FI106744B - Pinnoitus putkialustoja ja jäähdytysputkia varten lämmönvaihtimissa - Google Patents

Description

106744

Pinnoitus putkialustoja ja jäähdytysputkia varten iämmönvaihtimissa

Keksinnön kohteena on lämmönvaihtimien, erityisesti höyrynlauhdut-timien, putkilevyjen ja niistä lähtevien jäähdytysaineputkien päällyste, joka pe-5 rustuu kovettuviin muoviseoksiin, ja joka on aikaansaatavissa puhdistamalla päällystämistä varten olevat pinnat hankaavasti vaikuttavan aineen avulla; sulkemalla putken tulo- ja lähtöaukot poistettavilla tulpilla; sivelemällä ainakin yksi kerros kovettuvaa muovipäällystettä putkilevyn päälle; antamalla päällysteen kovettua siten, että tätä voi seurata toinen mekaaninen käsittely, ja muokkaamalla 10 pinta; poistamalla tulpat putken tulo- ja lähtöaukoista sekä saattamalla ainakin yksi kerros kovettuvaa muovipäällystettä ainakin jäähdytysaineputkien työalueelle ja antamalla sen kovettua; sekä menetelmä höyrynlauhduttimien putkilevyjen ja niistä lähtevien jäähdytysaineputkien päällystämiseksi.

Tunnettua on se, että höyrynlauhduttimien putkilevyt, jollaisia käyte-15 tään esimerkinomaisesti sähköenergiaa tuottavissa laitoksissa, varustetaan muovipäällysteellä korroosiovaikutusten vastustamiseksi. Putkilevyt sekä niistä lähtevät jäähdytysaineputket ovat alttiina suurelle määrälle ulkoisia vaikutteita, erityisesti mekaanisille, kemiallisille ja sähkömekaanisille rasituksille. Mekaaniset rasitukset ilmenevät jäähdytysaineen mukaansa ottamina kiinteinä hiukkasina, 20 esimerkinomaisesti hiekkana. Lisäksi ilmenee jäähdytysaineen ja lauhdutettavan höyryn välillä vallitsevan lämpötilaeron johdosta, joka voi nousta yli 100°C:en, laajentumia jäähdytysaineputkissa niiden putkilevyjä vasten olevalla valssaus-alueella.

Kemialliset rasitukset syntyvät jäähdytysaineen luonteesta johtuen, : 25 esimerkinomaisesti sen kuljettaessa suoloja tai happamia substansseja. Mainit takoon tässä erityisesti jäähdytystarkoituksissa käytettävän meriveden tai voimakkaasti kuormitetun jokiveden tunnettu korroosiovaikutus. Sähkökemiallisen tai galvaanisen korroosion puitteissa mainittakoon ne, jotka syntyvät metallisissa rajapinnoissa, erityisesti putkilevyn ja jäähdytysaineputken välisissä siirtymä-30 kohdissa olevien galvaanisten elementtien rakenteesta, ja joita sähköä johtavat nesteet, kuten merivesi, voimakkaasti kiihdyttävät. Tämän lisäksi kohdistuvat putkilevyn toimintakykyä haittaavat vaikutukset epätoivottujen aineiden kerrostumina, levänmuodostumina jne. sen pintaan, joita erityisesti karkeus jouduttaa, jota syntyy korroosion muodostumana. Tästä seuraa se, että korroosio- ja ker-35 rostumisilmiöt nopeutuvat putkilevyn vanhetessa, koska tällöin muodostuu korroosiolle ja kerrostumille lisää kiinnityspisteitä.

2 1067 4 4 Tämän vuoksi on jo siirrytty varustamaan putkilevyt muovimateriaalia olevalla päällysteellä. Tähän on käytetty erityisesti epoksihartsia olevia paksuja päällysteitä, jotka tietyillä tekniikoilla, esimerkinomaisesti käyttämällä muototulp-pia levityksen aikana, sovitettiin putken tulo- ja lähtökohtiin. Tällä tavoin voidaan 5 putkilevyn päällyste sovittaa aluksi saumattomasti putken tulo- ja lähtökohtiin, jolloin useimmiten ylitulevien tai päällystyksen alueella päättyvien korroosiota kestävien putkien sisäpäällystämisestä on useimmiten luovuttu. Mutta myöskin tämäntyyppisissä ratkaisuissa saattoi jäähdytysvesi ajan mittaan tunkeutua mik-rohalkeamien läpi, eikä siten välttämättä voitu estää galvaanisten elementtien 10 muodostumista, mistä oli seurauksena lisääntynyt korroosion muodostuminen ensimmäisen halkeaman muodostumisen jälkeen. Itse jäähdytysaineputkien sulkeminen päällystetyn pinnan sisään ainakin niiden tulo- ja lähtöalueella aikaansai tässä vain vähäistä parannusta, koska tällä alueella vallitsevat äärimmäiset termiset ja mekaaniset rasitukset johtavat hiushalkeamien muodostumi-15 seen juuri putkilevyn ja jäähdytysaineputken välisellä herkällä siirtymäalueella. Mutta mikäli tässä kohtaa putkilevyn ja putken päällysteen muodostama liitos kerran murtuu, häiriintyy päällysteen suojausvaikutus lisääntyvässä määrässä.

