Затримані агресивні пари утворюють корозійний газ-рідина на поверхні уздовж верхніх секцій нагрівача
Закриті або погано вентильовані резервуари для обробки утворюють щільні кислотні та окислювальні пари з нагрітих хімічних розчинів. Ці пари збираються над рівнем рідини та багаторазово конденсуються на верхній частині занурювального нагрівача PTFE. Поперемінна конденсація пари та випаровування створює постійну зону чергування газу-рідини. Агресивні конденсовані речовини поступово послаблюють поверхневі молекулярні ланцюги та утворюють мікро-дефекти. Нагрівачі, встановлені в добре-провітрюваних резервуарах, запобігають безперервному нападу випарів і зберігають повну компактність зовнішньої матриці. Довготривалий-вплив парів створює стабільні шляхи проникнення для конденсованого корозійного середовища. Комбінований напруга окислення парів і рідка хімічна ерозія викликають потоншення верхньої регіональної стінки та безперервне ослаблення ізоляції занурювального нагрівача PTFE.
Лабораторні порівняльні випробування показують, що занурювальний нагрівач PTFE в добре вентильованих резервуарах підтримує стабільний термін служби 18–24 місяців. Обігрівачі, що піддаються впливу накопичених корозійних парів, зазнають швидкого окислення поверхні та утворення пор протягом 10 місяців. У цій статті аналізуються механізми термічної-хімічної деградації композиту внаслідок окислення парою, ілюструється компроміс-між спрощеною схемою вентиляції та захистом від-пар-корозії, а також наводяться градуовані стандарти-поганої-вентиляції.
Основний інженерний компроміс-між компонуванням обмеженої вентиляції та контролем окислення парів
Зменшення вентиляційних отворів спрощує герметизацію бака та знижує витрати на експлуатацію вихлопної системи, але захоплені корозійні пари постійно конденсуються та окислюють верхні поверхні занурювального нагрівача PTFE. Побудова ефективних витяжних і вентиляційних каналів значно видаляє концентровані пари, але збільшує споживання енергії для витяжних вентиляторів. Стандартний уніфікований-настінний занурювальний нагрівач із PTFE не має-стійкого до окислення поперечного-зміцнення поверхні. Повторювана конденсація пари та випаровування швидко розширюють розкидані мікро-щілини у взаємопов’язані підповерхневі мережі пор у верхніх областях нагрівача.
Таблиця ризиків окислення парами занурювального нагрівача з поганою вентиляцією та PTFE
| Години щоденного впливу парів | Концентрація захопленої корозійної пари | Швидкість накопичення деградації | Термін служби | Рекомендована структура |
|---|---|---|---|---|
| Менше або дорівнює 3 годинам, постійна примусова вентиляція | Низька концентрація парів | Повільні слабкі ізольовані поверхневі мікро-розриви на верхніх ділянках | 17-23 місяці | Стандартний занурювальний нагрівач з PTFE |
| 3–7 годин періодичної роботи вихлопу | Середня концентрація парів | Помірне розширення підповерхневих каналів окислення | 11–15 місяців | Стійкий до-окиснення -середньої товщини-стінний занурювальний нагрівач із ПТФЕ середньої товщини |
| >7 годин майже герметичний резервуар з обмеженим повітрообміном | Висока насиченість корозійної пари | Швидко скупчені окислені пористі зони та регіональне потоншення стінок | 4–9 місяців | Безшовний занурювальний нагрівач із PTFE з високою поперечною-з’єднанням із товстою-стінкою-паро-від окислення |
Механізм подвійної конденсації окислення та термічної деградації
Недостатня вентиляція дозволяє корозійним парам затримуватися над поверхнею рідини резервуара. Пари конденсуються в тонкі рідкі плівки на верхніх відкритих ділянках занурювального нагрівача PTFE. Нагрівання прискорює реакції окислення між конденсованим середовищем і поверхнею фторполімеру, послаблюючи молекулярне укладання з утворенням мікро-пор. У кожному циклі нагрівання-охолодження конденсовані корозійні компоненти проникають у підповерхневі дефекти та постійно розширюють існуючі канали. Агресивна конденсована рідина просочується в щілини між окисленою зовнішньою оболонкою з PTFE та внутрішнім теплоізоляційним наповнювачем. Залишки провідної реакції накопичуються всередині ізоляційних шарів, утворюючи постійні канали витоку, які поступово знижують опір ізоляції протягом робочих циклів. Оксидовані шорсткі поверхні легко утримують конденсовані парові плівки, подовжуючи тривалість реакції та прискорюючи руйнування матриці в само-петлі старіння. Пошкодження головним чином зосереджені на верхніх секціях нагрівача, розташованих у зоні конденсації пари занурювального нагрівача з ПТФЕ.
Виробничі ризики
Пористі-зони, спричинені окисленням, зменшують опір ізоляції занурювального нагрівача з PTFE та спричиняють часті відключення захисту від протікання, перериваючи безперервне серійне виробництво обробки поверхні. Залишки, заблоковані всередині окислених пор, перешкоджають рівномірному теплообміну та утворюють локальні гарячі точки, що призводить до нестабільної температури ванни та більшої кількості браку заготовки. Прогресуюче регіональне потоншення стінки, спричинене постійним окисленням пари, зрештою створює отвори для проникнення, що призводить до часткового короткого замикання верхньої-секції-і повного виходу з ладу нагрівача. Крихітні крихкі фрагменти PTFE відриваються від окислених поверхонь і потрапляють у технологічну рідину, створюючи дефекти частинок на прецизійних металевих компонентах і друкованих платах.
Відповідні рішення для пом’якшення
Виробничі резервуари з низьким-паро-ризиком, обладнані стабільними вихлопними системами, можуть використовувати стандартний формований PTFE занурювальний нагрівач; забезпечте достатній простір для циркуляції повітря над поверхнею рідини. Майстерні із середнім{3}}вентиляційним-ризиком обирають середній{5}}поверхневий-окислювальний-стійкий-тефлоновий нагрівач середньої товщини зі стабільною молекулярною структурою для уповільнення деградації поверхні,-спричиненої парою. Виробничі лінії з герметичними резервуарними конструкціями та накопиченням великої кількості пари повинні бути обладнані безшовним занурювальним нагрівачем з PTFE із високим поперечним-з’єднанням і товстими-проти{12}}паро-від окислення, щоб протистояти постійній циклічній конденсації пари. Правила допоміжної експлуатації: встановлювати спрямовані витяжні шафи над рівнем рідини; уникати повністю герметичних кришок баків під час нагрівання; регулярно витирайте конденсовані залишки хімікатів на верхніх секціях нагрівача.
Висновок
Регіональне окислення поверхні та локалізоване стоншення стінок є типовою несправністю, обмеженою секціями нагрівача, які піддаються корозійній конденсації парів. Розподіл пошкоджень демонструє очевидні позиційні характеристики, на відміну від рівномірної корозії, що відбувається в умовах повного занурення рідини. Звичайним тонкостінним занурювальним нагрівачам з PTFE бракує молекулярної стабільності, щоб протистояти циклічному окисленню через конденсовані корозійні пари. Оптимізація вентиляції резервуара залишається найбільш прямим і економічним профілактичним заходом. Групи технічного обслуговування повинні регулярно перевіряти зони збору випарів і зважувати витрати на трансформацію вентиляції проти втрат на заміну обладнання, щоб сформулювати індивідуальні плани захисту для герметичних систем резервуарів для вологої обробки, оснащених занурювальним нагрівачем з PTFE.
