lado del tubo-. La expansión y contracción térmica-a largo plazo provocan la generación de micro-espacios en las juntas de expansión, y la abrasión del fluido a alta-temperatura acelera la fatiga del material de sellado. Una leve falla en el sellado provoca fugas cruzadas-del medio, lo que afecta la pureza del medio de intercambio de calor y la estabilidad del proceso. Una falla grave conduce a una mezcla de medios a gran-escala y a la parálisis del sistema.
El sellado de brida y cabezal enfrenta interferencias ambientales externas. Las juntas de sellado de bridas externas están expuestas a entornos industriales corrosivos, húmedos y de alta-temperatura durante mucho tiempo, lo que las hace propensas a envejecer, endurecerse y agrietarse. La tensión desigual del conjunto de bridas y la deformación térmica provocan fallas en la compresión de la junta, lo que resulta en fugas de medio externo y pérdida de presión. La mayoría de las fallas de fuga lenta-de baja-presión son causadas por la atenuación del componente de sellado externo.
La combinación de material de sellado graduado se adapta a diferentes condiciones de trabajo. Las juntas de caucho comunes son adecuadas para escenarios convencionales de baja-temperatura y baja-presión. Las juntas de bobinado de grafito y metal se adaptan a condiciones de trabajo de alta-temperatura y media-presión. Las estructuras metálicas de sellado duro se aplican en escenarios de presión ultra-alta y temperatura extrema, logrando un efecto de sellado permanente sin-fugas.
El rendimiento del sellado y el ciclo de servicio de diferentes estructuras de sellado se muestran en la siguiente tabla:
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Estructura y material de sellado |
Rango de temperatura de trabajo |
Tolerancia a la presión de trabajo |
Estabilidad del sellado-a largo plazo |
Ciclo de reemplazo recomendado |
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Junta de goma ordinaria |
Temperatura baja menor o igual a 120 grados |
Menor o igual a 40 bar de baja presión. |
Fallo general de envejecimiento fácil |
6-12 meses |
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Junta compuesta de grafito |
Temperatura media inferior o igual a 350 grados |
Presión media inferior o igual a 100 bar. |
Buena resistencia a la compresión estable |
18-24 meses |
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Junta de bobinado de metal |
Temperatura máxima inferior o igual a 500 grados |
Menor o igual a 160bar de alta presión |
Excelente resistencia a la deformación térmica |
36-48 meses |
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Estructura de sellado duro de metal |
Temperatura ultraalta o inferior a 600 grados |
Menos o igual a 250 bar de presión ultra-alta |
Estabilidad permanente ultra-alta |
60+ meses de reemplazo mínimo |
Las estadísticas de fallos posventa-muestran que los fallos del sistema de sellado representan el 72 % de los accidentes por fugas de medios de intercambiadores de calor. El reemplazo oportuno del material de sellado y la calibración de la tensión de sellado son medidas clave para mantener el rendimiento de sellado del equipo.
Los esquemas de mantenimiento de sistemas de sellado profesionales pueden combinar materiales de sellado específicos y formular ciclos de reemplazo de inspección de acuerdo con los parámetros de las condiciones de trabajo del equipo, logrando un funcionamiento-sin fugas-a largo plazo del intercambio de calor de carcasa y tubos.
