Zákazník zařízení používal půl roku, poté se měděná trubka náhle praskla a docházelo k úniku chladiva – na nalezení skutečné příčiny jsme potřebovali tři týdny.

Jednoho odpoledne v březnu zavolal zákazník a hlasem plným podráždění:

"Co se děje s vašimi filtry desikanty? Po půl roce provozu praskla měděná trubka výměníku tepla a veškeré chladivo uniklo! Za tuto šárži nesete odpovědnost."

Po ukončení hovoru v dílně zavládlo ticho. Všichni věděli, co to znamená – prasknutí měděné trubky spolu s únikem chladiva je nejproblémovější a nejnákladovější havarijní situace v chladicím průmyslu. Výpadek zařízení, nároky zákazníka, poškození pověsti – každá z těchto položek stačí k vážným potížím.

Ale i my jsme měli pochybnosti: molekulární síťové filtry desikanty jsou v chladicím systému „brankáři“, jejichž úkolem je absorbovat vlhkost, nečistoty a čistit chladivo. Samy o sobě nevytvářejí mechanické napětí ani teplo – jak tedy mohly způsobit prasknutí měděné trubky?

Podezření zákazníka bylo pochopitelné, ale naše rozpačitost byla také oprávněná. Kde tedy leží skutečný problém?

První kolo šetření: výrobce trubek, vysvětlete nám prosím situaci

Po obdržení vzorků jsme jako většina firem okamžitě kontaktovali výrobce měděných trubek.

Nejčastějším viníkem prasknutí je totiž samotný materiál trubek – hluboké poškození povrchu, rýhy na vnitřní stěně nebo oxidace vnitřní stěny jsou typické výrobní vadami. Při nafukování nebo rozšiřování konců trubek se v místech poškození vlivem tahového napětí trubka přetrhne.

Trubky z porouchaného zařízení jsme ihned poslali na vířivovou zkoušku a metalografickou analýzu. Výsledky byly jasné: záznamy o kontrolních zkouškách při výrobě trubek byly kompletní, žádné původní poškození nebylo zjištěno, metalografická struktura byla normální. Výrobce trubek nám poslal kompletní zprávu o zkouškách a tvrdil: „Materiál je v pořádku, neobviňujte nás.“

První kolo šetření skončilo neúspěchem.

Druhé kolo šetření: technologický proces – nemáte-li problém s technologií?

Pokud materiál trubek není vadný, pak je pravděpodobně viníkem technologický proces – příliš silné ohýbání trubek, nadměrné rozšiřování konců, ostříhání s hrubými okraji nebo nestejná délka U-trubek. Jakýkoli technologický odchylka může vést k postupnému prasknutí měděné trubky po půl roce provozu – tzv. efekt „vaření žáby ve vlažné vodě“.

Zkontrolovali jsme technologické parametry a záznamy o výrobě této šárže výměníků tepla, ověřili jsme všechny tolerance a provedli jsme náhodný výběr ohnutých a rozšířených trubek ze stejné šárže – vše bylo v rámci stanovených tolerancí. Ohýbání nezpůsobilo přetížení materiálu, rozšiřování konců nepřekročilo mezní hodnoty a rozdíl délek U-trubek byl udržen v rámci 2 mm.

Druhé kolo šetření také vedlo do slepé uličky.

Zlomový bod: detail, který byl přehlédnut

Když se šetření zaseklo, technik na místě náhle poznamenal: „To je divné – toto zařízení bylo nasazeno u zákazníka u moře. Ostatní stroje fungují bez problémů, jen tento se poškodil."

Tato poznámka zcela změnila směr vyšetřování.

Pobřežní poloha, vlhké prostředí, porucha pouze u zařízení v daném prostředí – tyto tři informace spolu souvisí: nejedná se o obyčejné mechanické prasknutí, ale spíše o korozivní prasknutí. Pokud by šlo o čistě technologický nebo materiálový problém, měly by se poruchy objevit hromadně, nikoli výhradně v konkrétním prostředí.

Pravda se odhaluje: Chloridové ionty – ‚neviditelný vrah‘ skrytý v chladivu

S touto hypotézou jsme místo trhliny odeslali na analýzu pomocí elektronového mikroskopu SEM a energeticky disperzního spektrometru EDS, zároveň jsme provedli metalografický řez.

