Ремонт пластинчатого теплообменника: замена уплотнений или пластин

Что изнашивается в разборном теплообменнике

Уплотнения — расходная часть. Резина со временем теряет упругость, твердеет и остаётся в сжатом положении: после разборки такое уплотнение уже не возвращает форму и при повторной затяжке не держит. Производители аппаратов в инструкциях называют одни и те же причины выхода уплотнений из строя: старение, озон, работа выше допустимой для материала температуры, скачки давления, химическое воздействие среды, повреждения при сборке и перекос пластины на направляющей.

Пластины служат дольше, но тоже не вечны. Основные повреждения — коррозия (точечная, щелевая, под уплотнением), трещины и деформация. Трещины чаще всего усталостные: Sondex прямо предупреждает, что постоянные пульсации давления от насосов или регулирующих клапанов приводят к усталостному разрушению пластин. Деформацию вызывают перетяжка пакета ниже минимального размера A и гидроудары.

Есть и менее очевидный износ — проседание паза под уплотнение. По наблюдениям канадской сервисной компании Total Heat Exchanger Solutions, чем старше пластина и чем выше рабочее давление, тем сильнее прогибается дно паза. Новое уплотнение в таком пазу обжимается неравномерно, и аппарат начинает течь вскоре после ремонта, хотя резина свежая.

Когда хватает замены уплотнений

Если аппарат течёт наружу по периметру пакета, а при разборке пластины чистые от сквозных дефектов, без трещин и заметной деформации, — меняют уплотнения. Признаки того, что резина отработала: она твёрдая на ощупь, покрыта сеткой трещин, сплющена и не возвращает профиль, вышла из паза или прилипла к соседней пластине.

Менять уплотнения выборочно не стоит. Kelvion в инструкции по обслуживанию рекомендует заменять все уплотнения пакета одновременно и предупреждает: если поставить бывшие в работе уплотнения или заменить только часть, аппарат может потечь. Старая и новая резина обжимаются по-разному, и пакет не садится равномерно.

Признаки, что пластины уже не спасти

Пластину меняют, а не перегуммируют, если на ней есть хотя бы один из дефектов ниже. Часть видна глазом после мойки, трещины и сквозные поры надёжно находят только капиллярным (цветным) контролем.

• Смешение сред: теплоноситель попадает во вторичный контур или наоборот. Как правило, это трещина или сквозная коррозия пластины.
• Трещины — по гофре, в зоне портов, у мест подвеса.
• Точечная или щелевая коррозия, особенно под уплотнением и по краю паза.
• Деформация гофры или зоны вокруг портов, волна по краю пластины, погнутый узел подвеса.
• Заметно проседающий паз под уплотнение: новая резина в нём не держит.
• Повторяющиеся течи и падение теплопередачи, которые не уходят после мойки и замены уплотнений.

Сколько служат пластины и уплотнения

Единых норм нет: срок службы определяют среда, температура, давление, толщина и материал пластины, наличие гидроударов и пульсаций, качество сборки. Ниже — ориентиры из опыта одной сервисной компании (Total Heat Exchanger Solutions, Канада). Это не гарантия и не норма производителя, а наблюдения по их объектам.

Та же компания отмечает, что на ресурс пластин влияет и конструкция рамы: толщина прижимной плиты, число и диаметр стяжных шпилек, способ подвеса пластин на направляющей.

Порядок перегуммирования

Kelvion описывает свою процедуру замены уплотнений как последовательность из десяти шагов. Смысл её в том, что новая резина ставится только на проверенную пластину: сначала ищут дефекты, потом клеят.

• Осмотр оборудования до снятия старых уплотнений.
• Снятие старых уплотнений.
• Мойка пластин.
• Капиллярный контроль (цветная дефектоскопия) на трещины и сквозные поры.
• Повторный осмотр по результатам контроля; дефектные пластины — в замену.
• Удаление остатков красителя.
• Очистка паза под уплотнение от старого клея и резины.
• Финальный осмотр пластин.
• Установка новых уплотнений.
• Контроль качества установки.

