إلغاء انسداد مبادل الحرارة الأنبوبية الرأسية: حلول ميكانيكية للتراكمات الصلبة والأنابيب المسدودة

بعد التشغيل المطول لمبادلات الحرارة ذات الأنابيب الرأسية، تميل الجدران الداخلية للأنابيب الحرارية إلى تراكم الترسبات الكلسية والرواسب المادية والترسبات الملحية والرواسب المتبلورة وأنواع أخرى من الترسبات الصلبة. ومع تزايد هذه الرواسب، يقل القطر الفعّال للأنبوب تدريجياً، وقد يؤدي ذلك في الحالات الشديدة إلى انسداد تام للأنبوب.

وفي مثل هذه الظروف، لا ينبغي اختيار خطط التنظيف استناداً فقط إلى اسم الرواسب. بل يجب أخذ عوامل أخرى في الاعتبار، مثل قطر الأنبوب وطوله وشدة الانسداد وصلادة الرواسب.

أما في حالة الانسداد التام للأنابيب، حيث تُظهر طرق الغسل التقليدية عدم فعاليتها، فيجب تقييم إمكانية التفكيك الميكانيكي.

١. الأنواع الشائعة للرواسب في مبادلات الحرارة ذات الأنابيب الرأسية

تنشأ الرواسب في مبادلات الحرارة ذات الأنابيب الرأسية أساساً من ترسيب الوسط أثناء التشغيل الطويل الأمد.

الأنواع الشائعة تشمل:

الحجم
وتلتصق المعادن الموجودة في ماء التبريد تدريجياً بجدران الأنابيب، فتشكل طبقة كلسية مع مرور الزمن.

تلوث المادة
تتمسك مواد الإنتاج بجدران الأنابيب وتتراكم. وبعض المواد تصلب تدريجيًّا بعد التعرُّض الطويل لدرجات الحرارة العالية أو التشغيل المطوَّل.

الرواسب الملحية والرواسب البلورية
تنفصل الأملاح أو البلورات من الوسائط عاليّة التركيز أثناء تبادل الحرارة، وقد تشكِّل طبقات انسداد صلبة مع مرور الوقت.

رواسب القطران
في ظروف درجات الحرارة العالية، قد تتكون رواسب كربونية أو تكترّب المواد مكوِّنة طبقات كربونية صلبة.

الصدأ والشوائب
قد تدخل منتجات التآكل وشوائب أخرى إلى الأنابيب مسببة انسدادات.

في الواقع، يكون الترسب المختلط أكثر شيوعًا من نوع الرواسب الوحيد.

٢. متى يحتاج مبادل الحرارة الأنبوبـي الرأسي إلى إزالة الانسدادات؟

تشير الأعراض التالية إلى ضرورة فحص حزمة الأنابيب:

انخفاض التدفق في أنابيب معينة

تراجع أداء نقل الحرارة تدريجيًّا

زيادة فرق الضغط عبر الأنابيب

انسداد تام لبعض الأنابيب

فترات تنظيف أقصر بشكل ملحوظ

زيادة استهلاك الطاقة

رواسب صلبة مرئية داخل حزم الأنابيب

يمكن معالجة الترسبات الخفيفة من خلال عمليات الصيانة الروتينية للتنظيف. ومع ذلك، إذا تشكلت رواسب صلبة أو حدث انسداد تام، فيجب النظر في أساليب علاج بديلة.

٣. كيفية إزالة الترسبات الصلبة في مبادلات الحرارة ذات الأنابيب الرأسية

تشمل أساليب العلاج الشائعة للانسدادات الصلبة التنظيف الكيميائي، وغسل المياه عالي الضغط، والإزالة الميكانيكية للانسدادات.

التنظيف الكيميائي يعتمد ذلك على ما إذا كانت المادة المنظفة قادرة على إذابة الرواسب بكفاءة أم لا.

ماء عالي الضغط يستخدم تأثير المياه لإزالة الرواسب، وهو أكثر ملاءمة للتراكمات الأقل صلابة.

إفراغ ميكانيكي يستخدم أدوات قطع دوارة لكسر الانسدادات مباشرة.

يجب إعطاء الأولوية للتنظيف الميكانيكي في حالات تراكم المواد عالية الصلادة أو الرواسب المتبلورة أو الطبقات السميكة أو الانسداد التام.

٤. كيف يعمل التنظيف الميكانيكي لمبادلات الحرارة ذات الأنابيب الرأسية؟

يتكون التنظيف الميكانيكي عادةً من وحدة طاقة وعمود مرن وأداة قطع في الطرف الأمامي.

أثناء التشغيل:

وحدة الطاقة ← العمود المرن ← أداة القطع المصنوعة من فولاذ سبائكي ← تفكيك الانسداد

تنقل الطاقة عبر العمود المرن إلى داخل الأنبوب. ثم تدخل أداة القطع أنبوب مبادل الحرارة وتبدأ بالدوران المستمر لتفكيك الرواسب الصلبة. ويمكن شطف الحطام الناتج باستخدام تدفق الماء.

