وقفے وقفے سے پمپ آپریشن PTFE وسرجن ہیٹرز پر تھرمل شاک کریکنگ کا سبب کیسے بنتا ہے؟

ایک کیمیکل پلانٹ نے صرف سات ماہ کی سروس کے بعد نکل چڑھانے والے ٹینک میں PTFE وسرجن ہیٹر کھو دیا۔ میان نے نچلے گرم حصے کے ساتھ باریک، ایک دوسرے کو کاٹتی ہوئی دراڑیں دکھائیں۔ دراڑیں کناروں یا مائع لائن پر مرکوز نہیں تھیں۔ وہ اس علاقے میں تقسیم کیے گئے تھے جس کا سامنا ٹینک کے ری سرکولیشن انلیٹ کا تھا۔ پلانٹ کے گردشی پمپ کو توانائی کی بچت کے لیے ہر پندرہ منٹ میں سائیکل آن اور آف کرنے کا پروگرام بنایا گیا تھا۔ ہر پمپ سائیکل نے ہیٹر کی سطح پر تھرمل جھٹکا لگایا۔

تھرمل شاک کریکنگ اس وقت ہوتی ہے جب PTFE وسرجن ہیٹر کی سطح درجہ حرارت میں تیزی سے تبدیلیوں کا تجربہ کرتی ہے جو پولیمر کے نتیجے میں ہونے والے تناؤ کو ایڈجسٹ کرنے کی صلاحیت سے زیادہ ہوتی ہے۔ دراڑیں اس لیے بنتی ہیں کیونکہ سطح بنیادی مواد سے زیادہ تیزی سے پھیلتی ہے یا سکڑتی ہے۔ وقت گزرنے کے ساتھ، چکراتی تناؤ تھکاوٹ کا سبب بنتا ہے۔

پمپ سائیکلنگ تھرمل شاک کیسے پیدا کرتی ہے۔

جب گردش پمپ چل رہا ہے، ہیٹر کی سطح پر سیال کی رفتار زیادہ ہے. باؤنڈری پرت پتلی ہے، اور حرارت کی منتقلی موثر ہے۔ میان کی سطح کا درجہ حرارت بلک سیال کے 10-15 ڈگری کے اندر رہتا ہے۔

جب پمپ رک جاتا ہے، ہیٹر کی سطح پر سیال کی رفتار صفر کے قریب گر جاتی ہے۔ باؤنڈری پرت گاڑھی ہو جاتی ہے، اور حرارت کی منتقلی کی کارکردگی ختم ہو جاتی ہے۔ میان کی سطح کا درجہ حرارت بڑھ جاتا ہے، بعض اوقات منٹوں میں 20-30 ڈگری تک۔ PTFE کی تھرمل توسیع بڑھ جاتی ہے۔

جب پمپ دوبارہ شروع ہوتا ہے، تو تیز رفتار-بہاؤ سطح کو تیزی سے ٹھنڈا کرتا ہے۔ PTFE معاہدے۔ بنیادی دھات، جو اتنی جلدی ٹھنڈا نہیں ہوئی، سکڑاؤ کو روکتی ہے۔ PTFE تناؤ کے تناؤ کا تجربہ کرتا ہے۔ حرارت اور ٹھنڈک کے بار بار چکر تھکاوٹ کا باعث بنتے ہیں۔

پمپ سائیکلنگ فریکوئنسی اور تھرمل شاک کریکنگ پر اس کا اثر

دراڑیں انلیٹ کے قریب کیوں مرکوز ہوتی ہیں۔

دراڑیں اس جگہ بنتی ہیں جہاں تھرمل جھٹکا سب سے زیادہ شدید ہوتا ہے-وہ علاقہ جو ری سرکولیشن انلیٹ کا سامنا کرتا ہے۔ جب پمپ دوبارہ شروع ہوتا ہے، تو انلیٹ کا بہاؤ براہ راست اس علاقے پر پڑتا ہے۔ وہاں کی سطح باقی ہیٹر سے زیادہ تیزی سے ٹھنڈی ہوتی ہے۔ متاثر ہونے والے علاقے اور آس پاس کی سطح کے درمیان تھرمل میلان سب سے زیادہ تناؤ پیدا کرتا ہے۔