Edellä mainitun tapaiset toimenpiteet tunnetaan esimerkinomaisesti julkaisuista GB-A-1 175 157, DE-U-1 939 665, DE-U-7 702 562 sekä EP-A-0 20 236 388.

Menetelmä vaatimuksen 1 tunnusmerkkiosasta tunnettuine vaiheineen esittää yrityksen sisäistä tekniikan tasoa.

Julkaisun DE-A-2 515 007 mukaan kolmikerroksiset lämmönvaihti-mien ja niistä lähtevien jäähdytysaineputkien päällysteet ovat tunnettuja.

: 25 Tarkasteltaessa edellä esitettyjä ongelmia on keksinnön tavoitteena varustaa putkilevyt ja niihin rajoittuvat jäähdytysaineen tulo- ja lähtökohdat kummatkin sisäänsulkevalla päällysteellä, joka pitkäaikaisesti vastustaa siirty-mäkohdissa vaikuttavia mekaanisia rasituksia, ja joka samanaikaisesti soveltuu pitkäaikaisesti vastustamaan jäähdytysaineen aiheuttamia kemiallisia rasituksia. 30 Tämä tavoite saavutetaan alussa mainitun tapaisella päällysteellä, jossa jäähdytysaineputkien päällyste toistensa suhteen ajallisesti määritetyin si-velyin kiinnittyy reaktiivisesti putkilevyn päällysteeseen, ja jossa jäähdytysaineputkien päällysteellä on putkilevyn päällysteeseen verrattuna suurempi elastisuus, sen omatessa DIN EN ISO 1519 (DIN 53152):n mukaan vähintään 2 % 35 suuremman murtovenymän verrattuna putkilevyn päällysteen murtovenymään.

3 106744

Keksinnön kohteena on lisäksi lämmönvaihdin, erityisesti höyryn-lauhdutin, jossa on putkialustan ja siitä lähtevien jäähdytysaineputkien päällyste, joka perustuu kovettuviin muoviseoksiin, jotka saadaan vaatimuksen 1 mukaisella menetelmällä, jossa jäähdytysaineputkien päällyste on reaktiivisesti 5 putkialustan päällysteellä kemiallisesti silloitettu ja jäähdytysaineputkien päällysteellä on putkialustan päällysteeseen verrattuna suurempi kimmoisuus, jonka murtovenymä on ainakin 2 % suurempi laskettuna putkialustan päällysteen murtovenymästä DIN EN ISO 150 1519 (DIN 53152) mukaan.

Putkilevyissä ja jäähdytysaineputkissa tapahtuvien päällystysten ajal-10 lisella määrittämisellä saavutetaan se, että tällöin syntyy verkkoutuminen putkissa olevasta päällysteestä putkilevyllä olevaan päällysteeseen päällystysrajojen yli siten, että tällöin aikaansaadaan erityisen kuormitettava kemiallinen sidos. Samanaikaisesti ja lisäksi myötävaikuttaa jäähdytysaineputken päällysteen suhteellisesti suurempi elastisuus parempaan kestävyyteen putkien tulo- ja läh-15 tökohdan alueilla vallitsevia mekaanisia rasituksia vastaan, jossa syntyy galvaanista korroosiota. Tämän ohella on käynyt ilmi, että DIN ISO EN 1519 (DIN 53152): n mukaisen murtovenymän kohottaminen 2%:lla on normaalisti riittävä vaikuttamaan parantavasti päällysteen sidokseen, jolloin lähdetään siitä, että putkilevyn päällysteen murtovenymä on alle 5 % ja jäähdytysaineputken pääl-20 lysteen vastaava on alle 10 %, jotta saadaan taatuksi päällysteen kestävyyden vaatima kovuus, kulumiskestävyys ja puristuksenkestävyys. Toisaalta ei putkilevyn päällysteen 2 %:n murtovenymää saisi aittaakaan, jotta vältetään murene-vuus. Erityisen sopiviksi ovat osoittautuneet sellaiset materiaalit, joiden murtovenymä DIN ISO EN 1519 (DIN 53152):n mukaan on putkilevyille 2 - 4 % ja : 25 jäähdytysaineputkille 4 - 9 %. Erityisen edullisia ovat päällysteet, joiden murto- venymät ovat yli 3 % putkilevyllä ja yli 5 % jäähdytysaineputkilla.

