آپریشن کے دوران تھرمل امیجنگ کیمرے کا استعمال کرتے ہوئے لیک ہونے والی ٹیوب کا کیسے پتہ لگایا جائے؟

ایک PTFE شیل-ٹیوب ہیٹ ایکسچینجر چل رہا ہے اور ایک چھوٹی اندرونی ٹیوب لیک ہونے کا شبہ ہے۔ روایتی طریقہ یہ ہے کہ اس عمل کو بند کر دیا جائے، یونٹ کو نکالا جائے اور دباؤ کی جانچ کی جائے۔ لیکن ایک حساس، ہینڈ ہیلڈ تھرمل امیجنگ کیمرہ جو دھاتی خول کے باہر کی طرف اشارہ کرتا ہے وہ اکثر ایک رساو کے غیر مرئی تھرمل بھوت کو دیکھ سکتا ہے جب کہ ایکسچینجر ابھی بھی کام کر رہا ہے۔ ایک ٹیوب کے اندر پن ہول سے نکلنے والا ٹھنڈا سیال بیرونی خول کی دیوار پر ایک مقامی، غیر معمولی طور پر ٹھنڈا مقام پیدا کرتا ہے – دوسری صورت میں یکساں گرمی کے سمندر میں ایک خوبصورت ٹھنڈا مقام۔

تھرمل امیجنگ کا استعمال کرتے ہوئے پوشیدہ ٹیوب لیک کو کیسے تلاش کریں۔
تھرمل امیجنگ لیک کا پتہ لگانے کے اصول پی ٹی ایف ای ایکسچینجر کی تشخیص آسان ہے۔ ایک معیاری خول اور ٹیوب ہیٹ ایکسچینجر میں، ٹیوبوں کی دیواریں دو سیالوں کو تقسیم کرتی ہیں۔ ایک سیال (عام طور پر گرم یا ٹھنڈا عمل کا سلسلہ) ٹیوبوں سے گزرتا ہے جبکہ دوسرا سیال شیل کی طرف سے گزر جاتا ہے۔ بیرونی شیل کی سطح عام طور پر ہموار اور معقول حد تک یکساں درجہ حرارت کی پروفائل ہوتی ہے جس میں چکرا جانے والی جگہوں، انلیٹ/آؤٹ لیٹ نوزلز اور قدرتی کنویکشن کی وجہ سے چھوٹی تبدیلیاں ہوتی ہیں۔

اگر ایک پی ٹی ایف ای ٹیوب میں پن ہول لیک یا شگاف ہے تو ٹیوب میں موجود سیال شیل سائیڈ میں بہہ جائے گا۔ اگر ٹیوب کی طرف کا سیال زیادہ دباؤ پر ہوتا ہے (جیسا کہ شیل-سائیڈ کی آلودگی کو روکنے کے لیے اکثر ہوتا ہے)، لیک ہونے والا سیال سوراخ سے باہر نکلتا ہے اور ملحقہ ٹیوبوں پر یا براہ راست شیل کی اندرونی دیوار پر ٹپکتا ہے۔ یہ مقامی سیال کا بہاؤ بلک شیل-سائیڈ فلو سے مختلف درجہ حرارت پر ہوتا ہے۔ عمل کے لحاظ سے درجہ حرارت کا فرق 2-5 ڈگری تک کم اور 20-30 ڈگری تک زیادہ ہو سکتا ہے۔

دھاتی شیل کی دیوار گرمی کا ایک بہت اچھا موصل ہے۔ خول کی اندرونی سطح کے ساتھ رسنے والے سیال کا رابطہ علاقہ تیزی سے لیک ہونے والے سیال کے درجہ حرارت تک پہنچ جاتا ہے۔ یہ باہر سے حساس تھرمل امیجنگ کیمرے (جسے کبھی کبھی انفراریڈ یا IR کیمرہ بھی کہا جاتا ہے) کے ذریعے مقامی، مستقل ٹھنڈے مقام (یا گرم جگہ، اگر لیک ہونے والا سیال شیل سائیڈ فلوئڈ سے زیادہ گرم ہو) کے طور پر دیکھا جاتا ہے۔ جگہ عام طور پر کافی چھوٹی ہوتی ہے (قطر میں چند سینٹی میٹر) اور اس کا درست مقام وہ مقام ہے جہاں جیٹ شیل کے اندرونی حصے سے ٹکراتا ہے۔

