L'éclatement et la rupture des joints sont des types de défaillance relativement courants lors du fonctionnement deéchangeurs de chaleur à plaques. Les principales causes peuvent généralement être attribuées à trois catégories :qualité des joints, assemblage et entretien de l'échangeur de chaleur, et conditions de fonctionnement.
Les causes spécifiques sont les suivantes :
Qualité du joint-Défauts liés
Le matériau du joint doit être sélectionné en fonction des caractéristiques du fluide de fonctionnement, y compris sa corrosivité et sa température, ainsi que de la pression nominale requise.
Par exemple, en utilisant une normeJoint NBR (caoutchouc nitrile)dans des conditions de fonctionnement à haute-température ou très corrosives peuvent accélérer le vieillissement et la fragilisation du matériau, provoquant éventuellement la fissuration ou la rupture du joint.
Une vulcanisation incomplète, des bulles d'air internes ou des impuretés, ou des écarts dimensionnels excessifs dans les lèvres d'étanchéité peuvent entraîner une répartition inégale de la charge.
Sous pression, des concentrations de contraintes localisées peuvent se développer, provoquant éventuellement la fissuration ou la rupture du joint.
Lorsqu’un joint est utilisé au-delà de sa durée de vie recommandée, le matériau en caoutchouc peut durcir et se fissurer.
À mesure que le joint perd son élasticité et sa capacité d'étanchéité, il peut ne plus s'adapter aux dilatations et contractions thermiques répétées de l'échangeur thermique, ce qui finit par éclater ou se briser.
Assemblage et entretien incorrects de l'échangeur de chaleur
Si les boulons de serrage sont serrés dans le mauvais ordre ou avec un couple irrégulier, le joint peut être excessivement comprimé dans certaines zones tout en restant insuffisamment comprimé dans d'autres.
Les zones qui ne sont pas correctement comprimées sont plus susceptibles d'être expulsées de la rainure d'étanchéité sous la pression de fonctionnement.
Force de serrage excessive
Une force de serrage excessive peut directement écraser ou endommager les lèvres d'étanchéité du joint.
Cela endommage le matériau en caoutchouc et peut éventuellement provoquer la fissuration ou la rupture du joint après une période de fonctionnement.
Si du tartre, des scories de soudage, des résidus de processus ou d'autres corps étrangers restent dans la rainure d'étanchéité, le joint risque de ne pas s'insérer complètement dans la rainure.
Cela peut créer des contraintes localisées excessives après l'assemblage et éventuellement provoquer la fissuration du joint ou son retrait forcé pendant le fonctionnement.
Une force de serrage inégale ou excessive peut affecter les performances d’étanchéité du joint et augmenter le risque de dommages localisés au joint.
Les plaques de l'échangeur de chaleur peuvent se déformer ou se déformer en raison de contraintes thermiques ou de l'impact de corps étrangers.
De plus, des bavures ou des rayures le long des bords de la rainure d'étanchéité peuvent perturber la répartition de la charge sur le joint et provoquer des fissures ou des défaillances localisées.
Conditions de fonctionnement anormales
Les démarrages et arrêts fréquents du système, ainsi que les augmentations ou diminutions soudaines de la température ou de la pression du fluide, peuvent entraîner une dilatation et une contraction répétées des plaques et des joints.
Cela crée une contrainte alternée entre le joint et la rainure d'étanchéité. Au fil du temps, un stress répété peut entraînerfissuration par fatigue et rupture des joints.
Impact fluide ou cavitation
Si la vitesse du fluide est trop élevée ou si un écoulement biphasique gaz-liquide-se produit à l'intérieur de l'échangeur thermique, un fluide ou des bulles à grande vitesse-peuvent impacter à plusieurs reprises la surface d'étanchéité du joint.
Cela peut provoquer une usure localisée, forçant éventuellement le joint à sortir de la rainure d'étanchéité.
Si le fluide de fonctionnement contient des acides forts, des alcalis forts ou d'autres substances corrosives, ou s'il réagit chimiquement avec le matériau du joint, le joint peut gonfler, ramollir et perdre sa résistance mécanique.
En conséquence, le joint peut éventuellement se fissurer et échouer.
Pour faciliter les inspections de production et le contrôle qualité, nous avons compilé ceTableau de comparaison des mesures préventives et de dépannage des joints d'échangeur de chaleur à plaques.
Il peut être utilisé comme référence pratique pourinspections de production de routine, maintenance des équipements et gestion de la qualité, aidant les opérateurs à identifier les problèmes potentiels de joints et à prendre des mesures préventives en temps opportun.
