故障解析 · ブラザープレート熱交換器
二次はんだ付け後の BPHE ノズル破損
フィールド接続作業中に過度の熱によって引き起こされる局所的なろう付け損傷の故障解析。
プロジェクト概要
チャレンジ
過度な二次はんだ付け熱がノズルの近くの元のろう付けされた構造を損なわれた後漏出される関係。
工学応答
故障パターンは、熱入力、難燃場所、冷却慣行、工場編組ジョイントの完全性に対して見直しられました。
アウトコンペ
ケースは、接続のインストールのための実用的な制御を確立し、コンパクトなBPHEに熱損傷を回避します。
- 局部ノズルの漏出
- 余分な設置熱
- ブラザードジョイントダメージ
- インストール制御
オリジナルプロジェクトレコード
セカンダリのはんだ付け中に過熱することによって発生する失敗 - ノズル接続でブラザード構造へのダメージ
この技術ノートは、ノズル接続で制御されていない二次はんだ付けがローカライズされた過熱を導入し、元のろう付けされたジョイントを弱める、ノズル接続で制御されていないプレート熱交換器(BPHE)の一般的な故障メカニズムを説明します。
- プロフィール
- 観察された失敗の特徴
- 根本原因分析
- なぜこれが製造業の欠陥ではないのですか?
- 予防提言
- 工学的結論
プロフィール
ビデオ証拠:二次ノズルのはんだ付けの後で漏出位置および編まれる接合箇所の損傷パターン。
銅張りプレート熱交換器では、内部プレートのスタックは、制御真空ろう付けプロセスを介して結合されます。 単位の完全性はこれらの編組された接合箇所の冶金学的安定性を維持することに依存します。
しかし、ノズル接続で行う二次はんだ付けや溶接操作は、過度なローカライズ熱を導入することができます。 温度保護なしで、過熱はノズル区域の近くで元の編組させた銅の結束を、引き起こすことができるか、または弱くすることができます。
観察された失敗の特徴
検査と漏れパターンに基づいて、主要な観察が行われた:
- ノズルインターフェイスの漏出
- 腐食誘発の低下の徴候無し
- 圧力積み過ぎの証拠無し
- 接続領域を弱めるローカライズジョイント
故障モードは、材料や製造欠陥ではなく、ろう付構造の熱分解と一貫しています。
根本原因分析
1) 銅によってろう付けプレートの構造
銅張りプレート熱交換器は、真空炉で制御条件下で製造されています(典型的には1100°C前後)。 銅の結束:
- プレートに参加
- 内部チャネルをシールする
- 構造の完全性を提供して下さい
ろう付けの後で、銅の接合箇所は分野操作および変更の間に定義された熱限界の内でだけ安定した残ります。
2) 熱保護のない二次はんだ付けする
外部ノズルのはんだ付け中に、次の危険因子が存在していました。
- 直接火炎の暖房は加えられました
- ヒートシンクや冷却保護が使用されていない
- ローカル温度は安全なしきい値を超えました
過度の局所化された熱はできます:
- 内部編組させた銅を巻き戻すか、または柔らかくして下さい
- 蒸留所ボンディング
- micro-void を作成する
- 接合強度の低減
プレートパックとエンドプレートのシールをノズル部付近に妥協します。
3) 漏出のメカニズム
ノズルの近い編みこみが熱的に妨げられるとき:
- マイクロラックの開発
- 毛細血管シールが弱まる
- 内部の交差漏出か外的なページは現れます
なぜこれが製造業の欠陥ではないのですか?
元のろう付けされた構造は指定された作動状態の下で安定しています。 観察された失敗パターンはマッチします:
- 生産後に導入されたローカライズされた過熱
- ノズル付近のろう付けされた接合箇所の冶金学的弱まること
- 変更された接続ゾーンに集中する失敗
予防提言
ノズルの作業中に過熱関連漏れを防ぐため:
- 温度制御のはんだ付け技術を使用して下さい
- ノズルのはんだ付けの間にヒートシンクか冷却の覆いを適用して下さい
- 長期直接炎の露出を避けて下さい
- 操作中の表面温度を監視して下さい
- できれば工場組立接続オプションを優先
工学的結論
銅めっきプレート熱交換器は、ノズル接続ポイントでの二次加熱を制御できないように敏感です。
このケースは、適切な熱保護なしではんだ付け中に過熱することと一貫しています。元のろう付けされたジョイントを劣化させ、ノズルエリアの近くの漏れを引き起こしました。
フィールド修正時の適切な温度管理は、真鍮のジョイントの完全性と長期にわたる信頼性を維持するために不可欠です。