Jotta saadaan sivellyksi useita vuosia kestävää käyttöä varten tarvittavat kerrospaksuudet ja jotta samanaikaisesti saadaan taatuksi laatu pysyvyyden, huokoisuudettomuuden ja hiushalkeamattomuuden suhteen, on tällöin tar-30 koituksenmukaista se, että keksinnön mukainen päällyste sivellään useammassa kerroksessa, jolloin jokainen kerros saatetaan alapuolisen kerroksen vielä reaktiiviselle pinnalle kemiallisen verkkoutumisen saavuttamiseksi. Sekä putkile-vylle että myöskin jäähdytysaineputkille sivellään tarkoituksenmukaisesti kaksi tai kolme kerrosta, jotka voivat olla värjätyt eri värisiksi, jotta aika ajoin suoritet-35 tavissa tarkastuksissa voidaan väriin viitaten tarkastaa vielä jäljellä oleva kerrospaksuus. Tällöin on putkien sisäpäällysteen koko päällysteen vähimmäiskerros- 4 106744 paksuus vähintään noin 80 pm ja putkilevyllä vähintään 2 000 pm. 20 mm ja sen yli olevat kerrospaksuudet ovat ilman muuta mahdolliset, ja ilman että sillä on vaikutusta lujuuteen. Tämä on erityinen etu, koska kyseessä on jo voimakkaasti syöpyneiden putkilevyjen päällystäminen, joissa on syvät korroosionjäljet.

5 Hyvin tarkoituksenmukaiseksi on osoittautunut se, että putkilevyn ja jäähdytysaineputkien puhdistetut pinnat pohjustetaan ennen varsinaista päällystämistä, joka pohjustusaine normaalisti ruiskutetaan vähäviskoosisena, ja joka tunkeutuu korroosionuriin ja -jälkiin. Täten saadaan pinnat tasoitetuiksi, epätasaisuudet paremmin sovitetuiksi ja varsinainen päällyste kokonaisuudessaan 10 tarttumaan paremmin kiinni. Samoin voidaan pinnalla oleva varsinainen päällyste varustaa lisäksi sulkupäällysteellä erityisesti tasaisemman pinnan saavuttamiseksi, joka estää levän, likahiukkasten ja vastaavien kiinnitarttumisen. Putkilevyn alueella oleva sulkupäällyste on säädelty ensisijassa elastisemmaksi kuin putkilevyn päällyste, jolloin sen pitäisi kattaa jäähdytysaineputken päällys-15 teiden edellä selitetyt murtovenymäarvot. Yleisesti ottaen on tarkoituksenmukaista, että siinä on kulloinkin kaksi pohjustus- ja kaksi sulkukerrosta. Putken alueella ei normaalisti tarvita mitään sulkupäällystettä.

Keksinnön mukaiseen päällystykseen sopivia edullisia materiaaleja ovat kylmäkovettuvat epoksihartsit, joita muokataan yhdessä amiinikovettimen 20 kanssa. Nämä hartsimassat sisältävät tavanomaisia täyteaineita ja väriaineita, asetteluaineita, stabilisaattoreita ja muita tavanomaisia lisäaineita niiden haluttujen ominaisuuksien, erityisesti muokattavuuden ja säilyvyyden, varmistamiseksi. Tällöin on kyse tavanomaisista muoviseoksista, joita voidaan käyttää myöskin muihin tarkoituksiin - mutta vähemmän ratkaisevaa keksinnön mukai-25 selle päällystämiselle on kovettuvien muovimassojen laatu kuin ennemminkin niiden korroosionkesto ja elastisuus kovettumisen jälkeen. Paitsi epoksihartseja voidaan tässä käyttää muitakin kylmäkovettuvia muoviseoksia, jotka tyydyttävät nämä vaatimukset. Epoksi/amiinijärjestelmät ovat kuitenkin edulliset keksinnön mukaisiin tarkoituksiin.

30 Putkilevyihin ja erityisesti jäähdytysaineputkiin käytettävät muovise okset sisältävät tarkoituksenmukaisesti hieman jauhemaista polytetrafluorietee-niä (PTFE) määrän ollessa vähintään noin 5 paino-% haluttujen elastisuus- ja lujuusarvojen saavuttamiseksi. Käytäntö on osoittanut, että PTFE-lisäaine 5-20 paino-%, erityisesti suunnilleen 10 paino-%:n alueella, parantaa selvästi putken 35 tulo- ja lähtökohtien alueella olevan päällysteen kestävyyttä. PTFE-lisäaineen, esimerkinomaisesti Hostaflon (R), Hoechst, rakeisuuden olisi oltava < 50 pm ja 5 106744 erityisesti alueella 10-30 μπι. Se muodostaa matriisin, joka täyttää, stabiloi ja vaikuttaa elastisuutta parantavasti, ja jonka avulla erikoisesti myöskin haluttu elastisuus voidaan säätää.