هذه الطريقة مناسبة بصفة خاصة لمبادلات الحرارة ذات الأنابيب الرأسية، لأن العمود المرن قادر على الوصول إلى أنابيب أطول ونقل الطاقة إلى أماكن يصعب على الأدوات الصلبة الوصول إليها.

٥. كيف تتعامل معدات السلسلة ٢٠٦ مع تنظيف مبادلات الحرارة ذات الأنابيب الرأسية؟

للتخلص من الطبقات الصلبة والرواسب الناتجة عن المواد والانسدادات في مبادلات الحرارة الصناعية، تُقدِّم شركة آنهوي كوايتونغ KT-206 تستخدم المعدات المتسلسلة تكوينًا ميكانيكيًّا دوارًا لإزالة الانسدادات.

يُحرِّك وحدة الطاقة عمودًا مرنًا يحمل أداة قطع مصنوعة من سبيكة فولاذية عالية القوة إلى داخل أنبوب مبادل الحرارة. وتقوم الأداة بالدوران لكسر الرواسب، التي تُزال لاحقًا وفقًا لذلك.

القيمة الأساسية لمجموعة ٢٠٦ ليست في الضغط العالي، بل في التأثير الميكانيكي المباشر على الانسدادات — أي معالجة الرواسب الصلبة التي لا يمكن للشطف بالماء التقليدي التعامل معها بفعالية.

للاختيار العملي، يجب مطابقة أدوات القطع وتكوينات الأعمدة مع قطر الأنبوب وطوله وصلادة الرواسب وشدة الانسداد.

٦. خصائص إزالة الانسدادات باستخدام الثاقب لمبادلات الحرارة ذات الأنابيب الرأسية

١. تأثير مباشر على الرواسب الصلبة
تكسر أداة القطع الرواسب الصلبة ميكانيكيًّا دون الاعتماد فقط على ضغط الماء.

٢. القدرة على معالجة بعض الأنابيب المسدودة
بالنسبة للأنابيب التي فقدت قدرتها على التدفق، يمكن للأداة الدخول تدريجيًّا من فتحة الأنبوب لكسر الانسدادات.

٣. المحاور المرنة تتكيف مع الأنابيب الطويلة
مقارنةً بالأدوات الصلبة، فإن المحاور المرنة أكثر ملاءمةً للأنابيب الطويلة في مبادلات الحرارة.

٤. أدوات قابلة للتبديل حسب الأقطار المختلفة
تتطلب أنابيب مبادلات الحرارة ذات الأقطار المختلفة أدوات قطع بمقاسات مناسبة.

٥. يمكن دمجها مع غسل المياه لإزالة الحطام
في ظروف التشغيل الرطبة، يُمكن لتدفق الماء إخراج الحطام المكسور وتوفير التبريد.

٧. كيفية اختيار أدوات القطع لتنظيف أنابيب مبادلات الحرارة العمودية

هذه خطوة بالغة الأهمية في التشغيل الفعلي.

يجب أن يستند اختيار الأداة إلى:

قطر الأنبوب + سماكة الرواسب + صلادة الرواسب + مادة جدار الأنبوب

للمُرَكَّبات الرقيقة نسبيًّا، قد يكفي أداة قياسية مُناسبة لقطر الأنبوب.

للمُرَكَّبات الصلبة الشديدة، تلزم أدوات ذات قدرة كافية على التكسير.

إذا كان الأنبوب مسدودًا تمامًا، فيجب أن تبدأ الأداة بالتكسير تدريجيًّا من الفتحة—ولا يُوصى بالدفع القسري.

ويجب أيضًا التحكم في سرعة التشغيل وقوة التغذية لتفادي إتلاف المعدات أو جدران الأنبوب بسبب التشغيل غير السليم.

٨. الصيانة بعد تنظيف مبادل الحرارة ذي الأنابيب العمودية

إن انتهاء عملية إزالة الانسداد لا يعني أن الانسدادات المستقبلية لن تحدث.

وللمعدات التي تميل إلى الترسيب الكثيف أو التبلور أو تراكم المواد، ينبغي وضع جداول فحص دورية.

سجِّل ما يلي استنادًا إلى ظروف الإنتاج الفعلية:

تاريخ التنظيف

عدد الأنابيب المسدودة

نوع الإيداع

سماكة الإيداع

فاصل التنظيف

التغيرات في كفاءة انتقال الحرارة

استخدام هذه البيانات لتحديد الجدول الزمني القادم للتنظيف أكثر معقولية من الانتظار حتى تصبح الأنابيب مسدودة بالكامل.

٩. ما المعدات الأخرى التي يمكن أن تستخدم نهجًا مشابهًا لإزالة الانسداد؟

وبجانب مبادلات الحرارة ذات الأنابيب الرأسية، قد تحدث انسدادات مشابهة في حزم الأنابيب في:

مبادلات الحرارة، والمكثفات، ومكثفات السطح، والمتبخرات، والمُعِدّات الحرارية، ومسخني الهواء المبدئي، وحزم أنابيب الغلايات، وغيرها من المعدات.

