بخشی از مقاله
چکیده
مبدلهای حرارتی نوع پوسته و لوله همانند سایر تجهیزات بکار رفته در صنایع نفت و پتروشیمی پس از مدتی کارکرد دچار فرسودگی شده و انتظار میرود فرسودگی روی تمام سطوح در تماس با هیدروکربنها، مواد شیمیایی، انواع آب و بخار، اتفاق افتد. مکانیزم های متنوع خوردگی بخشهای مختلف و عمدتاً تیوبها را تحت تاثیر قرار داده و بتدریج از عمر مفید مبدل میکاهند. در شرایط مختلف کارکرد مبدلها، عوامل مخرب متعددی وجود دارند که برخی از آنها قابل پیشبینی و برخی نیز ممکن است پیش بینی نشده باشند .
بعلاوه وجود عوامل مختلفی نظیر دما، تنش، ارتعاش و سرعت سیال می تواند در تشدید پدیده های زوال دستگاه، موثر باشند. ظهور عوامل فوقالذکر بهمراه انواع پدیدههای خوردگی و عدم کنترل یا رفع آنها میتواند مانع روند تولید شده، هزینههای سنگین تعمیر و نگهداری را ببار آورده و حتی ایمنی واحدهای تولیدی را تهدید نماید. با اعمال روشهای بازرسی مناسب و بموقع، اطلاعات سودمندی در جهت ارزیابی شرایط فرآیندی و مکانیکی، نرخ واقعی خوردگی و عوامل خورنده بدست آمده و با اقدامات پیشگیرانه قبل از بروز هرگونه توقف تولید ناخواسته، سطح تولید برنامهریزی شده قابل تضمین خواهد بود.
شرح
با توجه به تعدد و تنوع موارد استفاده مبدلهای حرارتی پوسته و لوله و هزینههای گزاف مراحل تعمیرات و بازرسی آنها، در صورتیکه بتوان در هر یک از مراحل مذکور تمهیداتی در جهت کاهش هزینههای مربوطه اعمال نمود و با در نظر گرفتن نقش کلیدی این تجهیزات در اکثر واحدهای تولیدی، یکی از راه کارهای افزایش بهرهوری از این طریق قابل حصول خواهد بود. همانطور که در ادامه ذکر خواهد شد اتخاذ تمهیدات لازم مستلزم در دست داشتن ارزیابی دقیق از وضعیت مبدلهای حرارتی بوده و این ارزیابی دقیق با به خدمت گرفتن آزمونهای غیرمخرب الکترومغناطیسی امکانپذیر میباشد.
روشهای متداول بازرسی مبدلهای حرارتی پوسته و لوله روشهایی که هم اکنون جهت تست و بازرسی این مبدلها بکار گرفته میشود عبارتند از:
- بازرسیهای چشمی و بررسی ظاهری - - Visual Inspection بخشهای قابل رویت و دسترسی با استفاده از تجهیزات بصری نظیر Borescope و ...
- انجام تستهای هیدرولیک و پنوماتیک
- اندازهگیری قطر داخلی یا خارجی تیوبها در موارد قابل دسترسی
- خارج کردن یک تیوب از مجموعه تیوبها - - Tube Bundle، بررسی آن و تعمیم نتایج حاصل
از این بررسی به کل تیوبها.
با اندکی تامل بر روی روشهای فوق الذکر کاملا" مشهود است که بدلیل محدودیت حوزه اثر هر یک از این روشها، نمیتوان معیار دقیق و صحیحی از وضعیت کلی مبدل در دست داشته و بعنوان مثال تعیین نرخ خوردگی واقعی یا عمر باقیمانده مبدل امکانپذیر نمیباشد. بعلاوه در بعضی شرایط نظیر بازرسی از مبدلهای با صفحه لوله ثابت - - Fixed Tube Sheet، نتایج بازرسی محدودتر شده و بدلیل در دست نبودن مواضع حساس این مبدلها، اظهار نظر راجع به وضعیت سلامت آنها صرفاً براساس سوابق سرویس دهی یا تعمیراتی مربوطه، میباشد.
از سوی دیگر بدلیل تقریبی بودن برآورد وضعیت سلامت مبدل، اقدامات محتاطانه و در بسیاری موارد غیر ضروری نظیر تهیه ٢٥% از کل تیوبهای هر مبدل بعنوان قطعه یدکی و نگهداری آن در انبار تا تاریخ نامشخص، بر متولیان امر تحمیل شده و این مسئله ضمن عوارض جانبی آن، باعث راکد نمودن حجم قابل توجهی از سرمایه تولید کننده متبوع خواهد شد. بررسیهای بعمل آمده در خصوص حجم انواع تیوب مبدلهای حرارتی که بعنوان قطعات یدکی در انبار چند مجتمع نفتی کشور نگهداری شده است، موید این مطلب میباشد.
آزمونهای غیر مخرب الکترومغناطیسی - - ENDT
اصل کلی این آزمونها قانون القا مغناطیسی میدان حاصل از یک کویل حامل جریان در مجاورت یک قطعه فلزی - رسانا - میباشد. در صورت وجود هرگونه عدم پیوستگی - - Discontinuity در قطعه فلزی مجاور کویل، جریان القایی تولید شده در آن تغییر نموده و با انتقال این تغییرات به دستگاه نمایشگر و مشاهده سیگنالهای مربوطه، بررسی وضعیت ساختاری قطعه فلزی امکانپذیر خواهد بود. از آنجا که عوامل متعددی بر روی تغییرات جریان القایی موثر میباشند، قابلیت آزمونهایENDT در بررسی پارامترهای اثرگذار، بعنوان نقطه قوت آن در مقاصد مختلف و در مقایسه با سایر تکنیکهای آزمونهای غیر مخرب، جلوهگر خواهد شد. برخی از این پارامترها عبارتند از:
- نوع جنس - - Material و تغییرات ساختار متالورﮊیکی
- ضخامت فلز و همچنین ضخامت پوشش روی سطح - فلزی یا غیر فلزی - - Conductive - or Non-Conductive
- عیوب مختلف نظیر ترک، حفره، تورق - - Lamination، سوراخ
در آزمونهای ENDT بر روی مبدلهای حرارتی پوسته و لوله، کویل حامل جریان همان عنصر جستجوگر - - Probe دستگاه تست و قطعه فلزی مجاور نیز جداره تیوب مبدل تحت بازرسی میباشد. انواع عیوبی که ممکن است در تیوبهای مبدل حرارتی بروز نمایند در هنگام حرکت عنصر جستجوگر آشکار شده و محدوده بروز عیب، ابعاد و نوع آن با دقت کافی مشخص خواهد شد.
از سوی دیگر حساسیت و دقت بسیار خوب این آزمونها، سرعت مطلوب اجرای تست را فراهم نموده و بعنوان مثال با سرعت استاندارد15 in/sec یک مبدل بطول ٦ متر و با تعداد تیوب ٥٠٠ عدد، ظرف مدت ٢/٢ ساعت بطور کامل بازرسی خواهد شد. نمونههایی از تجهیزات تست ENDT در شکل - ١ - و - ٢ - نشان داده شده است.