ناکام ہیٹر میں دراڑیں تقریباً 150 ملی میٹر چوڑے بینڈ میں مرتکز تھیں، جو داخلی بہاؤ کے راستے پر مرکوز تھیں۔ باقی ہیٹر نے سطح کی صرف معمولی رنگت دکھائی۔

تھرمل شاک اور تھرمل تھکاوٹ کے درمیان فرق

تھرمل جھٹکا اور تھرمل تھکاوٹ متعلقہ لیکن الگ الگ ہیں۔ تھرمل تھکاوٹ اس وقت ہوتی ہے جب ہیٹر طویل عرصے تک دو درجہ حرارت کے درمیان چکر لگاتا ہے۔ فی سائیکل درجہ حرارت کی تبدیلی اعتدال پسند ہے، اور کشیدگی کم ہے. دراڑیں آہستہ آہستہ پیدا ہوتی ہیں، اکثر سالوں میں۔

تھرمل جھٹکا اس وقت ہوتا ہے جب فی سائیکل درجہ حرارت کی تبدیلی بڑی اور تیز ہو۔ تناؤ زیادہ ہے، اور دراڑیں تیزی سے نمودار ہوتی ہیں۔ دراڑیں تھرمل تھکاوٹ کے مقابلے میں اکثر زیادہ شدید اور زیادہ وسیع پیمانے پر تقسیم ہوتی ہیں۔

تھرمل شاک کریکنگ کو روکنا

سب سے مؤثر روک تھام ہیٹر کی سطح پر بہاؤ میں تیز تبدیلیوں سے بچنا ہے۔ مسلسل چلنے والا پمپ تھرمل شاک سائیکل کو ختم کرتا ہے۔ اگر توانائی کی بچت کی ضرورت ہو تو، ایک متغیر-اسپیڈ پمپ جو کم از کم بہاؤ کو برقرار رکھتا ہے، آن/آف پمپ سے بہتر ہے۔

اگر پمپ سائیکلنگ ناگزیر ہے تو، سائیکل کا دورانیہ کافی طویل ہونا چاہیے تاکہ ہیٹر کی سطح کا درجہ حرارت سائیکلوں کے درمیان مستحکم ہو سکے۔ 30 منٹ کا سائیکل 10 منٹ کے سائیکل سے کم دباؤ ڈالتا ہے۔ کم از کم سائیکل کی مدت ہیٹر اور ٹینک کے تھرمل ماس پر منحصر ہے۔

موٹی PTFE میان اور کم واٹ کثافت والا ہیٹر زیادہ تھرمل ماس اور سطح کا درجہ حرارت کم رکھتا ہے۔ یہ بہاؤ میں ہونے والی تبدیلیوں کے لیے زیادہ آہستہ سے جواب دیتا ہے اور تھرمل جھٹکوں کے دباؤ کو کم کرتا ہے۔

تھرمل جھٹکا کریکنگ کے لئے روک تھام کے اقدامات

جب تھرمل شاک کریکنگ ڈیزائن کے مسئلے کی نشاندہی کرتی ہے۔

ایک ہیٹر جو مسلسل پمپ آپریشن کے باوجود تھرمل شاک کریکس پیدا کرتا ہے اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ ہیٹر کا ڈیزائن یا ٹینک کی ترتیب مقامی تھرمل تناؤ پیدا کر رہی ہے۔ کم واٹ کثافت، ایک موٹی میان، اور بہاؤ-آپٹمائزڈ پوزیشن کے ساتھ ایک حسب ضرورت PTFE وسرجن ہیٹر کی ترتیب تھرمل جھٹکے کی بنیادی وجہ کو حل کرتی ہے۔ تفصیلات کے عمل کے لیے پمپ آپریٹنگ شیڈول، ہیٹر میں بہاؤ کی رفتار، غسل کیمسٹری، اور مطلوبہ واٹج کی ضرورت ہوتی ہے۔ وقفے وقفے سے گردش والی سہولیات کے لیے، یہ ایپلیکیشن-مخصوص طریقہ تھرمل شاک کریکنگ کو کم کرتا ہے اور ہیٹر کی سروس کی زندگی کو بڑھاتا ہے۔