ورغم اختلاف تكوينات المعدات، فإنه إذا وُجدت إيداعات صلبة أو انسدادات في الأنابيب، فيمكن تقييم إمكانية إزالة الانسداد ميكانيكيًّا بناءً على الظروف المحددة.

١٠. الأسئلة الشائعة (الأسئلة المتكررة)

س: ما الإجراء المتبع عند وجود طبقة سميكـة من الترسبات في مبادلات الحرارة ذات الأنابيب الرأسية؟
ج: أولاً، قيِّم تركيب الترسبات وسمكها. وفي حالة الترسبات الخفيفة، يُمكن النظر في التنظيف الكيميائي أو التنظيف الروتيني. أما إذا كانت الترسبات قد تصلَّبت وتسبَّبت في انسداد كبير، فيجب تقييم إمكانية إزالة الانسداد ميكانيكيًّا.

س: هل يمكن تنظيف الأنابيب المُغلَّقة تمامًا في مبادل الحرارة؟
ج: يعتمد إمكانية التنظيف على خصائص الرواسب وطول منطقة الانسداد وقطر الأنبوب وحالة جدار الأنبوب. ويمكن للأدوات الميكانيكية أن تُفكِّك تدريجيًّا بعض الرواسب الصلبة بدءًا من فتحة الأنبوب، ما يوفِّر مرونة في التعامل مع الانسدادات الكاملة.

س: هل تصلح الأدوات الميكانيكية لتنظيف طبقة الترسبات الكلسية في المياه؟
ج: يمكن استخدامها لأنواعٍ معينةٍ من الترسبات الصلبة، لكن يجب مطابقة نوع الأداة ومعايير التشغيل مع درجة صلادة الترسبات وقطر الأنبوب.

س: ما العمل إذا كانت أنابيب مبادل الحرارة العمودي طويلة جدًّا؟
ج: يمكن تركيب عمود مرن بطول مناسب وفق الطول الفعلي للأنبوب، مما يسمح للأداة بالوصول إلى الجزء الداخلي للأنبوب والعمل فيه.

س: ما المشكلات التي يركِّز سلسلة 206 على معالجتها أساسًا؟
أ: سلسلة ٢٠٦ مُصمَّمة لإزالة الانسدادات الميكانيكية في معدات حزم الأنابيب الصناعية، وتتعامل مع الترسبات الكلسية والتلوث الناتج عن المواد والرواسب الصلبة الأخرى في مبادلات الحرارة والمعدات المشابهة. ويجب تحديد التكوينات المحددة وفقًا لقطر الأنبوب في الموقع وظروف الانسداد.

نبذة عن شركة آنهوي كوايتونغ لتكنولوجيا تنظيف الأنابيب المحدودة.

شركة آنهوي كواي تونغ لتكنولوجيا تنظيف الأنابيب المحدودة، التي أُسست عام ٢٠٠٩، هي شركة تابعة لمجموعة آنهوي كواي تونغ لتكنولوجيا البيئة المحدودة، وتتخصَّص في البحث والتطوير، والتصنيع، والخدمات الفنية لمعدات تنظيف الأنابيب الصناعية. وقد تم الاعتراف بالشركة باعتبارها مؤسسة وطنية عالية التقنية، ومؤسسة صغيرة ومتوسطة الحجم قائمة على التكنولوجيا، وقاعدة تدريب تابعة لرابطة الصين لتنظيف المنشآت الصناعية. كما حصلت منتجاتنا على شهادة نظام إدارة الجودة الآيزو ٩٠٠١ وشهادة الاتحاد الأوروبي سي إي.

تركّز الشركة على تطوير المعدات المستخدمة في إزالة الانسدادات من الأنابيب الصناعية، وتنظيف مبادلات الحرارة، وصيانة حزم أنابيب الغلايات، وتنظيف مُسخّنات الهواء الأولية، وغيرها من التطبيقات، وتوفّر معداتٍ وحلولًا فنيةً لتنظيف الأنابيب وإزالة انسداداتها لمختلف المؤسسات الصناعية.

للمعالجة الفعّالة للتراكمات الكلسية، والرواسب الناتجة عن المواد، والتبلور، والرواسب الصلبة في مبادلات الحرارة، وأجهزة التبخير، والمكثفات، وغيرها من المعدات ذات الحزم الأنبوبية، تقوم الشركة باستمرارٍ بتحسين معدات الإزالة الميكانيكية والأدوات المساعدة المرتبطة بها، مع تحديد التكوين والاختيار وفقًا لقطر الأنبوب، وطوله، وحالة الانسداد.

أعدّ هذه الوثيقة الفريق الفني لشركة آنهوي كواي تونغ لتكنولوجيا تنظيف الأنابيب المحدودة.

الموقع الإلكتروني:  www.kuaitonggroup.com
الاستشارة الفنية (الهاتف/واتساب/ويتشات): +٨٦ ١٨٢٢٦١٨١٢٨٧