(1) ピッチング
問題の発現: プレートの表面に局所的に小さな穴が現れます。これらの穴は通常深く、点状に分布しています。孔食が発生するとプレートの強度が徐々に低下し、媒体漏れの原因となる場合があります。これは、塩化物イオンを含む媒体の処理にステンレス鋼プレートを使用する場合によく発生します。原因分析: これは主に媒体中の腐食性イオン (塩化物イオンなど) の存在によるものです。プレート表面の不動態膜が破壊されると、これらのイオンが局所的にマイクロ電池を形成し、金属の腐食を促進します。また、局所的な傷や不純物の付着など、板表面の凹凸によっても孔食が発生しやすくなります。解決策: まず、塩化物イオンなどの腐食性の高い媒体については、チタン合金などのより耐食性の高いプレート材料に置き換えることを検討します。ステンレス鋼板を継続して使用する場合には、媒体中の塩素イオン濃度を厳密に管理し、腐食防止剤を添加する必要があります。同時に、取り付けやメンテナンスの際には、傷がつかないようにプレートの表面が清潔で滑らかであることを確認してください。すでに孔食が発生している板については、腐食の程度が軽いものであれば研磨して補修し、腐食生成物を除去した後、不動態化処理を施すことができます。腐食がひどい場合は、適時にプレートを交換する必要があります。
(2) 隙間腐食の問題の発現: 隙間腐食は、プレートのシールガスケットがプレートに接触するエッジ、またはプレート間の接続部分で発生することがよくあります。これは隙間の金属の腐食として現れ、シールガスケットの損傷や媒体の漏れを引き起こします。原因分析: 隙間内の媒体の流れが悪いため、特殊な腐食環境が形成されます。この環境下では、酸素濃度の違いや媒体組成の変化などにより、局所的な電気化学腐食が発生します。たとえば、シールガスケットが劣化して収縮し、隙間が増加すると、この問題が発生する可能性が高くなります。解決策: プレートとの適合性と良好なシール性能を確保するために、適切なシール ガスケット材料を選択してください。取り付けの際、過度の隙間を避けるためにガスケットが所定の位置に取り付けられていることを確認してください。定期的に点検して、劣化したシーリングガスケットを交換してください。隙間腐食が発生した領域の場合は、シーラントを使用して局所的な修理が可能ですが、腐食がひどい場合は、プレートまたは熱交換器ユニット全体の交換が必要になる場合があります。
(3) スケール
問題の発現: 水媒体を処理するプレート式熱交換器では、プレートの表面に白色または灰白色の硬いスケールの層が徐々に形成されます。スケールが存在すると、プレートの熱伝達効率が低下し、流体の抵抗が増加し、熱交換器の性能が低下する原因となります。原因分析：加熱過程で水中のカルシウムやマグネシウムなどのイオンの溶解度が低下し、プレート表面に沈殿・沈殿します。水温が高く、水の硬度が高いと、スケールの生成速度が速くなります。解決策: 硬水の場合は、水の入口に軟水装置を取り付けて、水中のカルシウムイオンとマグネシウムイオンの含有量を減らすことができます。プレート式熱交換器を定期的に掃除してください。化学洗浄方法は、酸性洗浄剤を使用してスケールを溶解するために使用できますが、プレートの腐食を避けるために、洗浄剤の濃度と洗浄時間の制御に注意を払う必要があります。高圧水洗浄やスポンジボール洗浄などの物理的な洗浄方法も使用できます。 (II) スケール
問題の発現：プレート表面に油分、微生物、シルトなどの不純物によって形成されたスケール層が付着し、プレートの伝熱性能が悪化したり、細菌が繁殖して培地の品質に影響を与える場合があります。原因分析：油分や不純物を含む媒体を処理する際に発生しやすいです。たとえば、食品加工や化学製品の製造では、媒体中の不純物が完全に濾過されずに熱交換器に入ります。また、熱交換器を長時間運転すると、適切な温度や媒体環境で微生物が繁殖し、汚れも発生します。解決策: 熱交換器の入口に効果的な濾過装置を設置し、媒体中の大きな不純物や油の粒子を除去します。すでに形成されてしまった汚れにはアルカリ性の洗剤を使ってきれいにし、微生物による汚れには殺菌剤を加えて処理します。汚れの蓄積を防ぐために、定期的に熱交換器を逆洗して空にしてください。
(4) 局所的な変形
問題の発現: プレートの局所的な領域には膨らみやくぼみがあり、プレート間の流路の形状が変化し、流体の分布や熱交換効果に影響を及ぼし、プレート間の衝突や摩耗も引き起こす可能性があります。
原因分析: 取り付け時の過度の外力、または動作時の過度の局所温度または圧力が原因である可能性があります。たとえば、熱交換器が部分的に閉塞すると、その領域の圧力が急激に上昇し、プレートが局所的に変形する可能性があります。
解決策: 取り付け中は、操作手順に従い、適切な工具を使用して、プレートに過度の外力がかからないようにしてください。操作中に発生する局所的な変形の場合、変形が小さければ、塑性修復用の特別な修復ツールを使用してみることができます。変形がひどい場合はプレートの交換が必要です。同時に、局所的な圧力や温度の異常を引き起こす故障を適時に確認し、取り除きます。
(5)全体の変形
問題の発現: プレート全体が曲がったりねじれたりすると、プレート熱交換器の通常の動作に重大な影響が生じ、シールが不良になり、熱交換効率が大幅に低下します。
原因分析: 通常、プレートの設計圧力または温度を超える条件下での長期運転、または取り付け時のプレートの固定が不均一で、力の不均衡が発生することが原因です。
解決策: 熱交換器の動作パラメータを厳密に制御して、プレートの設計範囲内に収まるようにします。全体的に変形がある場合は直ちに運転を停止し、取り付けの確認・調整を行ってください。プレートの変形が激しく修理不可能な場合は交換するとともに、熱交換器全体の動作条件や設置品質を十分に評価し、改善する必要があります。
