एक्सचेंजर की विफलता के प्रकार

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ट्यूब-एन्ड-केस टाइप के हीट एक्सचेंजरों के मुख्य घटकों में ट्यूब बॉडी, कवरिंग, ट्यूब बंडल, ट्यूब प्लेट, ब्लॉकिंग प्लेटें, कनेक्शन पाइप, फ्लैंज एवं एक्सपेंशन जोड़ आदि शामिल हैं। इनकी मुख्य विफलताओं में ट्यूब बंडल की विफलता, ट्यूबों एवं ट्यूब प्लेटों के बीच के कनेक्शनों की विफलता, एवं ट्यूब बॉडी की विफलता आदि शामिल हैं। I. पाइपलेट संरचना की विफलता
1. पाइपलेट संरचना में कंपन के कारण होने वाली विफलता: शेल चैनल में ऊष्मा संचरण को बेहतर बनाने एवं जमाव को कम करने हेतु, आमतौर पर शेल चैनल में प्रवाहित होने वाले तरल की गति को बढ़ाने की विधि का उपयोग किया जाता ह हालाँकि, शेल-चैनल में प्रवाहित तरल की गति में वृद्धि से अक्सर ट्यूब-बंडल में कंपन पैदा हो जाता है; इसके परिणामस्वरूप ट्यूबें आपस में टकरकर क्षतिग्रस्त हो जाती हैं, बायपास प्लेटों के स्थान पर ट्यूबें टूट जाती हैं, एवं थकान के कारण भी ट्यूबें क्षतिग्रस्त हो जाती हैं। 2. पाइपों का क्षय एवं घिसावट से होने वाली क्षति – हीट एक्सचेंजरों की क्षति अधिकांशतः क्षय के कारण ही होती है। सबसे अधिक क्षय होने वाले हिस्से हैं ऊष्मा-आदान प्रणाली में प्रयोग होने वाली ट्यूबें; इसके बाद ट्यूब-प्लेट, ऊष्मा-आदान उपकरणों के कवर, एवं छोटे व्यास वाली पाइपें आती है पाइपों के क्षय एवं घिसावट से होने वाली क्षतियों के मुख्य कारण हैं – गंदगी के कारण होने वाला क्षय, माध्यम के कारण होने वाला क्षय, पाइपों में प्रवाहित होने वाले तरल की अत्यधिक गति के कारण होने वाला घिसावट, विद्युतीय क्षय, एवं पाइपों के छोरों पर होने वाला क्षय। 3. ऊष्मा स्थानांतरण क्षमता में कमी – हीट एक्सचेंजर के संचालन के दौरान, यदि कार्यरत पदार्थों की कठोरता अधिक हो, या तरल पदार्थ में कण/अवक्षेप हों, या शीतलन जल में शैवाल, बैक्टीरिया, कीचड़ आदि हों, तो इससे पाइपों की आंतरिक एवं बाहरी सतहों पर गंदगी जम जाती है। जैसे-जैसे गंदगी की परत मोटी होती जाती है, ऊष्मा संचरण में बाधाएँ भी बढ़ने लगती हैं। गंभीर स्थिति में, यह गंदगी कार्यरत माध्यम के प्रवाह मार्गों को अवरुद्ध कर देती है, जिसके कारण ऊष्मा संचरण की क्षमता तेजी से कम हो जाती है। 4. पाइपों में लीकेज – जब ऊष्मा-आदान हेतु उपयोग होने वाले पदार्थों में क्षय, तनाव-जनित क्षय, अंतराल-जनित क्षय, टक्कर या घिसावट जैसी समस्याएँ होती हैं, तो पाइपों में सूक्ष्म दरारें बन जाती हैं। यदि वहाँ उच्च तनाव या परिवर्तनशील तनाव हो, तो ये दरारें तेजी से फैल जाती हैं, जिससे लीकेज हो जाता है। द्वितीय, पाइपों एवं पाइप-बोर्डों के बीच का संयोजन विफल हो जाना: हीट एक्सचेंजर के उपयोग की परिस्थितियों के आधार पर, पाइपों एवं पाइप-बोर्डों के बीच के संयोजन हेतु वेल्डिंग, एक्सपैंशन जोड़ना, एवं वेल्डिंग एवं एक्सपैंशन जोड़ने दोनों विधियों का उपयोग किया जा सकता है। जुड़ने के तरीकों में अंतर होने के कारण, विफल होने के तरीके भी अलग-अलग होते ह 1. वेल्डिंग के दौरान होने वाली मुख्य समस्याओं में वेल्डिंग संबंधी दोष शामिल हैं; जैसे कि सामग्री का जल जाना या पूरी तरह वेल्ड न होना। ； वेल्डिंग स्थल पर उत्पन्न होने वाला तापीय तनाव, तनाव-क्षय का कारण बनता है। ； पाइप एवं पाइप-प्लेट के छिद्रों के बीच मौजूद अंतराल, दरारों में सड़न का कारण बन सकता है। ； स्टेनलेस स्टील को वेल्ड करते समय, थर्मल इफेक्ट जोन में धातु की संरचना में परिवर्तन हो जाता है, जिसके कारण उसकी जंग-प्रतिरोधक क्षमता में अचानक गिरावट आ जाती ह 2. फ्लेजिंग वाले जोड़ों में, फ्लेजिंग की प्रक्रिया के दौरान अवशिष्ट तनाव उत्पन्न होता है; ऐसी स्थितियों में, तनाव-अपघटन होने की संभावना बढ़ जाती है, और जोड़ जल्दी ही खराब हो सकता है। ； "वेल्डेड कनेक्शनों में खींचने का प्रतिरोध कम होता है; खासकर तब, जब उपयोग का तापमान 300 डिग्री से अधिक होता है। ऐसी स्थिति में सामग्री के क्रीपिंग के कारण दबाव संबंधी तनाव धीरे-धीरे कम हो जाते हैं, जिससे कनेक्शन की विश्वसनीयता सुनिश्चित करना मुश्किल हो जाता है। 3. वेल्डिंग एवं फिटिंग को एक साथ उपयोग में लाने से वेल्डिंग एवं फिटिंग दोनों के लाभ प्राप्त होते हैं। इससे बार-बार होने वाले तापीय आघातों एवं तापीय क्षय से सुरक्षा मिलती है; साथ ही जोड़ों की थकान-प्रतिरोधक क्षमता में वृद्धि होती है, एवं अंतरालों में होने वाले क्षय की समस्य लेकिन, फुलावदार वेल्डिंग का उपयोग करते समय उच्च स्तर की कुशलता की आवश्यकता होती है; इसका उपयोग आमतौर पर ऐसी परिस्थितियों में किया जाता है, जहाँ कार्य कर तीन, ट्यूब का विफल होना – आवरण एवं पाइपों का कार्य-वातावरण लगभग समान ही होता है; इसलिए आवरण के विफल होने के कारणों में क्षय (जिसमें माध्यम-जनित क्षय, तनाव-जनित क्षय आदि शामिल हैं), लीकेज, विस्फोट आदि शामिल हैं।