Come utilizzare in sicurezza la pulizia meccanica su uno scambiatore di calore in PTFE

La pulizia chimica non ha rimosso le incrostazioni dure. L’opzione successiva è la pulizia meccanica: getto d’acqua o spazzolatura. Ma uno scivolamento può raschiare la superficie del PTFE producendo un canale di perdita. Esiste un modo sicuro?
Il PTFE è un materiale molto inerte ma anche sorprendentemente morbido, solitamente con una durezza Shore D compresa tra 50 e 60. Questa morbidezza gli consente di assorbire l'espansione termica e di resistere alle fessurazioni in condizioni di servizio tipiche, ma sottoponendo il rivestimento a usura meccanica. Un graffio grave in un punto potrebbe esporre l'acciaio sottostante a sostanze chimiche aggressive e trasformare una modesta procedura di pulizia in una perdita costosa o in un guasto totale dello scambiatore. Il PTFE è nemico dell'abrasione - evitare a meno che non sia assolutamente necessario. Se la pulizia meccanica è inevitabile, è necessario fare tutto il possibile per mantenere la superficie anziché rimuovere in modo aggressivo i depositi.
Il metodo più efficace per pulire uno scambiatore di calore in PTFE è sempre una combinazione di lavaggio a bassa-pressione e immersione chimica. Innanzitutto, le superfici contaminate devono essere immerse in una soluzione chimica appropriata scelta in base alla chimica del deposito e compatibile con il PTFE per ammorbidire o sciogliere le incrostazioni. Lasciagli il tempo sufficiente per agire, di solito diverse ore o durante la notte, quindi risciacqua delicatamente. Questa procedura elimina la maggior parte dei depositi senza mai toccare il PTFE con uno strumento meccanico. Se l'ammollo e il lavaggio chimico non rimuovono i residui ostinati, le procedure meccaniche possono essere impiegate come ultima risorsa e sotto rigorose restrizioni.
Se si utilizza il getto d'acqua a bassa pressione, limitare la pressione della pompa a un massimo di 500 psi (3,5 MPa). Pressioni più elevate, soprattutto superiori a 1000 psi, possono facilmente graffiare o delaminare il rivestimento. Utilizza un ugello ad ampio-angolo (schema a ventaglio di 40 gradi o più) invece di un getto piccolo e mirato. Tenere sempre l'ugello ad almeno 300 mm (12 pollici) di distanza dalla superficie in PTFE; distanze più strette concentrano l'energia e aumentano la possibilità di danni. Utilizza sempre acqua pulita, filtrata e non-abrasiva. Si consiglia di testare la procedura su un bordo non-critico o su un componente rivestito di riserva per garantire che la pressione e la distanza utilizzate non lascino segni visibili prima di applicare il getto alle sezioni vitali. Mantenere l'ugello in movimento costante e continuo nella direzione dei tubi o dei canali di flusso, non indugiare mai in una posizione.
Se la superficie è accessibile, o sul lato del tubo, le spazzole in nylon morbido forniscono un'alternativa più morbida al getto. Non utilizzare mai spazzole metalliche, plastica dura o spugnette abrasive. Utilizzare solo spazzole con setole in nylon morbide e flessibili. Utilizzare un detergente delicato a pH neutro adatto al PTFE e spazzolare delicatamente in direzione assiale lungo i tubi. Non utilizzare uno sfregamento circolare o energico in quanto potrebbe provocare segni di vortice o micro-graffi che fungono da punti di inizio per ulteriori crepe. Le palline di spugna sono sfere morbide e non abrasive di schiuma o gomma di diametro leggermente più grande del tubo. Possono essere fatti circolare attraverso il lato del tubo con acqua o aria a bassa-pressione per rimuovere i depositi molli. Questa tecnica è particolarmente vantaggiosa nei progetti a fascio tubiero in cui l'accesso interno è limitato.
Alcune procedure meccaniche sono espressamente vietate sulle superfici in PTFE. Sabbiatura, pallinatura, spazzolatura metallica, raschietti metallici, smerigliatrici rotanti o qualsiasi attrezzatura con bordi affilati o forti abrasivi molto probabilmente danneggeranno il rivestimento. Qualsiasi utilizzo di un getto d'acqua ad alta pressione oltre il limite di 500 psi o di ugelli rotanti di zero gradi è altrettanto inaccettabile. Anche gli sforzi-migliori intenzionati a "pulire semplicemente un po' più duramente" producono concentrazioni di stress invisibili che falliscono sotto il ciclo di calore settimane o mesi dopo.
Esegui un esame post- approfondito dopo ogni pulizia meccanica. • Controllare visivamente la superficie in PTFE di tutti i tubi e canali disponibili con un boroscopio o un fibroscopio con un'illuminazione eccellente. Ispezionare il rivestimento per rilevare eventuali graffi, sgorbie o qualsiasi parte assottigliata o scolorita. Alcuni segni superficiali possono essere accettabili se sono scarsamente visibili e non penetrano nello spessore del rivestimento e se lo scambiatore è in servizio non-critico. Qualsiasi sgorbia profonda, delaminazione o substrato esposto richiede una revisione tempestiva. Nella maggior parte dei casi, se si verificano gravi danni meccanici, lo scambiatore deve essere messo fuori servizio e riparato da uno specialista esperto di rivestimenti in PTFE o sostituito del tutto.
In caso di dubbio, immergere più a lungo e ottenere un getto più morbido. Le ore extra di contatto chimico continuo sono quasi sempre più efficaci e molto più sicure che forzare una soluzione meccanica. La pulizia meccanica dovrebbe essere l'ultima risorsa, da utilizzare solo dopo che i trattamenti chimici sono stati esauriti e il rischio di incrostazioni persistenti supera il rischio attentamente controllato di un'azione meccanica delicata.
Un metodo di pulizia del PTFE conservativo e disciplinato-basato sull'ammollo chimico, il lavaggio a bassa-pressione, il getto ad ampio-angolo a bassa-pressione e strumenti in nylon morbido possono rimuovere i depositi ostinati senza compromettere l'integrità del rivestimento in fluoropolimero. La pulizia chimica è quasi sempre più sicura ed efficace. È necessario prestare attenzione per salvaguardare lo scambiatore e prolungarne la durata, rispettando la natura morbida del PTFE durante ogni operazione di pulizia ed evitando costose conseguenze di danni al rivestimento.