تھرمل اسکین کا طریقہ کار: فیلڈ طریقہ کار مرحلہ-بائی-مرحلہ
تھرمل امیجنگ ایک تیز اور غیر-ناگوار طریقہ ہے جو اس وقت انجام دیا جا سکتا ہے جب ایکسچینجر پوری صلاحیت سے کام کر رہا ہو، اور بغیر کسی سیال کو نکالنے یا سسٹم پر دباؤ ڈالنے کی ضرورت کے بغیر۔ ہم مندرجہ ذیل طریقہ کار کی وکالت کرتے ہیں۔

1. ایکسچینجر کی سطح کو صاف کریں۔
بیرونی شیل کی سطح صاف، خشک اور موصلیت سے پاک ہونی چاہیے (کم از کم اس علاقے میں جہاں سکین کیا جا رہا ہے)۔ موصلیت کو ایک پٹی یا چھوٹی کھڑکی میں عارضی طور پر ہٹایا جا سکتا ہے۔ شیل کی سطح پر ملبے، تیل یا پانی کی وجہ سے غلط تھرمل ریفلیکشن ہو سکتا ہے یا اصلی درجہ حرارت کو چھپایا جا سکتا ہے۔ اس میں صرف ایک خشک تولیہ سے ایک سادہ مسح کرنا ہے۔

2. مناسب تھرمل کیمرہ منتخب کریں۔
تجویز کردہ: ہائی-ریزولوشن تھرمل کیمرہ جس میں تھرمل حساسیت (NETD) 0.05 ڈگری (50 mK) سے کم یا اس کے برابر ہے۔ کم-قیمت والے کیمرے (مثلاً. 0.10 ڈگری کی حساسیت) اب بھی بڑے لیکس کا پتہ لگا سکتے ہیں، لیکن درجہ حرارت کے چھوٹے تغیرات سے محروم رہیں گے۔ کیمرہ فیلڈ آف ویو ایکسچینجر کے سائز کے مطابق ہونا چاہیے۔ ایک عام 24 ڈگری لینس زیادہ تر شیل سائز (300-1000 ملی میٹر) کے لیے کافی ہے۔ پینٹ یا ہلکے کھردرے کاربن اسٹیل کے لیے اخراج کو 0.95، یا چمکدار اسٹین لیس اسٹیل کے لیے 0.85 پر سیٹ کریں۔

3. خول کی پوری سطح کو اسکین کریں۔
آپریٹر خطرے سے دور ہے اور دھیرے دھیرے کیمرہ کو شیل کی لمبائی کے ساتھ پین کرتا ہے، ترجیحاً پورے دائرے کے گرد۔ لیک جیٹ عام طور پر بافل کٹس اور ٹیوب شیٹس کے قریب ٹکراتے ہیں، جس کی وجہ سے ان دھبوں پر زور دینے کے لیے متعدد پاسز ہوتے ہیں۔ ایک عام 3 میٹر لمبے ایکسچینجر کو اسکین کرنے میں 5-10 منٹ لگتے ہیں۔

4. مقامی تھرمل بے ضابطگیوں کا پتہ لگانا
ایک باقاعدہ صحت مند ایکسچینجر میں باہر کے خول کا درجہ حرارت ٹھنڈا کرنے والے سیال کے داخلی راستے پر ایک مستحکم گریڈینٹ - کولر اور باہر کے بہاؤ میں زیادہ گرم دکھائے گا۔  ٹیوب لیک ہونے سے ایک تیز، مقامی، سرکلر یا بیضوی سرد علاقہ ہوتا ہے جو قدرتی میلان کے مطابق نہیں ہوتا ہے۔ جگہ عام طور پر خصوصیات:

درجہ حرارت 1-5C (یا اس سے زیادہ) ایک ہی محوری مقام پر آس پاس کے خول کے درجہ حرارت سے مختلف ہے۔

