Métodos de limpeza do trocador de calor: 6 técnicas comprovadas

A incrustação é o único maior contribuinte para as perdas do trocador de calor na indústria Escala, biofilme, corrosão e depósitos compostos de partículas sólidas se formam dentro do trocador de calor após meses de serviço, restringindo a transferência de calor e aumentando os custos operacionais Se não for gerenciado adequadamente, uma incrustação causada pelo trocador de calor pode perder 20-301TP3 T de sua capacidade térmica efetiva (transformando um ativo crítico em uma restrição dispendiosa).

Este artigo detalha seis estratégias de limpeza de trocadores de calor baratas e eficazes implementadas em usinas de dessalinização, refinarias, fábricas de produtos químicos e sistemas de ar condicionado Para cada uma, você terá acesso a dados de custos, instruções passo a passo, notas de compatibilidade de materiais e uma matriz de decisão projetada para ajudar a combinar a metodologia exata de limpeza com circunstâncias específicas de incrustação Os arneses do Grupo BOSHIYA ao longo de 110 anos de suporte industrial de sistemas de trocadores de calor e aprendemos o que é eficaz e caro.

Se você está lidando com a escala de carbonato em sistemas de água de resfriamento ou depósitos de coque endurecido em um trocador de refinaria, uma dessas seis abordagens restaurará sua unidade ao desempenho total do trocador de calor Trocadores de calor de limpeza no cronograma certo com o método certo é a única atividade de maior ROI na maioria das plantas de processo.

Por que a incrustação do trocador de calor custa mais do que você pensa

A incrustação ocorre quando os depósitos aderem ou se formam em superfícies de transferência de calor Os gradientes de temperatura causam a precipitação de minerais dissolvidos, enquanto os organismos biológicos colonizam as paredes quentes do tubo Os tipos de depósito comuns incluem incrustações de cristalização (carbonato de cálcio, calcário), incrustações de partículas (sujeira, ferrugem, detritos) e incrustações biológicas (biofilme, algas).Em casos graves, o superaquecimento induzido por incrustações causa distorção da parede do tubo que leva a falhas no trocador de calor, um risco à segurança que pode desligar toda uma linha de processo.

Os custos de incrustação industrial são surpreendentes. Com base em pesquisas compiladas pelo Departamento de Energia dos EUA (OSTI), a incrustação incorre em perdas superiores a vários bilhões de dólares por ano, e a Estudo da Universidade Texas A & M estima o custo da incrustação industrial nos países desenvolvidos como um quarto de um por cento do PIB nacional.

O monitoramento dos parâmetros do processo, como temperaturas de aquecimento, carregamento ou resfriamento, ou níveis de pH do processo permitem que os operadores do processo determinem os muitos tipos de acúmulo de incrustações causadas por uma ampla variedade de condições do processo A inspeção de rotina e a solução de problemas também podem revelar o estado da incrustação atual de uma unidade.

Os custos reais de incrustação vão além dos problemas de eficiência energética O fator no tempo de inatividade do equipamento, o tempo de inatividade de manutenção não planejado, os custos de manutenção não planejados, os danos colaterais ao equipamento industrial e as perdas incrementais na produção, e o verdadeiro custo por evento da incrustação podem encurtar significativamente a vida útil do equipamento.

Limpeza Química Depósitos Dissolventes Sem Desmontagem

a limpeza química remove a incrustação e outros depósitos da transferência de calor usando soluções ácidas, alcalinas ou à base de solvente que não requerem a remoção do feixe de tubos É amplamente adotado para incrustações de carbonato de cálcio, incrustações biológicas e produtos leves de corrosão.

Quais são os procedimentos de limpeza química? 4 Métodos principais: 1) Limpeza ácida 4 incrustações minerais clorídricas por meio de ácido clorídrico, cítrico ou fosf 2) Limpeza alcalina 2 Depósitos orgânicos e graxas são removidos usando hidróxido de sódio ou potássio 3) Limpeza com solvente Óleo, cera e resíduo de hidrocarboneto por meio de solvente de petróleo 4) Limpeza com quelante EDTA ou outros agentes quelantes são usados para sequestrar metais com ataque limitado de metal base por ação ácida

Procedimento de limpeza química passo a passo

1. Enxaguamento duplo
2. Estágio alcalino
3. Enxaguamento intermediário
4. Estágio ácido
5. Neutralização
6. Passivando
7. Enxaguamento final

a limpeza química ocasionalmente falha devido à falta de tempo de contato.

O estágio ácido é muitas vezes apressado para permitir que a unidade volte à linha A imersão de 4 horas pode ser cortada para meros 90 minutos Mas você só descalcifica 40-601TP3 T da superfície e o ciclo de limpeza continua por semanas, em vez de meses.