Výsledek byl překvapivý, ale zároveň očekávatelný: Metalografická analýza ukázala typické Y- tvaré větvení trhlin – nejde o únavové trhliny, nýbrž o známku napěťově korozního praskání (SCC).

EDS analýza detekovala v místě trhliny výrazné obohacení chloridových iontů (Cl), zároveň zvýšený obsah kyslíku (O) a snížený obsah mědi (Cu).

Pravda konečně vyplula na povrch: Měděné trubky tohoto zařízení byly dlouhodobě vystaveny kombinaci tahového napětí, chloridových iontů a vlhkého prostředí, což vyvolalo napěťově korozní praskání (SCC).

V prostředí obsahujícím chloridové ionty ztrácí měď pasivní ochrannou vrstvu; chloridové ionty postupně „vyžírají“ mezikrystalové hranice v místech koncentrace napětí. Tento proces je pomalý a nenápadný – půl roku je přesně doba, kterou trhliny potřebují k tomu, aby se vyvinuly od počátečního vzniku až po průraz. Jakmile se trhlina objeví na povrchu, je vnitřek již značně poškozen.

Odkud ale pocházejí chloridové ionty? Komplexní šetření ukázalo tři možné zdroje:

• Degradace chladiva nebo mazacího oleje, která za vysoké teploty a tlaku vede k uvolnění chlorovaných látek;
• Zbytky čisticích prostředků nebo odmašťovadel, které se během instalace dostaly do systému a nebyly důkladně odvzdušněny;
• Vlhké pobřežní prostředí – solné částice ze vzduchu pronikají dlouhodobě do systému prostřednictvím mikroúniků.

Navíc měděné trubky mají ve svých ohnutých částech a rozšířených ústích zbytkové napětí – právě toto jsou místa, kde se napěťově korozní praskání nejraději „zakusuje“.

Má naše molekulární síťový filtr nějakou odpovědnost?

Vraťme se k původnímu obvinění zákazníka. Suchý filtr nenese žádnou odpovědnost, avšak má „hodnotu při odhalování problému“.

Molekulární síťový suchý filtr instalovaný v systému má za úkol absorbovat vodu, pevné nečistoty a čistit chladivo. Je schopen zadržet pevné nečistoty i vlhkost, ale nemůže zadržet chloridové ionty již rozpuštěné v chladivu – to leží mimo jeho funkční rozsah, stejně jako strážce dokáže zadržet osobu, nikoli však viry ve vzduchu.

Právě díky našemu komplexnímu postupu analýzy – vizuální kontrola, řez vzorku, metalografie, tvrdost, SEM/EDS složková analýza a sledování záznamů – jsme se vyhnuli bezvýslednému hádkám typu ‚vy viníte nás, my viníme vás‘ a namísto toho důkazy jednoznačně identifikovali skutečného viníka: napěťově korozní praskání vyvolané chloridovými ionty.

Závěr: Změňte otázku ‚Kdo je vinen?‘ na otázku ‚Ve kterém článku řetězce nastal problém?‘

Toto šetření trvalo celkem tři týdny. Kdybychom tehdy postupovali podle starého zvyku – buď bychom zákazníkovi tvrdohlavě odpověděli ‚Náš filtr je v pořádku‘, nebo bychom se bez dalšího přiznali k chybě a zaplatili náhradu – tento případ by zůstal navždy nejasný.

Hodnota šetření spočívá v přeměně otázky ‚Kdo je vinen?‘ na otázku ‚Ve kterém článku řetězce nastal problém?‘:

• Jde o vadu materiálu trubek? S důkazy z analýzy se obrátíme na dodavatele – argumenty jsou jasné a přesvědčivé.
• Je příčinou zpracování nebo svařování? Upravíme technologii a zabráníme problému u dalších sérií.
• Je příčinou korozivní prostředí provozu? Pomůžeme zákazníkovi změnit chladivo, upravit čistící postup nebo aplikovat povrchovou ochranu – to je skutečná přidaná hodnota a zároveň začátek další spolupráce.

Po této události jsme si uvědomili ještě jasněji jednu věc: V chladicím průmyslu je nejdražší nikoli materiál, nýbrž hádání. Příště, když narazíte na trhliny, nechte se unést touhou okamžitě obviňovat. Postupujte podle tohoto postupu – odpověď se objeví sama.