Сборка и опрессовка после ремонта

Пластины собирают строго в прежнем порядке — его фиксируют при разборке по схеме аппарата или диагональной меткой на пакете. Правильно собранный пакет сбоку даёт ровный «сотовый» рисунок. После полной замены уплотнений Kelvion предписывает стягивать пакет до максимального размера A с шильдика, после простой мойки — до размера, записанного перед разборкой. Ниже минимального размера A пакет не тянут ни в каком случае.

Новые уплотнения из EPDM жёстче нитрильных. Для пластин тоньше 0,6 мм с портами от 100 мм TLS рекомендует обжимать пакет в три приёма с выдержкой, иначе пластины деформируются вокруг портов. Подробно — в статье о сборке и затяжке.

Перед пуском аппарат опрессовывают водой. Требования у производителей различаются: Alfa Laval рекомендует испытывать каждую сторону отдельно, при открытой второй, по 10 минут, давлением на 10 % выше рабочего, но не выше допустимого по шильдику; Kelvion — давлением, равным максимально допустимому, одновременно по всем сторонам. Работайте по инструкции своего аппарата. Испытание газом опасно и без специальных мер недопустимо.

Клеевые и клипсовые уплотнения

Клипсовые (у Alfa Laval — Clip-on и ClipGrip) держатся на пластине за счёт лапок, заведённых под её край. Их меняют без клея: старое уплотнение снимают, паз очищают от грязи и жира, новое заводят лапками под кромку и проверяют, что все лапки встали на место. Уплотнение концевой пластины требует особого внимания.

Клеевые уплотнения требуют больше работы. Старое снимают без острого инструмента, чтобы не поцарапать пластину, паз полностью очищают от остатков клея и резины, обезжиривают и сушат. Alfa Laval предупреждает, что клей не из числа рекомендованных может содержать хлориды, которые повреждают нержавеющую пластину. Канадская сервисная компания из примера выше проклеивает уплотнения по всей длине резиновым клеем 3M 1099, а при высоких давлениях и температурах применяет двухкомпонентный эпоксидный клей.

Тип крепления смотрят по старому уплотнению или документации аппарата. Для одной модели бывают оба варианта, и при заказе это нужно указать.

Экономика: часть пластин или новый пакет

Если дефекты нашли на нескольких пластинах, а остальные в порядке, обычно выгоднее заменить только их и поставить полный комплект уплотнений на весь пакет. Если же дефектов много, паз проседает на большей части пластин, пластины тонкие и уже «повело» — новый пакет обходится дешевле, чем повторные разборки, простои и новые течи через год.

В расчёт стоит включать не только стоимость деталей, но и работу, простой установки и риск повторного ремонта. Alfa Laval в материалах о восстановлении аппаратов придерживается позиции, что некачественное восстановление может более чем удвоить стоимость обслуживания за жизненный цикл аппарата, не считая простоев. Отдельно производитель предупреждает об уплотнениях, которые при тех же обозначениях отличаются по материалу и толщине: при неверной толщине неправильно рассчитывается затяжка, а это грозит течами и деформацией всего пакета. Поэтому при любом ремонте стоит сверять профиль и толщину нового уплотнения со старым до установки.

Что заказать для ремонта

Для пластин нужны модель аппарата, материал и толщина листа, код портов (1234 — проточная, 0000 — концевая глухая, 1200 и 0034 — с двумя открытыми отверстиями) и тип гофры H или L. Эти данные есть на шильдике, в паспорте и видны по старой пластине.

Для уплотнений — модель, материал по среде и температуре (EPDM, NBR, Viton и др.), тип крепления (клей или клипса) и количество: по одному на пластину плюс уплотнения первой и концевой пластин и кольцевые, если они предусмотрены конструкцией. Для клеевых уплотнений сразу закажите клей из расчёта на весь пакет.

Чем поможем

На складах в Москве и Новосибирске держим пластины AISI 316 и 304 и уплотнения к распространённым моделям Sondex (Ридан), Alfa Laval, Funke, GEA/Kelvion, уплотнения к APV, Tranter и SIGMA, титановые пластины для Sondex S14A и S21A. Под заказ — титан для других моделей, SMO 254 и Hastelloy, уплотнения HNBR и FKM, клей для уплотнений. Авиадоставка по России занимает 2–5 дней. Пришлите данные с шильдика или фото старой пластины — подберём пластины и комплект уплотнений под ваш аппарат.