Soğuk ucun yorulma arızasını önlemek amacıyla 50 kW'lık bir karıştırıcının (genellikle 100–300 RPM'de çalışan) yanındaki bir tank duvarına monte edilen bir PFA ısıtıcısı için izin verilen maksimum titreşim hızı (kök ortalama kare, RMS) 2,0–3,0 mm/s RMS'dir. Isıtıcının 2 mm/s RMS'den düşük titreşim hızlarında neredeyse sınırsız bir ömrü vardır. Bir ila üç yıl içinde, soğuk uçta (flanş-kılıftan-kılıf geçişine) yorulma çatlakları 3 ila 5 mm/s RMS arasında gelişir. RMS 5 mm/s'den fazla ise arıza birkaç ay içinde meydana gelir. Bükülme stresini yoğunlaştırdığı ve konsol kökü olarak işlev gördüğü için soğuk uç en hassas konumdur. Karıştırmalı tanklar için titreşim hızı her zaman ısıtıcının montaj yerinde ölçülmelidir. İletilen titreşimin 3 mm/s RMS'yi aşması durumunda azaltmak için titreşim yalıtıcıları (yaylı montaj parçaları veya esnek hortum ayırma) takın. Titreşim Hızı ve Yorulma Ömrü Arasındaki İlişki Bir PFA ısıtıcısının soğuk ucu, titreşim hızıyla orantılı olan döngüsel bükülme gerilimine maruz kalır. Sinüzoidal bir titreşim için bükülme gerilimi genliği σ_b ≈ ρ × v × f × L²; burada ρ yoğunluk, v hız (m/s), f frekans (Hz) ve L ısıtıcı uzunluğudur. 3 mm/s'lik (0,003 m/s) bir hız, f=20 Hz'de (1.200 RPM karıştırıcı) standart 1,5 m, 25 mm OD PFA ısıtıcı için kabaca 2-3 MPa'lık bir bükülme gerilimi üretir; bu, PFA'nın yorulma sınırının (≈4-5 MPa) altındadır. Gerilme, yorulma sınırı olan 5 mm/s'de 4-5 MPa'ya yükselir. Gerilim 10 mm/s'de 8-10 MPa'yı aşar, akma mukavemetini aşar ve hızlı arızaya neden olur. PFA Isıtıcı Soğuk Uç İzin Verilen Titreşim Hızı (mm/s RMS)Arızaya Kadar Döngüler (20 Hz'de) Soğuk Uçta En Yüksek Bükülme Gerilimi (MPa)Tahmin Edilen Ömür (yıllık sürekli çalışma)Arıza Modu<1.0 1.0–1.5 >10 >50 Yorgunluk yok 1,0–2,0; 1,5–2,5; 10–10; 10–50 Minimum risk; 2,0–3,0; 2,5–3,5; 10–10; 1–10 Düşük risk 3,0–5.0 3.5–5.0 10–10 0.1–1 Çatlama potansiyeli 5,0–8.0 5.0–7.0 10–10 1–12 aylık yüksek başarısızlık oranı 8,0–12.0 7.0–10.0 10–10 haftaHızlı arıza12,0 > 10,0 < 10 günden haftaya Arıza hakkı uzakta İzleme ve Ölçme RMS hız çıkışı (mm/s) olan bir ivmeölçer veya taşınabilir titreşim ölçer kullanın. Sensörü, ısıtıcı montaj flanşındaki tank duvarındaki ısıtıcı eksenine (radyal yönde) dik olarak konumlandırın. Karıştırıcı normal şekilde çalışırken on dakika boyunca ölçüm yapın. RMS hız ortalamasını not edin. Ek olarak, pervane kanadının geçiş frekansı nedeniyle 2-3 kat daha yüksek olabilecek tepe (en yüksek) hızı da not edin. Aşırı Titreşimin Azaltılması Algılanan titreşim hızı 3 mm/s'den fazla ise ısıtıcıya sağlanan titreşimi üç yöntem azaltır RMS: Çözüm Titreşim Azaltma Faktörü Uygulama Giderleri Gereken Kesinti Süresi Dört yaylı izolatör montajı %60–80 200 ABD Doları–500 2-4 saat Esnek örgülü hortumların ayrılması (bkz. Makale #21) %80–95 300 ABD Doları–800 4–8 saat Flanş altında lastik ped (20 mm kalınlığında) %30–50 $50–100Bir saat (geçici) Sertleştirme braketi (orta{57}}ısıtıcı desteği sağlar)%50–70 $150–300 iki ila üç saat Sahadaki Örnek Bir kimya tesisinde 50 kW'lık bir karıştırıcı (180 RPM, 3 Hz, bıçak geçiş frekansı 18 Hz) kullanıldı. PFA ısıtıcının montaj yerinde titreşim hızı 6,5 mm/s RMS olarak bulunmuştur. Beş ila yedi ay içinde iki ısıtıcı, soğuk uç flanşındaki çatlama nedeniyle arızalandı. Fabrikada tank duvarı ile ısıtıcı flanşı arasına esnek bir örgülü hortum ayırıcı (300 mm uzunluk, 1 inç iç çap) monte edildi. Isıtıcıda titreşim hızı 1,2 mm/s RMS'ye düştü. Yedek ısıtıcının dört yıllık çalışması boyunca hiçbir soğuk uç çatlağı yaşanmadı. 500 dolarlık hortumun montajı altı saat sürdü. Sebep Titreşim Olmadığında Soğuk uçta çatlaklar oluşmasına rağmen titreşim hızı 2 mm/s'den azsa alternatif nedenler arayın. RMS: Isıl döngüden kaynaklanan gerilim (bkz. Madde #12) İmalatta kalan gerilim (tavlanmamış PFA) Temas noktasında korozyon (kimyasal saldırı) Aşırı sıkılmış montaj cıvataları (gerilim konsantrasyonu) Sonuç: 2–3 mm/s RMS, izin verilen maksimum titreşim hızıdır. Soğuk uç yorulma arızasını önlemek amacıyla 50 kW'lık bir karıştırıcının yakınına yerleştirilen bir PFA ısıtıcısı için izin verilen maksimum titreşim hızı 2,0–3,0 mm/s RMS'dir. Bu noktanın altında ısıtıcı sınırsız yorulma ömrüne ulaşır. Çatlama 1-3 yıl içinde 3-5 mm/s RMS hızında gerçekleşir. RMS'nin 5 mm/s'den büyük olması halinde muhtemelen aylar içinde arıza meydana gelecektir. Karıştırıcı çalışırken titreşim hızını ölçün. RMS 3 mm/s'den büyükse titreşim yalıtıcıları veya esnek bir ayırma hortumu takın. Zayıf nokta soğuk uçtur; titreşimlerden koruyun. Saniyede birkaç milimetre çok fazla görünmese de, ısıtıcılar milyonlarca döngüde ölürler. Ömrü ölçün, azaltın ve uzatın. Isıtıcınız bunu takdir edecektir. Tankı sallasa bile ısıtıcınızın karıştırıcıyla birlikte sallanmaması gerekir. Ayrılın, izole edin ve rahatlayın.