درمیانی درجہ حرارت کے مرتکز "ہالو" کے ساتھ کثرت سے متعین کردہ حد-۔

مستحکم حالت جو عمل کے بہاؤ میں تبدیلی کے وقت حرکت نہیں کرتی ہے (عارضی ہنگامہ خیز اثرات کے برخلاف)۔

تھرمل کیمرہ اسٹیل شیل کی گرم جلد پر ایک سیاہ، ٹھنڈی چوٹ کے طور پر پینٹ کیے گئے چھپے ہوئے لیک کے بھوت بھرے، برفیلے دستخط کو دیکھتا ہے۔

5. دستاویز اور کنٹراسٹ
تھرمل امیج محفوظ ہے۔ اگر کسی مشتبہ ٹھنڈے مقام کا پتہ چل جاتا ہے، تو علاقے کو چاک کے ٹکڑے یا مستقل مارکر سے نشان زد کیا جاتا ہے. 15 سے 30 منٹ بعد، اسی جگہ کو دوبارہ اسکین کیا جاتا ہے۔ حقیقت یہ ہے کہ سرد جگہ اب بھی موجود ہے اور اسی جگہ پر تشخیص کی حمایت کرتا ہے. درجہ حرارت کی عارضی بے ضابطگیوں (مثلاً گزرتے ہوئے بھاپ کے بلبلے، یا مقامی ڈرافٹ) تیزی سے ختم ہو جائیں گی۔

6. فوکس کے ساتھ پریشر ٹیسٹ کروائیں۔
تھرمل امیجنگ ایک اسکریننگ ٹول ہے۔" یہ پریشر ٹیسٹ کی جگہ نہیں لیتا ہے۔ لیکن یہ ممکنہ رساو کے لیے ایک درست جگہ کا پتہ لگاتا ہے۔ منصوبہ بند شٹ ڈاؤن کے دوران شیل کی نکاسی کی جاتی ہے، مشتبہ علاقے کی نشاندہی کی جاتی ہے اور متعلقہ ٹیوب پر انفرادی طور پر دباؤ کا تجربہ کیا جا سکتا ہے (مثلاً ایک سرے کو مسدود کر کے اور ہوا کے ساتھ دباؤ ڈال کر) پانی میں ڈوب کر یا سیدھی سیدھی تصویر کے اندر سوفرا ٹیکنگ محلول کے ساتھ۔ ٹیوب یا کم از کم ٹیوبوں کے ایک چھوٹے سے گروپ تک، اندھے ٹیسٹ کے گھنٹوں کی بچت۔

تھرمل امیجنگ کب سب سے زیادہ درست ہے؟
یہ طریقہ تمام معاملات پر لاگو نہیں ہوتا ہے۔ یہ درج ذیل حالات میں بہترین اگتا ہے۔

Large temperature difference between the tube-side and shell-side fluids. A minimum difference of 5 °C (ideally >10 ڈگری) ایک الگ تھرمل کنٹراسٹ فراہم کرتا ہے۔ اگر دو سیال تقریباً ایک ہی درجہ حرارت پر ہیں، تو رساو تھرمل دستخط نہیں دکھاتا ہے۔

زیادہ دباؤ پر ٹیوب کی طرف سیال۔ یہ اس بات کی ضمانت دیتا ہے کہ لیک ہونے والے سیال کو شیل کی دیوار تک پہنچنے کے لیے کافی رفتار کے ساتھ نکال دیا جاتا ہے۔ اگر شیل سائیڈ زیادہ دباؤ میں ہے تو رساو اندر کی طرف ہو گا (ٹیوب میں شیل سیال) اور تھرمل دستخط شیل کے بیرونی حصے کی بجائے ٹیوب شیٹ کے چہرے پر ہو سکتے ہیں۔

شیل کی سطح صاف اور غیر موصل۔ موصلیت ایک تھرمل کمبل ہے جو مقامی درجہ حرارت کے اتار چڑھاو کو ہموار کرتا ہے۔ ایک ٹکڑے سے موصلیت کو ہٹا دیں۔ لیکن کچھ پتلی کم-کثافت موصلیت کا مواد (مثلاً معدنی اون) اس کے باوجود بڑے رساو کا پتہ لگانے کے لیے سطح پر کافی تھرمل ترسیل کو قابل بناتا ہے۔

