In un impianto di riscaldamento, ilscambiatore di calore a piastreagisce come un motore responsabile del trasferimento e della distribuzione dell'energia termica, spostando continuamente il calore da un lato all'altro del sistema.
Ma voi avete mai riscontrato qualcuno di questi problemi?
L’efficienza del trasferimento di calore diminuisce improvvisamente senza una ragione ovvia?
Il flusso dell'acqua in uscita diventa sempre più lento?
Apri lo scambiatore di calore e scopri che alcune piastre sono scolorite, annerite o addirittura piene di bolle?
Se è così, potresti avere a che fare concorrosione all'interno dello scambiatore di calore a piastre.
Questo non è un problema minore. Se la corrosione non viene riparata adeguatamente, le prestazioni di trasferimento del calore possono continuare a diminuire. In casi gravi, può portare aperdite di fluidi, contaminazione del sistema o addirittura rottura delle apparecchiature e arresti non pianificati.
Quindi oggi diamo uno sguardo più da vicino a una domanda importante:
Una volta che si verifica la corrosione in uno scambiatore di calore a piastre, come dovrebbe essere riparato correttamente? E cosa si può fare per evitare che lo stesso problema si ripeta?
I. Innanzitutto, comprendere la causa: perché gli scambiatori di calore a piastre si corrodono?
Prima di decidere come riparare un problema, è necessario capire cosa lo ha causato.
Perché uno scambiatore di calore a piastre si corrode? Nella maggior parte dei casi, le cause profonde rientrano nelle tre categorie seguenti.
1.1 Corrosione causata dal fluido
Alcuni sistemi utilizzano acqua o altri fluidi contenenti sostanze corrosive comeioni cloruro, solfuri e acidi organici.
Quando queste sostanze rimangono a contatto con le piastre di acciaio inossidabile per un lungo periodo di tempo, possono gradualmente attaccare la superficie metallica e provocare, col tempo, gravi fenomeni di corrosione.
È simile a come l’esposizione continua alle bevande acide può danneggiare gradualmente lo smalto dei denti. Nel tempo, il materiale diventa più debole e più vulnerabile ai danni.
1.2 Corrosione elettrochimica
La corrosione elettrochimica è particolarmente probabile che si verifichi quando metalli diversi sono in contatto tra loro in un ambiente acquatico conduttivo.
La differenza di potenziale elettrico tra i metalli fa fluire una piccola corrente elettrica, creando un anodo e un catodo e risultando incorrosione galvanica.
Un semplice esempio è mettere ferro e rame nell'acqua. Col passare del tempo, il ferro diventa il metallo che viene attaccato di preferenza, lasciando buchi e danni irregolari sulla sua superficie.
1.3 Vaiolatura localizzata o corrosione interstiziale
Quando all'interno di uno scambiatore di calore sono presenti depositi, incrostazioni o aree stagnanti, è possibile creare micro-ambienti localizzati.
Queste aree possono sviluppare concentrazioni più elevate di sostanze corrosive, con conseguentecorrosione localizzata, in particolare vaiolatura o corrosione interstiziale.
In altre parole, la corrosione raramente è causata da un unico fattore. Spesso è il risultato combinato diesposizione a lungo-termine, selezione inadeguata dei materiali o progettazione del sistema inadeguata e manutenzione insufficiente.
II. Cosa dovresti fare quando si verifica la corrosione? Spiegazione di 5 metodi di riparazione comuni
Se la corrosione è irreversibile, è comunque possibile riparare uno scambiatore di calore a piastre corroso?
Sì, è possibile-ma è necessario selezionare il metodo di riparazione corretto in base all'entità e al tipo di corrosione.
Di seguito sono riportati cinque approcci comuni utilizzati dai tecnici di manutenzione professionisti, insieme ai principali vantaggi, svantaggi e applicazioni adatte.
2.1 Sostituisci le piastre corrose - L'opzione più diretta ed efficace
Principio:
Rimuovere le piastre gravemente corrose e sostituirle con nuove piastre dello stesso modello o con piastre sostitutive adeguatamente specificate.
Vantaggi:
Fornisce una riparazione approfondita e può ripristinare l'apparecchiatura in buone condizioni operative
Mantiene la struttura e le prestazioni originali dello scambiatore di calore
Svantaggi:
Costo relativamente elevato, soprattutto quando sono necessarie piastre in acciaio inossidabile o titanio
Potrebbe essere difficile reperire piastre sostitutive se il modello di scambiatore di calore è vecchio o fuori produzione
Adatto per:
Corrosione localizzata che coinvolge singole piastre, in particolare quando solo un piccolo numero di piastre è danneggiato e il budget per la riparazione è sufficiente.
2.2 Riparazione localizzata di spray metallici
Principio:
Applicare un rivestimento protettivo in metallo o ceramica sull'area corrosa per formare una barriera contro ulteriore corrosione.
Vantaggi:
Consente riparazioni localizzate senza sostituire l'intera placca
Costo moderato e risultati relativamente rapidi
Svantaggi:
L'adesione del rivestimento potrebbe essere limitata, rendendolo inadatto per il servizio a lungo-termine in alcune applicazioni
Potrebbe ridurre leggermente l'efficienza del trasferimento di calore
Adatto per:
Lieve corrosione superficiale, riparazioni di emergenza temporanee o situazioni in cui l'apparecchiatura deve rimanere in servizio per un breve periodo.