Erityisesti putkilevyn päällysteen vastustuskyvyn kohottamiseksi on 5 tarkoituksenmukaista se, että seoksessa olevien mineraalisten täyteaineiden pitoisuus on yli 30 paino-%.

Jotta keksinnön mukaisen päällysteen kestävyyttä jäähdytysputken ja putkilevyn välisessä rajapinnassa saataisiin vielä parannetuksi, saattaa olla tarkoituksenmukaista asettaa päällysteeseen putkilevyllä olevalle siirtymäalueelle 10 muoviholkki, joka aikaansaa lisästabilointivaikutuksen.

Keksinnön mukaisten päällysteiden kohdalla on ilmennyt, että niiden on täytettävä tietyt kriteerit niiden mekaanisen rasitettavuuden suhteen. Niinpä olisi päällysteen lopullisesti saavutettavalla kovuudella oltava DIN 53153:n mukaan vähintään arvo noin 75 (Barcol-arvo), ensisijassa vähintään 80. Putkilevyn 15 päällysteelle on arvo vähintään noin 95 tarkoituksenmukainen.

Edelleen olisi alustan päällä olevan päällysteen tartuntalujuuden oltava DIN/Iso 4624:n mukaan vähintään noin 4 N/mm2, ensisijassa vähintään noin 5 N/mm2 ja erityisesti vähintään 7 N/mm2. Keksinnön mukaan saadaan putkilevyn päällysteelle yli 10 N/mm2 olevat tartuntalujuudet ja jäähdytysaineputken 20 päällysteelle sekä pohjustukselle yli 5 N/mm2 olevat tartuntalujuudet.

Olennaista keksinnön mukaisten päällysteiden kestävyydelle ovat niiden puristuksenkestävyys ja kulumiskestävyys. Puristuksenkestävyyden suhteen olisi saavutettava jäähdytysaineputken päällysteelle yli 50 N/mm2 olevat arvot ja putkilevyn päällysteelle yli 100 N/mm2 olevat arvot, ja kulumiskestävyyden : 25 kohdalla DIN 53233:n mukaan (tapaus A) yli 40 mg tai yli 55 mg olevat arvot.

Keksinnön kohteena on edelleen menetelmä edellä selitetyn päällysteen levittämiseksi, jossa päällystettävät pinnat puhdistetaan aluksi hankaa-vasti vaikuttavan aineen avulla, putken tulo- ja lähtöaukot suljetaan poistettavien tulppien avulla, putkilevylle sivellään vähintään yksi kerros kovettuvaa muovi-30 päällystettä, päällysteen annetaan kovettua siten, että sitä voi seurata toinen mekaaninen muokkaus, mutta että pinnalle jää kuitenkin reaktiiviset kohdat, minkä jälkeen pinta käsitellään mekaanisesti. Lopuksi putkentulpat poistetaan putken tulo- ja lähtöaukoista, sekä saatetaan vähintään yksi kerros kovettuvaa muovipäällystettä vähintään jäähdytysaineputkien tuloalueelle muodostamalla 35 reaktiivinen sidos putkilevyn päällysteen kanssa, jolloin muoviseokset valitaan siten, että jäähdytysaineputken päällysteellä on putkilevyn päällysteeseen ver- e 106744 rattuna suurempi elastisuus, sen ollessa DIN ISO EN 53152:n mukaan vähintään 2 % suurempi murtovenymä verrattuna putkilevyn päällysteen murtoveny-mään.

Keksinnön mukaista menetelmää varten on tärkeää se, että päällys-5 tystä varten olevat pinnat puhdistetaan hankaamalla perusteellisesti kiinteän ja yhtenäisen alustan aikaansaamiseksi. Putken tulo- ja lähtöaukkojen sulkemisella poistettavilla tulpilla, mikä sinänsä on tunnettua, on kaksi syytä: toisaalta on estettävä putkilevyn päällystämistä varten olevan massan työntyminen putken tu-loaukkoihin, toisaalta putkilevyn päällyste on saatava yhtäläistetyksi jäähdytys-10 aineputkien kulkuun ja suoritettava vastaava profilointi, johon käytetään vastaavasti muotoiltuja tulppia. Tällä tavoin saadaan erityisesti putken tuloaukko rakennetuksi virtaviivaiseksi ja taatuksi jäähdytysaineputken päällysteen ongelmaton yhtyminen putkilevyn päällysteeseen. Tällöin - ennen kaikkea vanhempien putkilevyjen kohdalla - voi olla mielekästä tuumata jäähdytysaineputket vas-15 taavasti tulo- ja lähtökohtiin kiinni sileän rajapinnan takaamiseksi putkilevyn päällysteeseen putkisarjan peittokohdassa (julkaisu DE-U-7 702 562). Täten saavutetaan erityisesti se, että putkilevyn/jäähdytysaineputken rajapinta ei osu samaan putkilevyn päällysteen/jäähdytysaineputken päällysteen rajapinnan kanssa, mikä kohottaa päällysteen käyttöikää.