مستحکم-ریاست کا کام کرنا۔ ایکسچینجر کو اسکین کرنے سے پہلے کم از کم 30 منٹ تک کام کرنے کے معمول کے حالات میں ہونا چاہیے۔ سٹارٹ اپ ٹرانزینٹس کئی تھرمل بے ضابطگیوں کو پیدا کر سکتے ہیں جنہیں لیک ہونے کی غلطی ہو سکتی ہے۔

حقیقی-دنیا کی مثالیں اور حدود
مثال 1 ٹھنڈے پانی کے ساتھ گرم نمکین کولنگ
گرم نمکین پانی (85 ڈگری) کو ٹیوب سائیڈ پر پی ٹی ایف ای ایکسچینجر میں ٹھنڈے پانی (25 ڈگری) سے ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔ ایک ٹیوب میں ایک رساو تیار ہوتا ہے۔ 25 ڈگری ٹھنڈا پانی 85 ڈگری نمکین پانی میں رستا ہے۔ لیکن رساو کی سمت اندر کی طرف ہے (ٹیوب سے شیل)۔ یہ ٹھنڈا پانی خول کی دیوار پر نہیں ٹپکتا، اس لیے خول کا بیرونی حصہ بلند درجہ حرارت پر رہتا ہے۔ خول کے بیرونی حصے کی تھرمل امیجنگ اس رساو کا پتہ نہیں لگائے گی، کیونکہ بہنے والا سیال شیل سے رابطہ نہیں کرتا ہے۔ اس کے بجائے آپریٹر کو ٹیوب شیٹ کے چہرے یا ٹیوب کی طرف سے منسلک پائپنگ کو اسکین کرنا ہوگا۔ یہ بہاؤ کی سمت اور دباؤ کے فرق کو جاننے کی ضرورت کو واضح کرتا ہے۔

مثال 2: کولڈ ٹیوب سائیڈ پر کنڈینسر
ایک PTFE ایکسچینجر شیل کی طرف گرم بخارات (120 ڈگری) کو گاڑھا کرتا ہے، جبکہ ٹھنڈا ٹھنڈا پانی (30 ڈگری) زیادہ دباؤ پر ٹیوب کی طرف بہتا ہے۔ ایک ٹیوب لیک ہوتی ہے، اور شیل کے اندر پنہول سے ٹھنڈا پانی چھڑکتا ہے۔ بیرونی خول میں نمایاں ٹھنڈا علاقہ ہے جو ارد گرد کے خول سے مسلسل 5 ڈگری ٹھنڈا ہے۔ یہ تھرمل امیجنگ کے لیے صرف صحیح استعمال ہے۔

مثال 3: بڑا ایکسچینجر، چھوٹا لیک
ایک بہت چھوٹا رساو، مثال کے طور پر ایک پن ہول<0.5 mm, may only produce a very little flow rate. The jet may not impinge on the shell wall, but instead become entrained in the shell-side flow and evaporate or mix prior to impingement. In these circumstances the shell does not show detectable thermal anomaly. The method has a sensitivity limit and extremely small leaks may still need a traditional pressure test for identification.

روایتی طریقوں کے مقابلے میں فوائد پہلو روایتی دباؤ کی جانچ انفراریڈ امیجنگ
عمل میں خلل بند، نالی کی ضرورت کوئی نہیں (ویب)
منٹ سے گھنٹوں سے دنوں کی تشخیص کرنے کا وقت
رساو کا پتہ لگانے میں درستگی کم (اکثر صرف کون سی ٹیوب شیٹ کی قطار) اعلیٰ (امپنگمنٹ زون کی نشاندہی کر سکتی ہے)
سامان کی قیمت کم (پریشر گیج، پمپ) تھرمل کیمرہ: 5-5k-30k اعتدال پسند
مہارت کی سطح کم اعتدال پسند (تھرمل تصویریں پڑھنا)
دباؤ والے سیالوں کی حفاظت سے نمٹنے کی ضرورت ہے کوئی رابطہ نہیں، کوئی خطرہ نہیں۔
ایک ایسی فیکٹری کے لیے جس کے پاس پہلے سے ہی تھرمل امیجنگ کیمرہ استعمال میں ہے (برقی معائنہ، ریفریکٹری سروے، یا دیگر پیشن گوئی کی دیکھ بھال کے لیے)، لیک کی نشاندہی کے لیے اسے تعینات کرنے کی اضافی لاگت صفر ہے۔ غیر ضروری شٹ ڈاؤن نہ ہونے یا کسی مخصوص مرمت کے لیے بہت مختصر شٹ ڈاؤن ہونے سے بچایا جانے والا وقت سرمایہ کاری کو بہت جلد واپس کر دیتا ہے۔

