Если посмотреть на повреждённые пластины, снятые с разных аппаратов, бросается в глаза закономерность: трещины чаще всего идут от кромки портового отверстия. Это не совпадение и не брак — так распределяются нагрузки.
Почему именно порт
Концентрация напряжений. Отверстие в тонком листе — место, где напряжения концентрируются. Любая нагрузка на пластину собирается на кромке порта.
Максимальная скорость потока. Через порт среда входит в пакет и выходит из него. Скорость здесь выше, чем в каналах, а значит, выше пульсации давления и эрозионное воздействие.
Меньше опоры. В основной части пластины соседние пластины упираются друг в друга точками гофры. У порта опор меньше, и металл работает на изгиб.
Зона двойного уплотнения. Сложная геометрия паза и дренажных окон — ещё один концентратор: как устроено уплотнение.
Что нагружает порт
Пульсации давления — работа насосов, регулирующих клапанов, переключения. Каждая пульсация — маленький цикл нагрузки.
Гидроудары — один сильный удар может сделать то, на что пульсации тратят годы: последствия гидроудара.
Термоциклирование — нагрев и остывание при пусках и остановках. Металл расширяется и сжимается.
Перетяжка пакета — пластины работают с повышенным напряжением постоянно: размер пакета.
Коррозия — питтинг в зоне порта ослабляет металл, и трещина растёт от поражённой точки: питтинг и хлориды.
Вибрация — от насосов и трубопроводов, особенно если аппарат жёстко связан с вибрирующим оборудованием.
Фотографии с объектов, которые обслуживали.
Как проявляется
- переток между контурами — трещина сквозная, среды смешиваются;
- течь из дренажного окна — если трещина в зоне двойного уплотнения;
- постепенное нарастание — сначала почти незаметно, потом быстро.
При дефектовке трещину ищут на чистой пластине, на просвет. Тонкая трещина может быть видна только при хорошем освещении и под углом: дефектовка пластин.
Что делать
Пластина с трещиной — только под замену. Заварить или запаять её в сервисной практике нельзя: можно ли отремонтировать пластину.
Осмотреть соседние. Если причина общая — пульсации, перетяжка, коррозия, — у соседних пластин трещины могут быть на подходе.
Если замены нет — повреждённые пластины временно выводят из пакета: можно ли заглушить пластину.
Найти причину. Без этого новая пластина треснет в том же месте.
Как продлить жизнь пакета
- собирать строго до паспортного размера пакета;
- плавно работать арматурой, использовать плавный пуск насосов;
- гасить вибрацию — опоры трубопроводов, гибкие вставки там, где нужно: обвязка теплообменника;
- следить за качеством воды — коррозия ускоряет рост трещин;
- не допускать частых резких остановок и пусков без необходимости.
Частые вопросы
Почему пластина треснула именно у порта?
Там концентрируются напряжения, выше скорость потока и меньше опоры от соседних пластин.
Можно ли заварить трещину?
Нет. Пластина с трещиной меняется.
Как найти трещину?
При дефектовке на чистой пластине, на просвет и под углом. До разборки — опрессовкой по контурам.
Если треснула одна пластина, нужно менять все?
Не обязательно. Но соседние стоит осмотреть особенно внимательно — причина обычно общая.
Что вызывает трещины чаще всего?
Сочетание циклических нагрузок, перетяжки и коррозии. Гидроудар может вызвать трещину сразу.
Читайте также: подробнее о порядке устранения перетока — в отдельной статье.
Читайте также: подробнее о примере замены пакета на ледовой арене — в отдельной статье.