PTFE izmenjevalnik toplote se odstrani iz uporabe, potem ko operaterji opazijo majhna puščanja, ki nastajajo v bližini zavoja cevi in na robu cevne pločevine. Vizualni pregled razkrije mrežo izjemno finih razpok, ki se širijo vzdolž površine. Tabele kemijske združljivosti potrjujejo, da je procesna tekočina sprejemljiva za PTFE. Delovne temperature nikoli niso presegle projektnih omejitev. Ni znakov odrgnine, udarca ali nadtlaka. Poškodba je videti mehanska, vendar ni prišlo do mehanske preobremenitve. Ta vrsta zagonetne okvare pogosto vodi do napačnih zaključkov, dokler ne upoštevamo manj očitnega mehanizma: pokanje zaradi napetosti v okolju.
Razpoke zaradi napetosti v okolju (ESC) opisuje način odpovedi, pri katerem se polimer zlomi zaradi skupnega delovanja natezne napetosti in kemičnega okolja, ki oslabi odpornost proti rasti razpok. Nobeden od dejavnikov sam po sebi običajno ne bi poškodoval materiala. PTFE je splošno znan po kemični inertnosti in odpornosti proti koroziji, vendar ima kot vsi polimeri mikrostrukturo, občutljivo na dolgotrajne-obremenitve. Ko v materialu obstaja mehanska napetost, lahko nekatere kemikalije dramatično pospešijo širjenje razpok, čeprav kemično ne raztopijo ali razgradijo polimera.
Mehanizem se bistveno razlikuje od korozije. Pri koroziji kemikalija reagira z materialom in ga porabi. Pri okoljskem stresnem razpokanju kemikalija deluje kot spodbujevalec in ne kot napadalec. Molekule prodrejo v mikroskopske površine in zmanjšajo medmolekularno kohezijo, kar zmanjša energijo, potrebno za razširitev razpoke. Ko enkrat nastane, se razpoka širi pod napetostmi, ki so daleč pod normalno trdnostjo materiala. Zato se zdi, da izmenjevalnik ne uspe "pod oceno", kar povzroča zmedo med analizo napak.
Preostala napetost zagotavlja gonilno silo. Cevi in zavoji toplotnega izmenjevalnika PTFE so oblikovani s toplotnim oblikovanjem in namestitvijo. Celo skrbna izdelava pusti lokalizirane natezne napetosti, zlasti na zunanji strani krivin, kjer pride do raztezanja. Namestitev lahko dodatno obremeni zaradi neporavnanosti cevi, prekomernega zategovanja prirobnice ali omejenega toplotnega raztezanja. Toplotno kroženje med delovanjem nato vedno znova obremeni ta področja in skozi čas ohranja stalno-gonilno silo razpok.
Sredstva za-napetostne razpoke sprožijo drugi del mehanizma. Fluoropolimeri so odporni proti večini kislin in baz, vendar lahko nekatere spojine vseeno spodbujajo rast razpok. Površinsko aktivne snovi so dobro-znana kategorija, ker zmanjšujejo površinsko energijo in prodirajo skozi mikropraznine. Nekatera organska topila pri povišani temperaturi lahko delujejo podobno, zlasti v kombinaciji z mehansko obremenitvijo. Ta učinek imajo tudi nekateri procesni dodatki, vlažilna sredstva in čistilne kemikalije. Kemikalija ne napada vidno površine PTFE, zato same tabele združljivosti ne morejo predvideti okvare.
Značilni vzorci razpok pomagajo razlikovati ESC od drugih poškodb. Razpoke so običajno zelo drobne in se pogosto razvejajo v več smereh. Pojavijo se na območjih z največjo natezno obremenitvijo: zunanji upogibni polmeri, blizu vpetih območij prirobnic in okoli spojev cevnih plošč. Površina zloma je običajno videti mat, namesto stopljena ali erodirana. V zgodnjih fazah lahko izmenjevalnik opravi tlačne preizkuse, ker razpoke ostanejo plitke; puščanje se začne šele, ko se povežejo skozi debelino stene.
Preiskave na terenu pogosto razkrijejo-preostalo napetost, ki jo povzroči namestitev, kot odločilen dejavnik. Obremenitev cevi, prenesena na šobo izmenjevalnika, nekoliko popači cevno ploščo in skoncentrira napetost okoli vhodov cevi. Pod izpostavljenostjo blagim površinsko aktivnim snovem,-ki vsebujejo procesne tokove, razpoke postopoma nastajajo več mesecev. Samo okolje ne bi poškodovalo neobremenjene komponente, sam stres pa bi ostal neškodljiv brez kemikalije. Skupaj ustvarjajo neuspeh.
Preventiva torej zahteva obravnavo mehanskih in kemičnih vplivov. Ukrepi mehanskega oblikovanja so zelo učinkoviti. Večji upogibni radiji zmanjšajo zunanjo-napetost vlaken med izdelavo. Pravilno naravnane cevi preprečujejo stalne zunanje obremenitve. Neodvisni nosilci cevi ustavijo vibracije in prenos teže v ohišje izmenjevalnika. Nadzorovan navor vijaka preprečuje lokalno deformacijo na prirobnicah. Dopuščanje prostora za toplotno raztezanje preprečuje ciklične natezne obremenitve med temperaturnimi spremembami.
Pregled procesa je enako pomemben. Prepoznavanje morebitnih -sredstev za razpoke v tekočini -, vključno z dodatki v sledovih in čistilnimi raztopinami -, pomaga določiti tveganje. Ko takšnih dejavnikov ni mogoče odpraviti, postane zmanjšanje mehanske obremenitve še bolj kritično. V nekaterih primerih ponujajo alternativni razredi fluoropolimerov ali spremenjene metode obdelave izboljšano odpornost proti širjenju razpok s povečanjem molekularnega prepletanja ali zmanjšanjem koncentracije notranjih napetosti.
Razpoke zaradi napetosti v okolju predstavljajo subtilen, a dobro{0}}dokumentiran način okvare opreme za prenos toplote iz polimerov. Odsotnost vidne korozije pogosto zavede prizadevanja za odpravljanje težav v napačne vzroke, kot so proizvodne napake ali odstopanja tlaka. Natančna ocena preostale napetosti, radija upogiba, poravnave namestitve in kemične sestave običajno razkrije pravi mehanizem.
Zanesljivo delovanje je odvisno od spoznanja, da kemična odpornost sama po sebi ne zagotavlja trajnosti strukture. Ko sočasno obstajata natezna napetost in povzročitelji-napetostnih razpok, lahko celo zelo inerten PTFE prezgodaj zlomi. Vključitev funkcij-razbremenitve napetosti in pregled kemije procesa med specifikacijo zagotavlja praktično varnostno rezervo. Za zahtevne aplikacije, ki vključujejo površinsko aktivne snovi ali segrete organske mešanice, posvetovanje z izkušenimi proizvajalci in strokovnjaki za materiale omogoča izbiro konstrukcijskih podrobnosti, ki so odporne na širjenje razpok in podaljšajo življenjsko dobo izmenjevalnika.
