Klient używał przez pół roku, rura miedziana nagle pękła i wyciekł czynnik chłodniczy — szukaliśmy przyczyny 3 tygodnie

Pewnego marcowego popołudnia zadzwonił klient, ton miał ostry:

„Co jest z tym waszym filter drierem? Po pół roku użytkowania pękła rura miedziana wymiennika, cały czynnik chłodniczy wyciekł! Za tę partię musicie odpowiadać.”

Po odłożeniu słuchawki w hali nikt się nie odezwał. Wszyscy wiedzieli, co to oznacza — pęknięcie rury miedzianej i wyciek czynnika to najbardziej kłopotliwa i kosztowna awaria w branży chłodniczej. Zatrzymanie urządzenia, roszczenia klienta, utrata reputacji — każde z nich wystarczy, by narobić sobie kłopotów.

Ale i my mieliśmy wątpliwości: filter drier z sitami molekularnymi to „bramkarz” układu chłodniczego, odpowiada za pochłanianie wody i zanieczyszczeń oraz oczyszczanie czynnika. Sam nie wytwarza naprężeń ani ciepła, więc jak mógł spowodować pęknięcie rury miedzianej?

Podejrzenia klienta nie były bezpodstawne, a nasza krzywda też była realna. Gdzie leżał problem?

Pierwszy etap dochodzenia: producencie rur, wyjaśnij się

Po otrzymaniu próbki nasza pierwsza reakcja była jak u większości firm: konfrontacja z producentem rur miedzianych.

Bo przy pęknięciach najczęstszym kozłem ofiarnym jest sama rura — głębokie rysy na powierzchni zewnętrznej, zadrapania i utlenienie wewnętrznej ścianki to typowe wady fabryczne rur miedzianych. Przy rozciąganiu rury i rozszerzaniu końca naprężenie rozciągające na powierzchni powoduje zerwanie w miejscu rysy.

Tej samej nocy wysłaliśmy uszkodzoną rurę na badania prądami wirowymi i metalograficzne. Wyniki: kompletne zapisy badań fabrycznych rury, brak pierwotnych rys, prawidłowa struktura metalograficzna. Producent rur przysłał kompletny raport z badań i powiedział pewnie: „Materiał jest w porządku, nie zwalajcie na mnie.”

Pierwsza runda — dostaliśmy po nosie.

Drugi etap dochodzenia: na etapie obróbki, czy technologia nie zawiodła?

Skoro rura jest w porządku, to wina najpewniej leży w obróbce — nadmierne rozciąganie przy gięciu, zbyt duże rozszerzenie końca, zadziory po cięciu, nierówna długość rur U. Każde odchylenie technologiczne może sprawić, że rura miedziana pęknie po pół roku „jak żaba w ciepłej wodzie”.

Wyciągnęliśmy parametry technologiczne i zapisy obróbki tej partii wymienników, punkt po punkcie sprawdziliśmy tolerancje, wyrywkowo skontrolowaliśmy gięte i rozszerzane elementy z tej samej partii — wszystko w granicach normy. Gięcie bez nadmiernego rozciągania, rozszerzenie bez przekroczenia limitu, różnica długości rur U w granicach 2mm.

Druga runda — znowu ślepy zaułek.

Przełom: jeden przeoczony szczegół

Gdy dochodzenie utknęło w martwym punkcie, inżynier na miejscu rzucił mimochodem: „Dziwne, to urządzenie pracuje u klienta nad morzem. Inne maszyny są w porządku, tylko ta pękła.”

To zdanie odwróciło całą sprawę.

Nad morzem, wilgotno, z tej samej partii problem tylko w maszynach w określonym środowisku — te trzy informacje razem sprawiły, że naszemu kierownikowi technicznemu „serce zamarło”: to nie zwykłe pęknięcie mechaniczne, a raczej pęknięcie korozyjne. Gdyby to była zwykła wada obróbki lub materiału, problem wystąpiłby w całej partii, a nie tylko w zależności od środowiska.

Prawda wychodzi na jaw: jony chlorkowe, "niewidzialny zabójca" ukryty w czynniku chłodniczym

Kierując się tą hipotezą, wysłaliśmy miejsce pęknięcia do analizy SEM + EDS, a jednocześnie wycięliśmy próbkę do badań metalograficznych.

