La fuite qui va et vient
Les opérateurs signalent de la vapeur s'élevant d'un collecteur de chaleur en PTFE pendant le fonctionnement. La fuite est constituée de petites-volées de vapeur visible, quelques gouttes de condensat-mais persistantes. Lorsque le système est arrêté et refroidi pour inspection, la fuite disparaît. L'articulation semble serrée. Aucun défaut visible n'est apparent. Au redémarrage et à la chauffe-, la fuite réapparaît.
Ce type de fuite-à température de fonctionnement, étanche à température ambiante-est caractéristique d'un joint à compression qui a perdu sa force d'étanchéité en raison de la relaxation par fluage des composants en PTFE. À température ambiante, la compression résiduelle est juste suffisante pour assurer l'étanchéité. À la température de fonctionnement, la dilatation thermique différentielle entre le tube PTFE, la virole et le corps du raccord crée un espace et la compression réduite ne peut pas maintenir l'étanchéité.
Le joint n'est pas défectueux. Il a atteint la fin de son intervalle de maintenance. Les joints de compression en PTFE nécessitent un re-couple périodique pour compenser la relaxation par fluage. La fuite intermittente est le signal qu'un re-couple est dû.
Le mécanisme de relaxation par fluage
Un raccord à compression sur un tube en PTFE crée un joint en comprimant une virole en PTFE ou en polymère contre le diamètre extérieur du tube et le corps du raccord. La compression initiale fournit la force d’étanchéité. Au fil du temps, à température élevée, la virole en PTFE et la paroi du tube sous la virole subissent une déformation plastique lente par fluage-qui réduit la contrainte de compression.
La vitesse de fluage dépend de la température et de la contrainte de compression initiale. À 130 -150 degrés, une relaxation significative se produit dans les 500 -1 000 heures de service initial. Le fabricant recommande généralement un resserrement initial-après la première semaine de fonctionnement pour compenser cette mise en détente-. Des resserrements ultérieurs-sont nécessaires à des intervalles plus longs, généralement une fois par an, à mesure que le taux de fluage diminue.
Si le resserrement-n'est pas effectué, la contrainte de compression finit par tomber en dessous de la contrainte d'étanchéité minimale. Le joint fuit à la température de fonctionnement, où la dilatation différentielle réduit encore davantage la compression effective.
Tableau 1 : Indicateurs de diagnostic de fuite du tube-à-joint de collecteur
| Symptôme | Conditions de température | Cause probable | Test diagnostique | Action Corrective |
|---|---|---|---|---|
| Fuite à température de fonctionnement ; serré à température ambiante | Fuite à chaud / étanche à froid | Relaxation au fluage + expansion différentielle | Contrôle du couple ; comparer aux spécifications | Re-serrer à la valeur spécifiée |
| Fuite à température ambiante ; pire à la température | Fuite à froid / chaud pire | Couple initial insuffisant ou virole endommagée | Démonter; inspecter la surface de la virole et du tube | Remplacez la virole ; re-serrer correctement |
| Fuite immédiatement après l'installation | N'importe quelle température | Défaut de fabrication ou mauvais assemblage | Vérifier la procédure d'assemblage | Réassembler-selon les instructions du fabricant |
| Fuite qui s'aggrave progressivement | N'importe quelle température | Dommages à la surface du tube (rayures, fissures) | Démonter; examiner le tube sous un grossissement | Remplacer la section de tube endommagée |
| Fuite intermittente avec cyclage de pression | Corrélé à la pression | Couple marginal ; joints à haute pression, fuites à basse pression | Contrôle du couple | Re-couple ; pensez aux laveuses Belleville pour une charge constante |
La-procédure de recouple
Le resserrage-d'un joint de compression en PTFE nécessite des précautions. Le raccord doit être à température ambiante. L'écrou est serré par un petit incrément-généralement de 1/8 à 1/4 de tour-pour restaurer la charge de compression de conception. La valeur exacte du couple est spécifiée par le fabricant du raccord.
Un-couple excessif est aussi dommageable qu'un-serrage insuffisant. Un couple excessif écrase la virole en PTFE au-delà de sa limite élastique, détruisant sa capacité à maintenir une étanchéité. La virole écrasée s'extrude dans les interstices et perd sa résilience. Un joint qui a été trop serré-doit être démonté et la virole remplacée.
Une clé dynamométrique calibrée pour la valeur spécifiée est indispensable. « Serrer à la main-plus un quart de tour » n'est pas une procédure acceptable pour les joints de compression en PTFE en service vapeur.
Prévenir la récidive
Les rondelles élastiques Belleville installées sous l'écrou du raccord fournissent une charge dynamique qui compense la relaxation par fluage. Le ressort maintient une force de compression presque-constante à mesure que les composants en PTFE se détendent. Les joints avec des rondelles Belleville nécessitent un serrage moins fréquent et sont moins sensibles aux fuites intermittentes.
Pour les nouvelles installations, un re-couple initial après 50-100 heures de fonctionnement à température compense le fluage initial rapide. Un deuxième re-couple à 500-1 000 heures permet la transition vers le taux de fluage à long terme plus lent. Un resserrement annuel par la suite est généralement suffisant.
La documentation des événements de recouple-dans le dossier de maintenance fournit un historique qui peut être utilisé pour prédire les besoins de maintenance futurs et identifier les joints qui nécessitent une attention plus fréquente.
Résumé
Les fuites de vapeur intermittentes au niveau du tube de l'échangeur de chaleur en PTFE-vers-les joints de collecteur qui s'arrêtent une fois refroidis sont causées par la relaxation par fluage des composants de compression en PTFE combinée à une dilatation thermique différentielle à la température de fonctionnement. Le joint a perdu sa force d’étanchéité nominale en raison du comportement normal du matériau.
Un nouveau couple-selon les spécifications du fabricant à température ambiante rétablit l'étanchéité. Les rondelles élastiques Belleville et les intervalles de serrage programmés-empêchent la récidive. Un serrage excessif-doit être évité-il endommage définitivement la virole et doit être remplacé.
Les procédures de maintenance pour la planification du couple de serrage des joints à compression en PTFE sont disponibles sur présentation du type et de la taille du raccord, de la température de fonctionnement, de la pression de vapeur et de l'historique de maintenance actuel.