20 Päällystämistä varten olevien pintojen puhdistus tapahtuu ensisijassa hankaavia aineita puhaltamalla, esimerkinomaisesti hiekkapuhalluksella. Sitä seuraavassa vaiheessa suljetaan putken tulokohdat sitä varten olevilla tulpilla. Sen jälkeen suoritetaan ensisijassa pohjustus, erityisesti pohjustus sellaisella päällystysmassalla, joka saavuttaa jäähdytysaineputkia varten olevan päällys-: 25 teen elastisuusarvot. Koska on tarkoituksenmukaista toteuttaa pohjustus ruis- kumenetelmällä, olisi vastaavilla muoviseoksilla oltava vastaava viskositeetti ottaen huomioon myöskin tunkeutumiskyky metallin pinnassa oleviin korroosion-jälkiin. Kerrospaksuuden olisi oltava vähintään noin 80 μιτι. Epoksihartsin kui-vumisaika on noin 8 tunnista muutamaan päivään 20 °C:ssa, jolloin tässä ajassa 30 varmistetaan se, että vielä voidaan muodostaa reaktiivinen sidos seuraavan kerroksen kanssa. Levitykseen voidaan valita myöskin telamenetelmä.

Pohjustukseen levitetään yhdestä kolmeen kerrosta putkilevyä varten olevaa muovimassaa, erityisesti lastojen avulla, jotta saadaan varmistetuksi syvennyksiin tunkeutuminen, ontelotilojen poistuminen, ja jotta vältetään huokos-35 ten ja kuplien muodostuminen. Tätä varten on osoittautunut tarkoituksenmukaiseksi se, että sivellään peräkkäin useita kerroksia, jotta saavutetaan tarpeelliset « 7 106744 20 mm tai sen yli olevat kerrospaksuudet. Kuivausaika seuraavaan käsittelyyn on epoksihartsilla noin 24 tunnista 4 päivään. Kovettumisen jälkeen pinta tasoitetaan mekaanisesti, erityisesti muokkaamalla sitä hankaavilla materiaaleilla. Tasoittaminen on tarkoituksenmukaista siksi, että siten saavutetaan yhtenäinen 5 pinta, joka aiheuttaa vähemmän vastusta putkilevyn kohtaavalle jäähdytysai-neelle ja tarjoaa vähemmän kiinnepisteitä mekaaniselle eroosiokorroosiolle ja kasvullisuuksille esimerkinomaisesti levän avulla. Päällystettä siveltäessä on varmistuttava siitä, että yksittäiset kerrokset muodostavat reaktiivisen sidoksen toistensa kanssa.

10 Lastalla levitetyn päällysteen päälle sivellään tarkoituksenmukaisesti sulkukerros, tavanomaisesti kahteen kerrokseen. Materiaalina tähän käytetään elastiseksi säädettyä muoviseosta, joka perustuu sen alapuolella olevaan päällysteeseen, esimerkinomaisesti seosta, joka on tässä selitetty jäähdytysaineput-kien päällysteitä varten. Jokaisen yksittäisen kerroksen kerrospaksuudet ovat 15 vähintään 40 μητι, yhteensä vähintään noin 80 pm, kuivausajat ovat epok-si/amiinijärjestelmässä 6 tunnista liimaantumattomuuteen saakka. Sulkukerrok-sella voidaan myötävaikuttaa erityisesti silloin, kun se on ruiskutettu tai telattu, muovimassan juoksuttamisen avulla pinnan lisätasoittumiseen, joka täten tarjoaa vähemmän kiinnepisteitä korroosiovaurioille ja kasvullisuuksille. Sulkukerros 20 muodostetaan tarkoituksenmukaisesti vasta jäähdytysaineputkien päällystämisen jälkeen, jolloin ainakin jäähdytysaineputken päällysteen viimeinen levitysker-ros levittyy saumattomasti putkilevyn päällysteen päälle.

Kokonaispäällyste on 20 °C:en kovettumislämpötilassa noin 7 päivän jälkeen mekaanisesti ja kemiallisesti kuormitettavissa.