Wynik był zaskakujący, a zarazem przewidywalny: w metalografii pęknięcie ma typowe rozgałęzienie w kształcie litery Y — to nie pęknięcie zmęczeniowe, lecz "odcisk palca" pękania korozyjnego pod naprężeniem (SCC).

Analiza EDS wykazała w miejscu pęknięcia wyraźne wzbogacenie w jony chlorkowe (Cl), przy jednocześnie podwyższonej zawartości tlenu (O) i obniżonej zawartości miedzi (Cu).

Prawda wreszcie wyszła na jaw: miedziana rura tego urządzenia przez długi czas znajdowała się w środowisku naprężeń rozciągających + jonów chlorkowych + wilgoci, co doprowadziło do pękania korozyjnego pod naprężeniem (SCC).

W środowisku jonów chlorkowych miedź traci ochronę pasywacyjną, a jony chlorkowe "wgryzają się" w granice ziaren wzdłuż punktów koncentracji naprężeń, rozprzestrzeniając się stopniowo. Proces ten jest powolny i ukryty — pół roku to dokładnie czas od zainicjowania pęknięcia do jego przebicia. Gdy na powierzchni widać szczelinę, wnętrze jest już dawno pełne uszkodzeń.

Skąd więc pochodzą jony chlorkowe? Po kompleksowym dochodzeniu wskazano trzy źródła:

• Degradacja czynnika chłodniczego lub oleju chłodniczego, w wyniku której w warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia powstają substancje zawierające chlor;
• Pozostałości środków czyszczących/odtłuszczających wniesione do systemu podczas montażu i niewystarczająco dokładnie przedmuchane;
• Wilgotne środowisko nadmorskie — sole z powietrza długotrwale przenikają przez mikronieszczelności.

A sama miedziana rura w miejscach gięcia i rozszerzania ma naprężenia resztkowe — to właśnie miejsca, w które pękanie korozyjne pod naprężeniem "najchętniej kąsa".

Czy nasz filtr z sitami molekularnymi ponosi tu jakąkolwiek odpowiedzialność?

Wracając do pierwotnych wątpliwości klienta: filtr nie ponosi odpowiedzialności, ale ma "wartość wykrywania problemów".

Filtr z sitami molekularnymi zamontowany w systemie ma za zadanie chłonąć wodę, wychwytywać zanieczyszczenia i oczyszczać czynnik chłodniczy. Zatrzyma zanieczyszczenia stałe i wilgoć, ale nie zatrzyma jonów chlorkowych już rozpuszczonych w czynniku chłodniczym — to poza jego możliwościami, tak jak ochroniarz zatrzyma człowieka, ale nie zatrzyma wirusów w powietrzu.

Ale właśnie dlatego, że mamy kompletny proces badawczy — oględziny, cięcie próbek, metalografia, twardość, analiza składu SEM/EDS, zapisy identyfikowalności — nie kręciliśmy się w błędnym kole "ty mnie obwiniasz, ja ciebie", lecz dowodami wskazaliśmy winowajcę: pękanie korozyjne pod naprężeniem wywołane jonami chlorkowymi.

Zakończenie: zamienić "czyj to problem" w "na którym etapie jest problem"

To dochodzenie zajęło łącznie 3 tygodnie. Gdybyśmy wtedy, zgodnie ze starym zwyczajem, od razu twardo postawili klientowi "z naszym filtrem wszystko w porządku", albo odwrotnie — przyznali się i wypłacili odszkodowanie, sprawa na zawsze pozostałaby mętnym rachunkiem.

Wartość dochodzenia polega na zamianie "czyj to problem" w "na którym etapie jest problem":

• Wada materiału rury? Z dowodami z badań idziemy do dostawcy — rzeczowo i z uzasadnieniem.
• Problem obróbki lub spawania? Wracamy do optymalizacji procesu, żeby zatrzymać straty w następnej partii.
• A może agresywne medium w środowisku użytkowania? Wtedy pomagamy klientowi zmienić czynnik chłodniczy, zmienić proces czyszczenia, zastosować ochronę powierzchniową — to dopiero prawdziwa usługa wartości dodanej i początek kolejnej współpracy.

Po tym zdarzeniu jeszcze wyraźniej zrozumieliśmy jedno: w branży chłodniczej najdroższe nigdy nie są materiały, lecz "zgadywanie". Następnym razem, gdy pojawi się pęknięcie, nie spiesz się z przerzucaniem winy. Przejdź tę procedurę raz — odpowiedź sama wypłynie.