Limpeza Mecânica Escovas, Raspadores e Sistemas de Projéteis

Outra técnica para remoção de depósitos é através de um bom e velho contato abrasivo Isso não requer descarte de resíduos perigosos e remove filmes teimosos de incrustações de cálcio, sujeira particulada, depósitos deteriorados e comprimidos e resíduos coqueados.

A limpeza mecânica de tubos com escovas é eficaz.

Quatro métodos principais de limpeza mecânica são usados na prática:

• Escovas rotativas (escovas) de nylon ou aço inoxidável giradas por uma broca de eixo flexível.Recomendado para escala superficial ou leve para reta As recomendações de velocidade devem estar na faixa de 500-1500 RPM.
• Êmbolos e cortadores Êxteis com ponta de carbono para granulação e incrustações persistentes A limpeza completa do tubo de profundidade é necessária quando a espessura da incrustação excede 3 mm ou após a limpeza química
• Os sistemas de projéteis (foram), plásticos ou metálicos são disparados através dos tubos a uma pressão de 80-120 PS por meio de ar comprimido ou pressão de água de 350-45 PSI através de uma plataforma estática ou jatos de água. deve atingir o mínimo de 30 pés/seg.
• Sistemas de lança autocentrante (autocentring lance speed spining) e lanças fixas rotativas usadas para limpeza mecânica de folhas de tubo. Lança flexível limpeza Pacote o sistema para folhas de tubos inteiras é muito mais eficiente do que os métodos convencionais orientados para a mão-de-obra.

Nosso limpeza do feixe da lança flexível o sistema limpa até 3001TP3 T mais rápido que as escovas de tubo único As configurações multi-lança funcionam simultaneamente em 2-5 tubos enquanto o sistema de indexação automática viaja pela folha do tubo sem exigir reposicionamento manual Portanto, se você estiver limpando um feixe de 2.000 tubos, você concluirá toda a limpeza mecânica em 8-12 horas em comparação com o processo convencional de limpeza da escova levando de 3-4 dias.

O processo de limpeza mecânica também oferece confirmação visual Com cada passagem, você pode inspecionar o tubo com um boroscópio para verificar a remoção de incrustações Quando a limpeza química é usada, você tem recuperação de vazão e medições de queda de pressão furo ambos os quais são indicadores indiretos de remoção de depósito; eles não identificam se um tubo específico foi limpo com sucesso.

Uma desvantagem do método mecânico é que ele geralmente requer desmontagem para ter a maioria dos tipos de trocadores de calor O feixe de tubos deve ser retirado da casca, ou pelo menos, as tampas do canal precisam ser retiradas para expor a folha do tubo Certifique-se de incluir acesso ao guindaste, aparelhamento e custo da junta em seu plano de limpeza.

Limpeza de alta pressão com jato de água e pressão para teimosos

O jato de água de alta pressão fornece a energia cinética para quebrar depósitos cimentados que a limpeza química ou mecânica simplesmente não pode brotar O jato de água dispersa um fluxo direcionado na superfície do depósito, rachando-o e descartando-o em um tiro rápido A indústria especializada de manutenção de jateamento de água chama esse jato de água de limpeza “hydro brusone de brusone de água sobrecarregada por 70+ bar força de britagem desaloja até mesmo depósitos calcificados que usam solução ácida para reagir.

Como desalojar depósitos do trocador de calor usando jato de água: 1) Pronto e drenar o trocador de calor. 2) Retire as tampas dos canais e exponha as folhas dos tubos. 3) Escolha o bocal direito de acordo com o ID do tubo. (Garantir que o OD do bocal esteja entre 60-701TP3 T do ID do tubo) 4) Comece com uma configuração de potência de pressão zero (150 bar) e aumente gradualmente a pressão até que o depósito seja forçado a se libertar. 5) Prossiga para fazer 2-3 passagens por tubo na pressão operacional máxima. 6) Lave o material solto com um enxágue de baixa pressão. 7) Verifique a limpeza com um boroscópio.

Para trocadores de calor com numerosos tubos, nosso sistema automatizado de limpeza de tubos para pacotes de trocadores de calor acopla jacto de água de alta pressão com indexação automatizada de lança para fazer o trabalho sujo A lança de limpeza do tubo é mantida em posição por um atuador controlado por computador em uma plataforma de alimentação automática, de modo que um operador não precisa reposicionar a lança em cada abertura do tubo.

Os custos de jato de água geralmente custam $1.500-5.000/trocador para trabalhos feitos no local, com base no número de tubos e na gravidade do depósito. O aluguel de equipamentos no local pode variar de $500-1.200/dia com uma unidade de 700 barras e acessórios.

Limpeza Ultrassônica e Abordagens Térmicas Especiais

Selecionar para usar qualquer coisa que não seja uma técnica química, mecânica ou de jato de água em seu aparelho sujo depende dos depósitos específicos que você está tentando aliviar A limpeza ultrassônica e a limpeza térmica abordam depósitos específicos não tão eficazmente tratados por jato químico, mecânico ou de água.