2.3 Applicare un rivestimento anti-corrosione
Principio:
Applicare un rivestimento-resistente alla corrosione, ad esempio arivestimento in fluorocarburo o epossidico, sulla superficie interessata.
Vantaggi:
Semplice da applicare
Costo relativamente basso
Può rallentare l'ulteriore corrosione
Svantaggi:
Lo spessore del rivestimento può influire sull'efficienza del trasferimento di calore
I rivestimenti possono staccarsi o deteriorarsi nel tempo e la loro durata è generalmente limitata
Adatto per:
Prevenire la diffusione della corrosione, in particolare sulle apparecchiature di riserva o sulle sezioni di trasferimento di calore non-critiche.
2.4 Riparazione e lucidatura mediante saldatura - Solo per corrosione localizzata, non-perforante
Principio:
Utilizza tecniche di micro-saldatura specializzate per riempire i buchi di corrosione localizzati, seguite da molatura e lucidatura per ripristinare la superficie.
Vantaggi:
Un'opzione a costi relativamente bassi-per prolungare la durata di servizio
Preserva la struttura originale della piastra e può ridurre i tempi di fermo delle apparecchiature
Svantaggi:
Non adatto per fenomeni di corrosione estesa o per lamiere già forate
Richiede tecnici di saldatura altamente qualificati e lavorazione precisa
2.5 Sostituire l'intero scambiatore di calore - in caso di corrosione estesa o apparecchiatura prossima alla fine della sua vita utile
Quando più piastre sono state gravemente corrose, anche le guarnizioni si sono deteriorate e le prestazioni di trasferimento del calore sono diminuite in modo significativo, il costo delle riparazioni continue potrebbe non essere più utile.
In questa situazione,la soluzione migliore potrebbe essere la sostituzione dell'intero scambiatore di calore.
Un nuovo scambiatore di calore può aiutare a:
Ridurre il rischio di guasti alle apparecchiature
Migliorare l'efficienza del sistema
Evita i costi ricorrenti e i tempi di inattività associati a riparazioni ripetute
III. La prevenzione è sempre più importante della riparazione: 6 raccomandazioni pratiche
Se non si desidera ripetere lo stesso ciclo di riparazione dello scambiatore di calore ogni anno, i gestori dell'impianto e i team di manutenzione dovrebbero prestare molta attenzione alle sei misure seguenti.
Si consiglia di smontare e ispezionare lo scambiatore di calore almeno una volta all'anno.
Se si riscontrano macchie di ruggine, vaiolature o altri segni di corrosione, è necessario risolverli il prima possibile.
Controlla ilconcentrazione di cloruro, valore pH e durezzadell'acqua in entrata.
Se necessario, installare apparecchiature adeguate per il trattamento dell'acqua per mantenere la qualità dell'acqua entro l'intervallo operativo richiesto.
Cambiamenti improvvisi di temperatura e pressione possono accelerare la corrosione e contribuire al guasto della guarnizione.
È opportuno quindi avviare e spegnere lo scambiatore di calore in modo graduale, evitando cambiamenti repentini delle condizioni di funzionamento.
Non utilizzare indiscriminatamente acidi forti durante la pulizia dello scambiatore di calore.
Utilizzare unsoluzione detergente inibita adattaprogettato per la manutenzione dello scambiatore di calore e assicurarsi che eventuali residui di soluzione detergente siano adeguatamente neutralizzati dopo la pulizia.
Le guarnizioni invecchiate o deteriorate possono consentire l'ingresso e l'accumulo di umidità e contaminanti in aree localizzate, che possono accelerare la corrosione.
Sostituire tempestivamente le guarnizioni danneggiate o invecchiate per mantenere una corretta tenuta e proteggere le piastre.
Uno scambiatore di calore spento e mantenuto in standby richiede comunque una protezione adeguata.
Mantenere l'apparecchiatura adeguatamente sigillata e protetta dall'umidità per ridurre il rischio di corrosione e ossidazione durante lunghi periodi di non utilizzo.
Riepilogo finale: non aspettare di vedere la ruggine per agire
La corrosione in uno scambiatore di calore a piastre non è semplicemente una questione di "un pezzo di metallo che si arrugginisce". Può indicare un problema molto più grande.
Ciò che potresti perdere è:
Efficienza del trasferimento di calore nell'intera unità;
Maggiori consumi energetici e maggiori rischi operativi in tutto il sistema;
E potenzialmente, la fiducia dei tuoi clienti nel tuo impianto di produzione.
Quindi, quando si verifica la corrosione, niente panico. Scegliere un metodo di riparazione appropriato in base alle condizioni effettive dell'apparecchiatura.
E anche se il tuo scambiatore di calore non mostra segni evidenti di corrosione, non abbassare la guardia. Seguire un programma regolare di ispezione e manutenzione.
Uno scambiatore di calore a piastre-ben mantenuto può fare molto di più che semplicemente prolungare la durata delle apparecchiature.Una corretta manutenzione può aiutare a prevenire guasti costosi, ridurre le spese di riparazione ripetute e mantenere il sistema in funzione in modo affidabile per gli anni a venire.
