إن مبادلات الحرارة عناصر حاسمة في العديد من العمليات الصناعية، فهي تنقل الحرارة بين السوائل لتحسين الكفاءة، غير أن الفشل يمكن أن يحدث، مما يؤدي إلى انخفاض التكاليف والإصلاحات، وهذه المادة تعرض أمثلة حقيقية على فشلات مبادلات الحرارة وحلولها.

الفشل المسبب للكوروسيون

والكوروزيون سبب مشترك لفشل مبادلات الحرارة، لا سيما في النظم التي تُعالج السوائل العدوانية، ففي إحدى الحالات، شهد مبادلات حرارة من الرصاص والطنب تآكلا شديدا على جانب الأنبوب، مما أدى إلى تسربات وانخفاض كفاءة نقل الحرارة، وشمل الحل الاستعاضة عن الأنابيب المتآكلة بمواد مقاومة للتآكل مثل التيتانيوم أو الفولاذ الدوبل غير القابل للزراعة.

<h2 Fouling and Blockages

ويحدث التعبئة عندما تتراكم الودائع على سطح نقل الحرارة، مما يقلل من الكفاءة، وتواجه محطة صناعية كثرة في مبادلات حرارة صفائحها، مما يؤدي إلى زيادة استهلاك الطاقة، وقد ساعدت جداول التنظيف العادية واستخدام المعاطف المضادة للقاذورات على تخفيف هذه المسألة، كما أن تركيب نظم التصفية في أعلى المجرى حال أيضا دون دخول جسيمات كبيرة إلى مبادلات الحرارة.

الفشل الميكانيكي

وقد ينتج الفشل الميكانيكي، مثل تمزق الأنابيب أو تسربات الغازات، عن الإجهاد الحراري أو الصيانة غير السليمة، ففي أحد الأمثلة على ذلك، نجم تمزق جانب القصف عن سوء التطابق الحراري، حيث كان الإصلاح يتعلق باستبدال المكونات المتضررة وتركيب مفاصل التوسع لاستيعاب الحركات الحرارية، ومن الضروري إجراء عمليات التفتيش والصيانة لمنع حدوث هذه الإخفاقات.

الحلول المشتركة والتدابير الوقائية

  • مواد مقاومة للتآكل
  • تنفيذ أعمال التنظيف والصيانة المنتظمة
  • تركيب نظم للتخزين قبل المعالجة
  • رصد ظروف التشغيل باستمرار
  • تصميم للتوسع الحراري وتخفيف الإجهاد