25 Kun putkilevyn päällyste on saatettu pohjustuksen päälle ja kun me kaaninen jälkimuokkaus on suoritettu, poistetaan seuraavassa vaiheessa tulpat putken tuloaukoista. Lopuksi sivellään putkiin, vähintään niiden tuloaukon alueelle, kuitenkin tarkoituksenmukaisesti niiden koko matkalle, puhdistetulle pinnalle jäähdytysaineputken päällyste, tarkoituksenmukaisesti useassa kerrokses-30 sa. Levittämiseen on erityisen sopivaksi osoittautunut ruiskuttaminen, jolloin tätä varten sopivalla, sivuille puhaltavalla suuttimella aloitetaan putkilevyä vastapäätä olevasta päästä ja päällystetään putkilevyä kohden. Vaihtoehtoisesti voidaan päällyste teiata myöskin päällystemassaan kastetulla harjalla, jolloin harja pyörii ja massa linkoutuu putken seinää vasten. Tähän käytettävät muoviseokset 35 ovat säädetyt ruiskutusviskositeetille, jolloin samanaikaisesti on huomioitu suurin mahdollinen tunkeutumiskyky ja pikainen tartuntakyky ilman kyyneleen muo- • · w 8 106744 dostumista. Myöskin tässä levitetään tarkoituksenmukaisesti useita kerroksia, aluksi metallipinnalle pohjustus yhdessä tai kahdessa kerroksessa, joka epoksi-hartsina kovettuu 8 tunnissa - 8 päivässä ja sen päälle varsinainen päällyste yhdessä tai useammassa kerroksessa, kovettumisajan ollessa 6 tunnista 4 päi-5 vään. Jälkimuokkaus ei ole välttämättä jäähdytysaineputkien päällystämisen kohdalla tarpeen. Kuten edellä on selitetty, sivellään ainakin putken päällysteen viimeinen kerros samalla kertaa myöskin putkilevyn päällysteen päälle, jossa se muodostaa sulkupäällysteen.

Putken päällysteen ja sulkupäällysteen erilliset kerrokset sivellään 10 vähintään noin 40 pm kerrospaksuisina, jolloin kokonaiskuivakerrospaksuuden kestävää korroosiosuojaa varten on oltava vähintään noin 80 pm. Levitettäessä useampia kerroksia on tärkeää ottaa huomioon ajankulku: sekä putkilevyn päällysteen suhteen oleva rajapinta että myöskin jäähdytysaineputken päällysteen erilliset kerrokset on siveltävä sellaisen ajan puitteissa, että tapahtuu kemi-15 allinen verkkoutuminen alapuolisen kerroksen kanssa.

Myöskin jäähdytysaineputken päällyste on noin 7 päivän kuluttua kemiallisesti ja mekaanisesti kuormitettavissa. Tässä esitetyillä ajoilla viitataan epoksihartsi/ amiinikovetinjärjestelmään ja 20 °C:seen.

Jäähdytysaineputkissa tapahtuva päällystäminen olisi suoritettava, 20 mikäli ne eivät ole läpikuljettavia, kerros kerrokselta, jotta päällyste tasoittuu vähitellen. Tällöin on tarkoituksenmukaista se, että kulloinenkin uloin kerros viedään pidemmälle jäähdytysaineputken sisälle ja puhtaan metallin pintaan ja siten, että alempi kerros jää täydellisesti sen päälle tulevan kerroksen peittoon. Kulloinenkin ulkokerros voidaan kuitenkin asettaa myös ulommaksi kuin sen alla 25 oleva kerros.

Kaikkien päällysteiden kohdalla on tarkoituksenmukaista värjätä eri kerrokset erilaisiksi, jotta päällysten kuntoa ja niiden paksuutta voidaan valvoa. Pohjustuksen ollessa harmaa ja sen päällä olevien kokonaispäällysteen punaisten ja valkoisten kerrosten vuorotellessa on ilman muuta mahdollista tar-30 kastaa optisesti ja väriin perustuen jäljellä olevan päällysteen paksuus ja esi-. merkinomaisesti todeta, koska on saavutettu viimeistä edellinen ja viimeinen kerros. Tällä tavoin on mahdollista päällysteen käyttöiän täydellinen hyödyntäminen samoin kuin korroosion tai eroosion vaurioittamien kohtien suunnatut korjaukset, jotka ovat havaittavissa johtuen niiden erilaisista väreistä niiden ym-35 päristöön verrattuna.

Keksintöä selitetään lähemmin viitaten oheisiin kuvioihin, joissa • l ^ 9 106744 kuvio 1 esittää leikkauksena putkilevyä, jossa on jäähdytysaineput-ken lähtökohta, sen ollessa syöpymättömässä ja syöpyneessä tilassa, kulloinkin päällysteellä varustettuna, kolmena vaihtoehtona (a) - (c); ja kuvio 2 esittää putkilevyn keksinnön mukaista päällystettä ja lähtevän 5 jäähdytysaineputken keksinnön mukaista päällystettä sen ollessa kerrosmaise-na rakenteena.