Limpeza Ultrassônica

A limpeza ultrassônica do trocador de calor envolve a limpeza da peça em um banho líquido e o posicionamento em uma câmara Nesta câmara, os transdutores ultrassônicos produzem frequência sonora ultrassônica extremamente alta (20-40 kHz).Sob a influência das ondas sonoras ultrassônicas, formam-se as bolhas de cavitação que colapsam com energia intensa nos depósitos sujos, fazendo com que eles se rompam sem ferramentas abrasivas.

A temperatura do banho desempenha um papel importante na cavitação ultrassônica Aumenta a intensidade da cavitação, bem como a eficiência dos agentes de limpeza ao operar dentro da faixa de 50-85 C. A atividade da cavitação diminui significativamente quando a temperatura do banho cai abaixo de 40 C. Quando a temperatura ultrapassa 85 C, o aumento da pressão de vapor causa supersaturação das bolhas de cavitação ultrassônica e a intensidade da cavitação cai rapidamente.

Ultrasonics é óxido, incrustação de luz, incrustação de componentes pequenos a médios é eficaz em placas de aço inoxidável, feixes de tubos com menos de 1 metro de comprimento, internos de válvulas. Grandes trocadores de casco e tubos não são adequados devido às restrições de tamanho do tanque.

Limpeza Térmica

A limpeza térmica expõe o componente sujo a altas temperaturas (400-600 C), a fim de pirolizar os incrustantes orgânicos O coque, os hidrocarbonetos polimerizados no calor e outros incrustantes orgânicos mais pesados decompõem-se em gases e cinzas leves com uma simples escova ou técnicas de sopro.

Controle o calor Os componentes de aço carbono não devem exceder 600 C ou mudanças metalúrgicas ocorrerão O aço inoxidável pode tolerar 700 C mas consultar a especificação da liga As rampas de 50-100 C/hr evitam o choque térmico em componentes de tubulação de paredes espessas.

Ambos os processos requerem desmontagem e remoção para transporte para especialistas em trocadores de calor. Agende de 3 a 7 dias, incluindo transporte, limpeza, inspeção e retorno. Para situações urgentes, a remoção de ácido ou abrasivo em campo acelerará drasticamente o retorno ao serviço.

Limpeza Clean-in-(CIP) vs. Limpeza Offline Escolha a Abordagem Correta

Qual é o método de limpeza eficaz mínimo para o seu trocador de calor Isso depende do seu tipo de incrustação, design do trocador, cronograma de produção e financiamento Use o CIP para manter a unidade no local e circular a química de limpeza Use off-line quando o projeto, o orçamento e o cronograma permitirem.

Lista de verificação de inspeção pré-limpeza

A Regra 10/13 para Trocadores de Calor

A regra da margem de projeto de pressão (PDM) 10/13 é um critério de segurança utilizado durante procedimentos de limpeza e testes de pressão. Requer que a pressão de projeto do revestimento seja superior a 10/13 (~77%) da pressão de projeto do lado do tubo. Esta almofada protege as juntas tubo a tubo durante a limpeza quando um lado é pressurizado e o outro lado é ventilado para a atmosfera.

Durante a limpeza CIP sempre confirmar que a pressão da bomba circulante não excede a menor das duas pressões de projeto, pois esse ponto pode causar falha do tubo ou explosão catastrófica da junta.

Diretrizes de frequência de limpeza

As frequências de limpeza variam com a severidade do serviço Condições de serviço de alta incrustação, como água de resfriamento de alta dureza ou pré-aquecimento de petróleo bruto, podem exigir ciclos de limpeza a cada 3-6 meses O serviço moderado sem incrustações (glicol de circuito fechado) pode funcionar de 12 a 18 meses. Aplicações de baixa incrustação (água tratada, gases secos limpos) podem durar de 2 a 3 anos.

Acompanhe mensalmente a eficiência térmica do seu trocador de calor comparando as temperaturas de entrada/saída e as quedas de pressão Quando a eficiência térmica cair 10-151TP3 T abaixo da linha de base limpa, agende a limpeza (limpe) por procedimentos de calendário ou orientados por dados O seguimento dessas melhores práticas para conformidade ambiental e de segurança também ajuda a evitar penalidades regulatórias durante o manuseio de resíduos químicos.

Nossa base para a decisão do método de limpeza do trocador de calor de placas começa primeiro na categoria do tipo de depósito. Depois, com base na geometria do trocador, no problema de produção da operação da unidade e no custo total de propriedade. Para limpeza de alta frequência,As soluções de limpeza de pacotes da BOSHIYA reduzir o custo por limpeza em 40-601TP3 T em comparação com a limpeza manual - por causa de uma limpeza mais rápida significaria que reduziu o tempo de desligamento e reduziu o tempo de trabalho.

Perguntas frequentes