بہترین طرز عمل اور عام غلطیاں
کبھی بھی ایک اسکین پر بھروسہ نہ کریں۔ جھوٹے سرد علاقے محیطی ہوا، سورج کے بوجھ اور پڑوسی گرم سطحوں کی وجہ سے ہو سکتے ہیں۔ دن کے مختلف اوقات میں، یا مختلف نقطہ نظر سے اسکین کریں۔

"مشکوک نقطہ پر ایک ہی بار نشان لگائیں؛ شیل کو نشان زد کرنے کے لیے ایک غیر-مستقل مارکر استعمال کریں۔ آپس میں جڑنے کے لیے تھرمل امیج کے ساتھ ایک مرئی روشنی والی تصویر لیں۔

چکرا جیومیٹری سمجھا جاتا ہے۔ لیک جیٹ عام طور پر شیل کو بافل کٹ کے عین مخالف طور پر مارتے ہیں کیونکہ بہاؤ کی سمت بافل کے کنارے پر مجبور ہوتی ہے۔ ان علاقوں پر توجہ دیں۔

تفریق درجہ حرارت کا تجزیہ کریں۔ بہت سے تھرمل کیمرے حوالہ نقطہ اور مشتبہ جگہ کے درمیان درجہ حرارت کا فرق دکھا سکتے ہیں۔ 2 ڈگری یا اس سے زیادہ کا فرق جو مستحکم ہے ایک اہم اشارے ہے۔

پروسیس پیرامیٹر سے تعلق شیل-سائیڈ چالکتا میں معمولی اضافہ، ٹیوب کے سائیڈ پریشر میں کمی-یا آؤٹ لیٹ کے درجہ حرارت میں تبدیلی تھرمل امیجنگ کی تلاش میں معاون ثابت ہو سکتی ہے۔

نتیجہ: غیر مرئی حرارت کو دیکھنا
تھرمل امیجنگ ایک طاقتور، غیر-ناگوار اور پیش گوئی کرنے والا تشخیصی آلہ ہے جو PTFE ایکسچینجر میں باہر سے اندرونی رساو کا پتہ لگانے کے قابل بناتا ہے جب کہ یہ عمل جاری ہے۔ ایک تربیت یافتہ آپریٹر شیل کی دیوار سے ٹکرانے والے سیال کے خارج ہونے والے جیٹ کے ذریعہ پیدا ہونے والی خصوصیت کے ٹھنڈے مقام کو نوٹ کرکے علاج کی ضرورت والے ٹیوب یا ٹیوب کے علاقے کی نشاندہی کرسکتا ہے۔ یہ ایک مقررہ بندش کے دوران توجہ مرکوز، کم سے کم-ڈاؤن ٹائم مرمت کی اجازت دیتا ہے، نہ کہ اندھی، وقت گزاری-تلاش۔ سب سے طاقتور تشخیصی آنکھیں وہ ہیں جو دیکھی جانے والی حرارت کو دیکھ سکتی ہیں۔ مخالف کیمیکل یا جیوتھرمل آپریشن میں PTFE ہیٹ ایکسچینجرز کی دیکھ بھال کرنے والی ٹیموں کے لیے تشخیصی ٹول باکس میں تھرمل امیجنگ شامل کرنے سے کارکردگی کے پراسرار، سست نقصان کو پوشیدہ خرابی کے نظر آنے والے، قابل عمل تھرمل نقشے میں بدل دیتا ہے۔