Kuvio 1 (a) esittää leikkauksena putkilevyä 1, johon liittyy jäähdytys-aineputki 2. Jäähdytysaineputken lähtökohdan alueella on putken läpituleva kohta 3 taivutettu tai tuumattu sivuille päin. Kuvan ylemmässä puolikkaassa 10 [myös kuviossa 2 (b) ja (c)] on putkilevyssä vahingoittumaton sileä yläpinta 4, jollaisena se on ilman erikoista suojaa käytännöllisesti vain uutta vastaavassa tilassa. Kuvan alemmassa puolikkaassa on putkilevyn pinta vahingoittunut huomattavasti korroosion ilmestymisen johdosta ja erityisesti jäähdytysaineputken tulokohdan alueella, jolloin galvaanisesta korroosiosta johtuen on syntynyt syviä 15 korroosionjälkiä.

Putkilevyn yläpinnan 4 alueella olevat mustatut osat esittävät päällystettä 6, joka sisältää tähän sopivan kylmäkovettuvan muoviseoksen. Päällyste 6 jatkuu jäähdytysaineputken päällysteenä. Päällyste täyttää korroosionjäljen 5 täydellisesti. Koska itse päällystemassa on kemiallisesti inerttiä, on putkilevy 1 20 sekä myös putki 2' täydellisesti suojattuna vyöryvää jäähdytysvettä vastaan. Galvaaninen korroosio on täten mahdollisimman hyvin poissuljettu.

Kuviot 1 (b) ja (c) esittävät jäähdytysaineputken ulokkeen käypiä vaihtoehtoja, joka päättyy samassa tasossa (1b), ja jossa on läpimeno ilman tuumausta (1c), jolloin kaikissa tapauksissa (1a - 1c) putkenuloke 3 on integroi- : 25 tunut täydellisesti päällysteeseen 6, 7.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen päällysteen kerrosmaista rakennetta. Putkilevyn päällysteen ja putken päällysteen yksityiskohdat ilmenevät leikkauksista Aja B.

Itse putkilevyssä 1 on varsinaisen päällysteen 6 alapuolella pohjustus 30 8, joka täyttää myöskin pienemmät epätasaisuudet. Päällysteen 6 tasoitettu pinta on lisäksi suojattu sulkupäällysteellä 9, joka kulkee putken sisälle, ja joka muodostaa putken päällysteen sisäpuolelle uloimman kerroksen.

Jäähdytysaineputken seinä 2 on varustettu aluksi puhdistetun metallipinnan päälle tulevalla pohjustuksella 11. Pohjustuksen 11 päälle on levitetty 35 varsinainen, putkilevyn päällysteen suhteen elastiseksi säädetty jäähdytysaineputken päällyste 7. Tässä esitetyssä tapauksessa ei jäähdytysaineputkea 2 ole • •s.

> 10 106744 päällystetty koko pituudeltaan, vaan ainoastaan lähtöalueelta, jolloin päällyste kulkee kokonaisuudessaan kartiomaisesti (leikkaus B), so. päällä olevat kerrokset työntyvät kulloinkin kauemmaksi putkeen kuin kulloinkin alla oleva kerros. Jäähdytysaineputken päällysteen 9 viimeinen kerros on samalla putkilevyn 5 päällysteen 6 sulkupäällyste 9. Leikkauksen A esittämä putken päällyksen (11, 7, 9) kaareva ulostulokohta on esitetty putkilevyn päällystyksessä olevan tulpan ääriviivan avulla, joka poistetaan ennen jäähdytysaineputken päällystämistä.

Kaikkien päällysteiden kokonaispaksuus on putkilevyn alueella > 2 000 pm ja putken seinien alueella > 80 pm; suuremmat kerrospaksuudet ovat 10 ilman muuta saavutettavissa.

Keksinnön mukaisia päällysteitä varten ovat erikoisen sopiviksi osoittautuneet epoksihartsit, jotka muokataan amiinin ollessa kovettimena. Tällöin on kyse kaupallisesti saatavilla olevista järjestelmistä, jotka voivat olla säädetty liuotinaineetta. Sopivia tuotteita ovat esimerkinomaisesti glysidyylieetteri-15 pohjaiset epoksit ja bisfenolista A johdetut epoksit, jotka kovetetaan tavanomaisella modifioidulla polyamiinilla. Epoksi- kuten kovetinkomponentit sisältävät tavanomaisia lisäaineita, jotka säätelevät muokattavuutta, kemiallista ja varastoinnin kestävyyttä ja vastustuskykyä.

• : .

