Werden geschlossene-Wasserkühlsysteme undicht sein?

Ein geschlossenes Wasserkühlsystem-ist mit vollständig abgedichteten Rohrleitungen ausgestattet, um die Luft zu isolieren. Theoretisch kann es lange Zeit leckagefrei-laufen. Da sie jedoch von mehreren Faktoren wie Gerätematerialien, Installationsqualität, Betriebs- und Wartungsmanagement sowie Schwankungen der Arbeitsbedingungen beeinflusst werden, kommt es immer noch häufig zu Leckagefehlern.

 

Dennoch sind die Leckagearten und -volumina weitaus geringer als bei offenen Kühlsystemen. DasArtikel umfassend analysiertLeckageprobleme von Wasserkühlungssystemen mit geschlossenem -Kreislauf aus der Perspektive von Leckagearten, Leckagestellen, Grundursachen, Gefahren sowie Präventions- und Kontrollmaßnahmen.

 

 

 

 

I. Zwei Kategorien von Leckagen in Wasserkühlsystemen mit geschlossenem-Kreislauf

 

 

Ein Wasserkühlsystem mit geschlossenem-Kreislauf besteht aus zwei unabhängigen Wasserkreisläufen: einem abgedichteten internen Prozesszirkulationskreislauf und einem externen Sprühzirkulationskreislauf.deren Leckageleistungensind völlig unterschiedlich. Der interne Prozesszirkulationskreislauf verwendet reines Wasser, enthärtetes Wasser oder Frostschutzmittel als Medium und arbeitet unter Volldruckdichtung. Im Normalbetrieb tritt kein Verdunstungsverlust auf, sodass der Flüssigkeitsstand im Nachspeisetank des Systems stabil bleibt.

 

Ein kontinuierlicher Abfall des Flüssigkeitsstands weist auf eine interne Leckage hin. Interne Leckagen manifestieren sich meist als winziges Versickern mit seltenem großflächigem Wasseraustritt, der stark verdeckt ist.

 

Die äußere Sprühseite verfügt über eine offene Wassersammelstruktur. Tropfendes und überlaufendes Wasser aus Wasserauffangwannen, Sprühleitungen und Nachspeiseventilen sind freiliegende Leckagen, die mit bloßem Auge beobachtet werden können und auch die häufigste Leckart vor Ort sind.

 

 

 

II. Hauptleckstellen und Grundursachen des Systems

 

 

Leckage an Pipeline-Verbindungen

 

Flansche, Schraubverbindungen und Schnellkupplungen sind häufig auftretende Leckstellen. Bei der Werksmontage undRohrleitungen vor Ort-,Durch schiefe Dichtungen, gealterte Dichtungspads und ungleichmäßige Schraubenanzugskräfte entstehen durch die Ausdehnung der Rohrleitung bei wechselnder Kälte und Hitze Lücken, was zum Eindringen von Wasser führt.

 

Gummidichtungskomponenten werden unter langfristigen -zyklischen Arbeitsbedingungen mit hohen-niedrigen Temperaturen eingesetztwird innerhalb von 3 bis 5 Jahren aushärten und reißen, wodurch langsames Wasser tropft. Schweißnähte an Kohlenstoffstahlrohrleitungen mit kleinen Löchern lassen im Druckbetrieb langsam Wasser sickern, so dass im Anfangsstadium nur schwer erkennbare Wasserflecken auf den Rohrwänden zurückbleiben.

 

 

 

 

 

Undichtigkeit der Kernwärmeaustauschausrüstung

 

 

Als unter Druck stehende Wärmetauscherkerne dienen Rohrschlangen geschlossener Kühltürme, meist aus Edelstahl oder Kohlenstoffstahl.

 

Ohne Aufbereitung von enthärtetem Wasser bilden Kalzium- und Magnesiumionen im Wasser Ablagerungen und lösen lokale Korrosion aus; Alternativ verursachen Chloridionen im Medium Lochfraß und bilden winzige Perforationenan Rohrwänden und Leitungenum ein Leck zu überqueren, bei dem das interne Zirkulationsmedium in das Sprühwasser eindringt.

 

Auch gealterte Dichtungen und korrodierte Perforationen an Platten von Plattenwärmetauschern führen zu einer gegenseitigen Leckage zweier Medien.

 

 

 

 

Leckage an Ventilen und Instrumentenzubehör

 

 

 

Dichtstellen von Durchgangsventilen, Kugelhähnen, elektrischen Nachspeiseventilen, Manometern und Durchflusssensoren sind anfällig für Leckagen. Die Ventilpackung verliert bei langfristiger thermischer Ausdehnung und Kältekontraktion an Elastizität, was zu einem langsamen Wasserdurchsickern entlang der Ventilschäfte führt.

 

Defekte Schwimmer-Nachspeiseventile können nicht vollständig schließen, wodurch ständig Wasser in die Wasserauffangwannen überläuft und es zu anhaltendem Wasserverlust auf der Sprühseite kommt.

 

Eine fehlerhafte Abdichtung der Entlüftungsventile führt dazu, dass Wasser tropft und gleichzeitig Luft in die Rohrleitungen gelangt, was die Korrosion verschlimmert und so einen Teufelskreis bildet.

