プレート熱交換器：外部漏れ
プレート式熱交換器の外部リークは、一般に、エンドプレートからフレームプレートへのリークとチャネルプレートへのリークの2つに分類できます。「プレート熱交換器フレームの腐食」というタイトルの記事で、フレーム漏れに対するエンドプレートについて説明しました。2番目のタイプの漏れであるチャネルプレート漏れは、さまざまな原因と解決策を持つ可能性があります。図1に示すように、チャネルプレートの漏れは、熱交換器のフレームプレートの近くではなく、プレートパックの本体内で発生します。
チャネルプレートリークは、「一般的な」リークまたは「孤立した」リークにさらに分類できます。一般的に言えば、プレートパックの領域が複数のプレートにまたがっており、外部にひどく漏れているか、外部に漏れている場合、これは「一般的な」リークです。または、1つのガスケットの故障により1つのリークポイントが発生し、他のすべてのガスケットが適切にシールされているように見える場合、これを「孤立した」リークと呼びます。
各タイプのプレートパックリークに個別に対処して、原因をできるだけ迅速に特定します。
「一般的なリーク」のトラブルシューティング
プレート式熱交換器の「一般的な」リークを評価する最初のステップは、熱交換器のガスケットの寿命を評価することです。以下は、厳密な規則として機能することを意図したものではありませんが、ガスケットが単に耐用年数の終わりにあるかどうかについての感触を与えてくれます。
200°Fを超える温度で動作するNBRまたはニトリルガスケットは2〜3年持続する必要があります。150°Fと200°Fの間で、3〜5年続く場合があります。150°F未満では、ニトリルガスケットは5年以上持続する必要があります。
300°Fを超える温度で動作するEPDMガスケットは4〜6年持続する必要があります。250°Fから300°Fの間で、それらは6〜8年続く場合があります。200°Fから250°Fの間で、EPDMは8〜10年続く場合があります。200°F未満では、EPDMガスケットの寿命は10年を超えます。
フッ素樹脂タイプのガスケットは、寿命と動作温度において、EPDMとニトリルの間のどこかにあります。プロセス責務でニトリルまたはEPDMガスケット（たとえば、水から水への義務）を使用できる場合は、常にEPDMを選択してください。追加のコストは事実上ごくわずかであり、上記からわかるように、より良い耐用年数が得られます。
この時点で、ガスケットの寿命が近づいていると判断した場合でも、プレートパックのAまたは締め付け寸法を確認する必要があります。プレートパックが適切に締められていないと、ガスケットを適切にシールすることができなくなります。プレートパックの上部、下部、中央で適切な寸法にプレートパックが締められていない場合は、適切な調整を行ってください。
ただし、漏出を止めるために、メーカーの推奨寸法を過ぎてプレートパックを締めないでください。
プレート熱交換器を締めすぎると、プレートが損傷する可能性があります。熱交換器が適切に締められていて、それでも一般的な漏れが発生している場合は、追加の手順を実行します。
熱交換器の上部と下部を見て、プレートの位置がずれていたり、ハンガー領域に損傷がないか確認します。時間の経過とともに、ハンガーは取り扱い中に曲がり、ガスケットのシール領域に不整合を引き起こす可能性があります。何らかのずれに気づいた場合は、このずれがプレートパックのリークが発生している領域に対応しているかどうかを評価します。その場合、これが問題の原因である可能性があります。次のシャットダウン中に、これらのプレートを取り外し、損傷した領域を修正してください。プレートの位置合わせを修正できない場合は、2つのオプションがあります。プレートを取り外してユニットを元に戻すか、プレートを新しいプレートと交換します。
プレートを取り外すことにより、熱伝達面積が失われ、ユニット全体の圧力損失が増加することに注意してください。ただし、200枚のプレートがあるユニットから5枚のプレートを削除する場合、影響は最小限になります。ただし、パック内のプレートの10％以上を取り除く場合は、プロセスに悪影響が及ぶ可能性があります。
新しいプレートが必要な場合、特にガスケットが耐用年数の終わりに達している可能性がある場合は、熱交換器のすべてのガスケットを交換することも検討してください。
検査の結果、位置合わせの問題が見られない場合は、プレートが適切にぶら下がっていないかプレートパックを調べます。ほとんどのプレート式熱交換器は、図2に示すように、全体にわたって一貫した「ハニカム」パターンを備えている必要があります。一部のプレートが正しく吊り下げられていないことが判明した場合は、次の停止時にユニットを修理するようにスケジュールします。
これらの手順を実行しても問題が見つからない場合は、次の停電時にユニットを分解するようにスケジュールするときです。プレートを熱交換器から取り外し、ガスケットの下に腐食の兆候がないか探します。ガスケット自体を調べます。ガスケットを曲げると、もろくなったり割れたりしますか？もしそうなら、それらを交換する必要があり、それはあなたの漏れの問題に対する単純な答えかもしれません。
ガスケットが良好な状態にあると思われる場合は、プレートをさらに調べて、変形の兆候を探します。再度、ハンガーも注意深く調べてください。プレートを物理的に数え、ユニットの適切な締め付け寸法を確認します。時間の経過とともに、プレートが追加または削除され、元の締め付け寸法が正しくなくなる場合があります。
「孤立したリーク」のトラブルシューティング
問題がプレートパックの非常に特定のガスケット位置での単一（または2、3）の孤立したリークである場合は、トラブルシューティングの方法が少し異なります。このシナリオでは、図2に示すように、一貫したハニカムパターンを確認することから始めます。これは、プレート熱交換器の絶縁リークの最も一般的な原因です。プレートの漏れ領域にいる人がユニットに正しく吊り下げられていない可能性があります。簡単な修正は、このプレートを取り外し、熱交換器に正しく再インストールすることです。熱交換器で追加のプレートを回転させる必要がないように、パックの別の場所からプレートを交換する必要がある場合があることに注意してください。
プレートが正しく吊り下げられている場合は、漏れ領域を詳しく調べて、「挟まれた」ガスケットまたはガスケットの溝から外れたガスケットに気づいているかどうかを確認します。場合によっては、ユニットを緩め、ガスケットを溝に戻すことで、これをすばやく修復できます。ユニットが緩んでいる間、同様に挟み込まれている可能性のある他のガスケットを探します。ガスケットは挟まれた位置に取り付けられ、しばらくの間漏れることはありません。また、圧力サージによってガスケットがシール領域から外れることもあります。
プレートが適切に吊り下げられており、ガスケットがはさまれていないように見える場合は、リークサイト近くのプレートの垂直方向の配置の確認を開始します。これらのプレートは、周囲のプレートよりも少し高いまたは低い位置にありますか。これはリークの原因である可能性があり、前述のように対処できます。
これらの手順以外に、問題を引き起こしている1つまたは複数のプレートを取り外して（またはプレートに新しいガスケットを取り付けて）、ユニットを元に戻すことをお勧めします。これらの場合の根本的な原因は、1つ以上のガスケットの品質上の問題、または単に物理的な欠陥やガスケットの損傷である可能性があります。おそらく、ガスケットに穴が開いているか、外側から切断または穴が開けられています。
