برای خریداران و اپراتورهای{0}}سایت، یکی از مهمترین نگرانیهای ایمنی در موردمبدل های حرارتی لوله ای فولادیاین است که آیا سطح تجهیزات در حین کار داغ میشود و در حین بازرسیهای معمولی و کارهای نزدیک-خطرات سوختگی ایجاد میکند. این مقاله توضیح جامعی از عملکرد دمای سطح پوسته تجهیزات بر اساس شرایط عملیاتی واقعی ارائه می دهد.
ابتدا، لازم است عملکرد دمای سطح تحت شرایط عملیاتی پایدار و استاندارد روشن شود. یک مبدل حرارتی لولهای فولادی، انتقال گرما را بین سیالات سرد و گرم از طریق بستههای لوله داخلی انجام میدهد، در حالی که پوسته بیرونی صرفاً به عنوان یک ساختار نگهدارنده برای رسانههای فرآیند عمل میکند. تبادل حرارت در درجه اول در داخل لوله و سمت پوسته اتفاق می افتد و گرمای بسیار کمی به سمت بیرون به دیواره پوسته بیرونی هدایت می شود. در شرایط کاری پایدار، دمای متوسط پایدار و تجهیزات داخلی تمیز و عاری از رسوب و ناخالصی، پوسته بیرونی فقط دمای ملایم گرم را حفظ می کند. تماس طولانی مدت پوست با سطح فقط باعث ایجاد احساس گرمای ملایم بدون سوزش یا سوزش می شود. در طول بازرسی های معمول تجهیزات و تماس کوتاه با سطح، هیچ ناراحتی ایجاد نمی شود و اپراتورها نیازی به اجتناب از پوسته در طول عملیات عادی ندارند.
دوم، چندین سناریوی عملیاتی رایج که منجر به افزایش آشکار دمای پوسته و تماس با سطح داغ میشوند، در زیر توضیح داده شدهاند. این مسائل نقص طراحی ذاتی تجهیزات نیستند، بلکه ناشی از شرایط عملیاتی خارجی هستند. اولاً، هنگامی که تجهیزات به طور مداوم تحت بار بالا با اختلاف دمای زیاد بین رسانه های سرد و گرم و بدون اقدامات عایق حرارتی خارجی کار می کنند، گرمای داخلی بیش از حد به طور مداوم به بیرون هدایت می شود و دمای پوسته را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. در این حالت تماس بدون دست- یک احساس سوزش آشکار ایجاد میکند و پس از چند ثانیه تماس، درد سوزش ایجاد میشود. ثانیا، رسوب ضخیم، لکههای روغن و ناخالصیهای انباشته شده روی دیوارههای لوله داخلی و لایههای میانی پوسته، هدایت حرارتی ضعیفی دارند که مانع از تبادل حرارتی طبیعی بین سیالات میشود. گرمای بیش از حد روی پوسته فولادی جمع می شود و در نتیجه دمای سطح بیرونی به شدت افزایش می یابد. ثالثاً، در محیطهای زمستانی با دمای پایین-، اختلاف دمای بسیار زیاد بین هوای محیط و محیط{8}}در دمای بالا، سرعت انتقال حرارت مواد فولادی را تسریع میکند. سطح پوسته سریعتر از محیط های دمای معمولی گرم می شود و احساس گرما و گرمای سطح را بیشتر می کند.
علاوه بر این، دمای سطح به جای اینکه یکنواخت باشد، در قسمت های مختلف تجهیزات متفاوت است. دو جعبه کانال انتهایی در تماس مستقیم با محیط ورودی و خروجی با دمای{1} بالا هستند که منجر به هدایت گرمای مستقیم بیشتر و سطح گرمتر نسبت به سیلندر میانی می شود. سیلندر میانی ناحیه هسته ای برای تبادل حرارت کافی است، جایی که خنثی سازی حرارت داخلی این بخش را خنک ترین حالت را حفظ می کند. کف تجهیزات مستعد تجمع لجن و رسوب است که اتلاف گرما را مختل می کند و سطح پایین را کمی گرمتر از قسمت بالایی می کند. در طول بازرسیهای معمول، سرهای انتهایی مناطقی با دمای نسبتاً بالا- هستند، در حالی که سیلندر میانی ملایمترین است.
علاوه بر این، اقدامات بهبود موثر و ساده برای کاهش اساسی گرمای بیش از حد پوسته خلاصه می شود. تمیز کردن منظم داخلی و رسوب زدایی، گذرگاه های تبادل حرارت را بدون مانع نگه می دارد تا از انتقال حرارت طبیعی اطمینان حاصل شود و از تجمع گرما در منبع جلوگیری شود. نصب لایه های عایق حرارتی خارجی روی پوسته می تواند از اتلاف گرما به بیرون جلوگیری کرده و دمای سطح را تا حد زیادی کاهش دهد. اجتناب از-عملکرد بار کامل- بدون وقفه طولانی مدت و ترتیب دادن چرخه های کاری متناوب، زمان اتلاف حرارت کافی را برای پوسته فراهم می کند. حفظ تهویه مناسب کارگاه باعث تسریع گردش هوا در سطح تجهیزات می شود، به اتلاف گرما کمک می کند و گرمای بیش از حد سطح را کاهش می دهد.
در نهایت، پیشنهادات عملیات ایمنی استاندارد شده برای حذف نگرانی های ایمنی اپراتورها ارائه شده است. در شرایط عادی فقط با گرمای ملایم سطح، برای بازرسی های معمول و تماس کوتاه مدت نیازی به تجهیزات حفاظتی نیست. هنگامی که تجهیزات تحت بار-درازمدت بالا با سطح بیرونی آشکارا داغ کار میکنند، دستکشهای مقاوم در برابر حرارت{4}}میتوانند به طور کامل از حوادث ناشی از سوختگی در حین نگهداری نزدیک و کارکرد طولانی مدت جلوگیری کنند. در نتیجه، مبدلهای حرارتی لولهای فولادی سطوح بسیار داغ را در شرایط عملیاتی استاندارد تولید نمیکنند. گرمای بیش از حد آشکار پوسته عمدتاً به نظافت و نگهداری ناکافی، بار عملیاتی بیش از حد و فقدان اقدامات عایق حرارتی مربوط می شود. تعمیر و نگهداری استاندارد روزانه می تواند سطح پوسته را در دمای ملایم ایمن نگه دارد و ایمنی عملیاتی شخصی را برای کارکنان سایت- تضمین کند.