Claims (19)

1. Menetelmä putkilevyjen (1) ja niistä lähtevien jäähdytysaineputkien (2) päällystämiseksi lämmönvaihtimissa, erityisesti höyrynlauhduttimissa, joka 5 perustuu kovettuviin muoviseoksiin, ja joka käsittää seuraavat vaiheet: päällystämistä varten olevat pinnat puhdistetaan hankaavasti vaikuttavan aineen avulla; suljetaan putken tulo-ja lähtöaukot poistettavilla tulpilla; sivellään ainakin yksi kerros kovettuvaa muovipäällystettä putkilevyn (1) päälle; annetaan päällysteen kovettua siten, että tätä voi seurata toinen mekaaninen käsittely, mutta että pin-10 nalle jää vielä reaktiivisia kohtia, ja pinta muokataan; poistetaan tulpat putken tulo- ja lähtöaukoista sekä saatetaan vähintään yksi kerros kovettuvaa muovi-päällystettä ainakin jäähdytysaineputkien (2) tuloalueelle, tunnettu siitä, että putkilevyjen päällyste silloitetaan kemiallisesti jäähdytysaineputkien päällysteeseen keskinäisesti ajoitetun sovelluksen avulla, jolloin jäähdytysaineputkien 15 (2) päällysteellä on putkilevyn päällysteeseen verrattuna suurempi elastisuus, sen omatessa DIN EN ISO 1519 (DIN 53152):n mukaan vähintään 2% suuremman murtovenymän verrattuna putkilevyn (1) päällysteen murtovenymään.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällystystä varten olevat pinnat puhdistetaan puhaltamalla siihen hankaa- 20 vaa ainetta.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että putkilevyjen (1) päällyste levitetään lastan avulla, minkä jälkeen tapahtuu tasohionta.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnet- V 25 tu siitä, että jäähdytysaineputken (2) päällyste levitetään ruiskuttamalla putket tai telaamalla alkaen putkilevystä (1) poispäin olevasta päästä.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että päällystystä varten olevat pinnat pohjustetaan ruiskutus- tai rul-lausmenetelmässä ennen päällystystä ja/tai päällysteen päälle saatetaan sulku 30 (9).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • että pohjusteeksi, päällysteeksi ja/tai suluksi (9) levitetään kulloinkin useita ker-v roksia (8,11).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 35 että levitetään erivärisiä kerroksia. « 106744 12

8. Jonkin patenttivaatimuksen 5-7 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että sulkuna (9) käytetään muovikerrosta, jolla on jäähdytysaineputken päällysteen ominaisuudet.

9. Lämmönvaihdin, erityisesti höyrynlauhdutin, jossa on päällyste 5 putkilevyjen (1) päällä ja niistä lähteviä jäähdytysaineputkia (2), jotka on saatavissa patenttivaatimuksen 1 mukaisella menetelmällä, tunnettu siitä, että jäähdytysaineputkien päällyste on kemiallisesti silloitettu putkilevyjen päällysteeseen reaktiivisesti, ja että jäähdytysaineputkien (2) päällysteellä on putkile-vyn päällysteeseen verrattuna suurempi elastisuus, sen omatessa DIN EN ISO 10 1519 (DIN 53152):n mukaan vähintään 2 % suuremman murtovenymän verrat tuna putkilevyn (1) päällysteen murtovenymään.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen lämmänvaihdin, tunnettu siitä, että putkilevyn päällysteen murtovenymä on DIN EN ISO 1519 (DIN EN ISO 53152):n mukaan 2 - 4 % ja jäähdytysaineputken päällysteen murtovenymä 15 on 4-9%.

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että putkilevyn päällysteen (6) murtovenymä on DIN EN ISO 1519 (DIN EN 53152):n mukaan vähintään 3% ja jäähdytysaineputken päällysteen murtovenymä on vähintään 5 %.

11 106744

12. Jonkin patenttivaatimuksen 9-11 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että päällyste koostuu useammasta yksittäiskerroksesta, joista jokainen on saatettu edellä olevan kerroksen vielä reaktiiviselle pinnalle.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että yksittäiset kerrokset ovat eriväriset.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 9-13 mukainen lämmönvaihdin, tun nettu siitä, että jäähdytysaineputkissa (2) oleva kerrospaksuus on vähintään 80 μηι ja putkilevyllä (1) vähintään noin 2 000 pm.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 9-14 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että se perustuu epoksihartsi-amiinikovetinjäijestelmään.

16. Jonkin patenttivaatimuksen 9-15 mukainen lämmönvaihdin, 4. tunnettu siitä, että muoviseokset sisältävät täyte- ja väriaineita, asetteluai- neita, stabilisaattoreita sekä tavanomaisia lisäaineita.

17. Jonkin patenttivaatimuksen 9-16 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että jäähdytysaineputkien (2) päällystettä varten oleva muo- 35 viseos sisältää jauhemuodossa olevaa polytetrafiuorieteeniä raekoon ollessa ensisijassa < 50 pm ja määrän ollessa 5-20 paino-%. • l 13 106744

18. Jonkin patenttivaatimuksen 9-17 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että päällyste on saatettu pohjustuksen päälle ja/tai että siinä on sulkupäällyste (8,11).

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu 5 siitä, että sulkupäällyste (9) on muovikerros, jolla on jäähdytysaineputken päällysteen ominaisuudet. •. 14 106744