187538. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hőcserélő csőköteg fémcsövei belső oldali korrózióvédelmére
1 187 538 2 A találmány tárgya eljárás hőcserélő csőköteg fémcsövei belső oldali korrózióvédelmére. Ismeretes, hogy a hőcserélő csőkötegek fémcsövei egyes esetekben jelentős mértékű belső korróziót szenvednek, aminek megakadályozása fontos gazdasági feladat. A korrózió ugyanis a berendezés élettartamát csökkenti, s a fémcsövek belső felületére rakódott korróziótermék jelentősen rontja a hőátadást. Az ipari gyakorlatban a hőcserélő csőkötegek fémcsöveinek belső oldali korrózióvédelmére leginkább a különböző, korróziónak ellenálló fémbevonatok, például a nikkel, króm stb. bevonatok terjedtek el. Ezeket általában galvanikus úton hozzák létre. Gyakori az is, hogy a fémcsövek anyagi minőségét választják úgy meg, hogy a korrózióval szembeni ellenállása megfelelő legyen. Egyes esetekben festékbevonatokat is alkalmaznak. Ezek az ismert eljárások számos hátrányt mutatnak. Bonyolult és költséges a galvanikus bevonatok elkészítése. Különösen jelentős a költségtöbblet korrózióálló anyagok alkalmazása esetén. A korrózióálló ötvözetek hővezetési tényezője a szénacél hővezetési tényezőjének mindössze 30-40% -a, ezért jelentősen növelni kell a hőátadó felületet is. Ez további költségtöbbletet eredményez. Festékkel történő bevonás esetén nagy problémát jelent az adott korrozív közegnek ellenálló festékbevonat kiválasztása. Általában csak a korszerű műanyagalapú bevonatok használhatók, amelyek nagyon költségesek. Kis átmérőjű csövek megfelelő minőségben való belső bevonása igen nehézkes, gyakran lehetetlen. A kész bevonat minősége sem ellenőrizhető kellőképpen. Emellett a festékbevonatok is jelentős mértékben rontják a hőátadást. Ismert a különböző átmérőjű csövek műanyag csővel történő bélelése is. Főleg kemény polietiléncsövekkel bélelik ki az acélcsöveket [Petroleum Engineer, 1981, 126-134; Erdgas-Erdöl Zeitschrift, 1981, 204-207; Korrózija i zascsita, 1981, 20-24; Oil and Gas Journal, 97, 138-144 (1981)]. Jóllehet egyes műanyagok, például a poli(vinil-klorid), polipropilén, polietilén és a poli(tetrafluor-etilén) nagyfokú és széles körű vegyszerállósággal rendelkezik, s a megfelelő műanyag kiválasztásával - 50 és + 250 °C közötti hőmérséklettartományban üzemelő csőkötegcsövek vonhatók így be, hátrányos, hogy a bélésként alkalmazott műanyag csövet alkalmas kötőanyaggal kell rögzíteni. A kötőanyag, amely például poliol, poliamin, dibutil-ón-laurát, szilikonolaj és difenil-metán-diizocianát alkalmazásával előállított polimer, kitölti a műanyag cső és a fémcső közötti teret, ezáltal jelentős mértékben tovább rontja a műanyag cső jelenléte miatt egyébként sem kedvező hőátadást. A fenti ismert megoldáshoz hasonló eljárást tárgyal az 1 542 333 sz. nagy-britanniai és a 2 808 903 sz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás, valamint a 79 129 066, 79 130 673 és a 79 130 679 sz. publikált japán szabadalmi bejelentés is. A találmány célja az ismert eljárásokkal kapcsolatos hátrányok kiküszöbölése és olyan eljárás biztosítása, amely lehetővé teszi a hőcserélő csőköteg csövei belső felületének egyszerűen kialakítható, hatékony korrózióvédelmét, anélkül, hogy rontaná a hőátadási tényezőt. Azt találtuk, hogy a fenti célt elérjük, ha a fémcső belső felületéhez a fémcső belső átmérőjével megegyező átmérőjű műanyag-fóliacsövet préselünk, a műanyag-fóliacsövet a két végén a fémcsőhöz ragasztjuk, és az így bélelt fémcső mindkét végébe furattal és peremmel ellátott záródugót rögzítünk. A találmány alapját az a felismerés képezi, hogy a fizikai és a kémiai igénybevétel két szerkezeti anyag között oly módon megosztható, hogy a fizikai igénybevétel által támasztott követelményeknek a fémcső, mig a kémiai igénybevételnek a fémcső belső felületére rögzített, lágy, vékony falú müanyag-fóliacső tesz eleget. A találmány továbbá azon a felismerésen alapul, hogy a műanyag-fóliacsövet a fémcső belső felületén vákuummal rögzíthetjük. Ha a műanyag-fóliacsövet levegő vagy más gáz segítségével létrehozott nyomással a fémcső belső falához préseljük, majd a cső mindkét végén a fémcső és a műanyag-fóliacső közötti teret hermetikusan lezárjuk, akkor az ebben a térben kialakuló vákuum megakadályozza a müanyag-fóliacsőnek a fémcsőtől való eltávolodását. így a fóliacső rögzítéséhez nem szükséges a hőátadást rontó ragasztóanyag, amely az ismert, műanyag béléscsövet alkalmazó megoldásoknál elengedhetetlen. A találmány szerinti eljárás egy előnyös változatánál a műanyag-fóliacsőnek a fémcső belső felületéhez préselését a cső egyik oldalán gázbefúvással végezzük. Gázként például levegőt alkalmazhatunk. A műanyag-fóliacsővel bélelt fémcsőbe helyezett záródugót előnyösen ragasztással rögzítjük. A találmány értelmében célszerűen az alábbiak szerint járunk el. A belső részén bevonni kívánt csövet kitisztitjuk, és a belső felületéről a szennyezéseket, rozsdát stb. eltávolítjuk (K2 + T0 minőségűre készítjük elő). A csővégek belső felületét ragasztóanyaggal kenjük be, majd az így előkészített fémcsőbe annak belső átmérőjével megegyező átmérőjű, vékony falú, alkalmasan megválasztott műanyag-fóliacsövet viszünk be, előnyösen befúvással. A csőbe bevitt műanyag-fóliacsövet levegő vagy más gáz, például nitrogéngáz befúvásával a cső belső felületéhez préseljük. Ekkor a műanyag-fóliacső szorosan a fémcsőhöz tapad, a bélés és a fémfelület közötti térből kiszorul a levegő. Mivel a csővégeket a ragasztó összeragasztja, hermetikusan lezáródik a fémcső és a műanyag-fóliacső közötti tér. A csővégek tökéletes zárását záródugóval is biztosítjuk, amelynek pereme a fémcsőfalhoz illeszkedik, s furata lehetővé teszi a közeg átáramlását. A záródugó tetszőleges anyagú lehet, célszerűen ugyanolyan műanyagból készül, mint a műanyagfóliacső. A záródugót a fémcsőben elhelyezett műanyagfóliacső belső felületéhez rögzítjük, célszerűen ragasztjuk, hogy ezáltal megakadályozzuk a műanyag-fóliacső hosszirányú elmozdulását. A találmány szerinti eljárásnál a műanyag-fóliacsővel tökéletesen elválasztjuk a fémcső belső felü-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
