O vazamento lento que esgota o orçamento
Um aquecedor de imersão de titânio em um banho de níquel brilhante desenvolve um vazamento pinhole. O vazamento é pequeno-o vapor condensado entra no banho a aproximadamente 1-2 litros por hora. O volume do banho é de 8.000 litros. A diluição é gradual, quase imperceptível no dia a dia. Ao longo das semanas, o nível do banho aumenta ligeiramente. A concentração de níquel cai. O sistema abrilhantador fica desequilibrado. O banho requer ajuste químico -sulfato de níquel, cloreto de níquel, ácido bórico e branqueadores - para restaurar a composição especificada.
O custo dos produtos químicos para corrigir esta diluição lenta é invisível nos relatórios operacionais mensais. É absorvido pelas adições químicas rotineiras, que variam por vários motivos. O custo cumulativo durante as semanas anteriores à detecção do vazamento e durante os vários eventos de vazamento durante a vida útil do aquecedor é substancial.
Um trocador de calor de PTFE não desenvolve vazamentos de corrosão por orifícios. Este modo de falha é eliminado. A perda de fluido do processo devido à diluição do vazamento de vapor é totalmente evitada.
O cálculo do custo de diluição
Um vazamento pinhole introduzindo 1,5 L/h de condensado em um banho de níquel de 8.000{7}}litros, operando 6.000 horas por ano, dilui o banho em 9.000 litros anualmente-mais do que todo o volume do banho. Na prática, o controle do nível do banho e a observação do operador detectarão a diluição antes que ela atinja este extremo. Um cenário típico é um vazamento que persiste por 3 semanas (500 horas de operação) antes da detecção, introduzindo 750 litros de condensado – aproximadamente 9% do volume do banho.
O custo químico para restaurar o banho após a detecção inclui os sais de níquel e outros componentes que foram diluídos. Para um banho de níquel Watts que custa US$ 4,50 por litro em valor químico, os 750 litros de diluição representam US$ 3.375 em valor químico perdido que deve ser reposto. O custo adicional inclui a mão de obra para análise e adição de produtos químicos e qualquer interrupção na produção durante a correção.
| Elemento de custo de vazamento | Por evento de vazamento | Anual (2 eventos) | Total de 10 anos |
|---|---|---|---|
| Volume de banho diluído (L) | 750 | 1,500 | 15,000 |
| Custo de reposição de produtos químicos (US$ 4,50/L) | $3,375 | $6,750 | $67,500 |
| Análise laboratorial | $350 | $700 | $7,000 |
| Mão de obra para ajuste químico (4 horas × US$ 65) | $260 | $520 | $5,200 |
| Interrupção da produção (2 horas × US$ 500) | $1,000 | $2,000 | $20,000 |
| Total por evento de vazamento | $4,985 | – | – |
| Custo cumulativo total | – | US$ 9.970/ano | $99,700 |
A penalidade por vazamento não detectado
Alguns vazamentos são menores-uma infiltração em vez de um fluxo-e podem persistir por meses antes da detecção. A diluição é tão gradual que é mascarada pela evaporação normal do banho e pelo arrasto-. A química do banho flutua lentamente. A qualidade do revestimento degrada gradativamente. Os operadores compensam com maiores adições de branqueadores, que mascaram parcialmente o problema.
Esses vazamentos não detectados são os mais caros porque persistem por mais tempo e porque a degradação da qualidade que causam pode resultar na rejeição do trabalho antes que a causa raiz seja identificada. Um único evento de vazamento não detectado pode custar entre US$ 8.000 e US$ 15.000 em produtos químicos, mão de obra e produção rejeitada.
O PTFE elimina totalmente este cenário. O modo de falha não existe. A química do banho permanece estável. As adições químicas monitoram o rendimento de amperes{3}}hora de maneira previsível, sem o consumo oculto da diluição do vazamento.
O bônus de extensão da vida útil do banho
A diluição do condensado de vapor reduz a vida útil do banho. O influxo contínuo de água, mesmo em taxas baixas, perturba o delicado equilíbrio de um banho de galvanização. O banho chega ao fim da sua vida útil mais cedo do que sem diluição. Ao eliminar esta fonte de diluição, o PTFE contribui para o benefício de extensão da vida útil do banho quantificado em análises anteriores.
Resumo
Eliminar a diluição de vazamento de vapor por meio da conversão do trocador de calor de PTFE evita aproximadamente US$ 10.000 por ano em custos de reposição, análise e correção de produtos químicos para um único banho de niquelagem-US$ 100.000 ao longo de uma década. A eliminação de vazamentos lentos não detectados, que são os mais caros, acrescenta ainda mais economia. O benefício é alcançado eliminando um modo de falha-vazamento de corrosão por orifício-que é inerente aos aquecedores metálicos e ausente no PTFE.
Suporte de engenharia para quantificação de perda de fluido de processo está disponível mediante envio de química do banho, volume, custos de produtos químicos, histórico atual de vazamentos e métodos de detecção de diluição.