 

 

 

 

Strukturelle Undichtigkeiten an Wassertanks und Wasserauffangwannen

 

 

 

Rissige Schweißnähte und abblätternde -Korrosionsschutzbeschichtungen an Pufferausdehnungsbehältern führen zu Rostdurchbrüchen.

 

Der Boden der Sprühwasser-Auffangwannen des Turms ist über einen längeren Zeitraum mit Sprühwasser in Kontakt, was zu Rost am Boden und abgefallenem Dichtmittel an den Verbindungsspalten führtlöst Bodenversickerung ausund ständiges Lachen am Boden.

 

Wenn das Restwasser im Winter nicht vollständig abgelassen wird, kann es aufgrund der niedrigen Temperaturen zu Rissen in Tankkörpern und Rohrleitungen kommen, was zu plötzlichen massiven Leckagen führen kann.

 

 

 

 

 

Durch menschliches Versagen und nachlässige Wartung verursachte Leckagen

 

 

 

Ein zu hoher Systembetriebsdruck, der den Nenndruck von Rohrleitungen und Wärmetauschern übersteigt, drückt Dichtungskomponenten zusammen und führt zu Leckagen.

 

Durch häufiges An- und Abschalten der Einheit entstehen Druckstöße, die immer wieder zum Ziehen von Rohrverbindungen führen. Eine unregelmäßige tägliche Inspektion führt dazu, dass sich winzige Leckagen im Laufe der Zeit zu offensichtlichen Wasserlecks ausweiten.

 

Ein falsches Frostschutzmittelverhältnis beschleunigt Metallkorrosion und Schäden an der Rohrwand, was wiederum zu Undichtigkeiten führt.

 

 

 

 

 

 

III. Praktische Gefahren durch Undichtigkeiten von Wasserkühlsystemen mit geschlossenem-Kreislauf

 

 

 

Kleine Leckagen im internen Kreislauf verbrauchen ständig reines Wasser oder Ethylenglykol-Frostschutzmittel und erhöhen die Kosten für die Wasseraufbereitung aufgrund des häufigen Nachfüllens von Zusatzwasser.

 

Der Verlust von Frostschutzmittel verringert die Frostschutzleistung und birgt im Winter die Gefahr von Rohrleitungsrissen. Quer-Leckagen an den Spulen vermischen das Prozessmedium mit dem Sprühwasser, verunreinigen das Sprühwasser und beschleunigen Ablagerungen und Korrosion im Kühlturm.

 

Ständiges Überlaufen und Versickern auf der Sprühseite erhöhen den Leitungswasserverbrauch, während Bodenansammlungen die Fundamente der Geräte angreifen und versteckte Gefahren elektrischer Kurzschlüsse verursachen. Schwere Perforationslecks verursachen einen starken Druckabfall und eine unzureichende Wärmeaustauschkapazität, was zu einem Abschalten der nachgeschalteten Ausrüstung bei hohen Temperaturen und zu Produktionsverlusten führt.

 

 

IV. Lösungen zur Vorbeugung, Kontrolle und Behandlung von Leckagen im geschlossenen -Kühlsystem

 

In der frühen Auswahlphase werden Edelstahlrohrleitungen und verdickte Dichtungen bevorzugt. Flanschschrauben müssen während der Verrohrung gleichmäßig angezogen werden und Schweißnähte müssen einer Korrosionsschutz-Passivierungsbehandlung unterzogen werden.

 

Zur Verlangsamung von Ablagerungen und Korrosion muss eine Vorrichtung zur Aufbereitung von enthärtetem Wasser für Sprühwasser installiert werden. Für den täglichen Betrieb und die Wartung müssen Flüssigkeitsstand-Alarmgeräte so konfiguriert sein, dass sie automatisch ungewöhnliche Flüssigkeitsstände in internen Zirkulationsausdehnungsgefäßen melden, um kleine interne Leckagen schnell erkennen zu können.

 

Überprüfen Sie Ventilschäfte, Verbindungen und Wasserauffangwannen regelmäßig auf Wasserflecken und ersetzen Sie veraltete Dichtungskomponenten jährlich. Lassen Sie das restliche Leitungswasser während der Winterabschaltung vollständig ab und installieren Sie eine elektrische Begleitheizung zum Frostschutz.

 

 

 

 

Kontrollieren Sie den Betriebsdruck des Systems streng innerhalb des Nennbereichs, um Auswirkungen auf Dichtungsstrukturen durch Überdruck zu vermeiden. Sobald es zu einer Leckage kommt, ersetzen Sie Dichtungskomponenten und reparieren Sie geschweißte, beschädigte Rohrleitungen rechtzeitig. Korrodierte und perforierte Spulen erfordern eine Druckprüfung und Wartung, um anhaltende Leckagen grundsätzlich zu beseitigen.

 

 

 

 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Wasserkühlsysteme mit geschlossenem{0}Kreislauf keine völlig leckagefreien-Geräte sind. Alternde Dichtungsteile, Korrosion und Installationsfehler sind Auslöser für das Eindringen von Wasser. Durch eine standardisierte Installation und regelmäßige Wartung können Leckagen jedoch auf ein extrem niedriges Niveau begrenzt, die Wahrscheinlichkeit von Wasserleckfehlern erheblich verringert und ein stabiler und langfristiger Betrieb von Kühlsystemen gewährleistet werden.