Локальні зони мікро-корозії на поверхнях пластин, спричинені біоплівкою
Попередня обробка ПХБ і низько{0}}температурні хімічні резервуари легко розмножують бактерії та грибки, утворюючи липкі мікробні біоплівки, щільно прикріплені до нагрівальних занурювальних пластин PTFE. Біоплівки блокують теплообмін рідини та створюють герметичні застійні мікро-зони. Метаболіти мікробів виробляють органічні кислоти, утворюючи локальне середовище з ультра-низьким pH лише під шарами біоплівки. Порівняно з чистими пластинами з повним очищенням рідиною довгострокове-покриття біоплівки послаблює щільність поверхні PTFE та відкриває мікро-пори для проникнення корозійних іонів. Накладена мікробна кислотна ерозія та хімічна атака об’ємної ванни спричиняють нерівномірну виїмку та локалізоване потоншення стінок, що різко скорочує цикл експлуатації занурювальних пластин із нагріванням PTFE.
Лабораторні тести на контрастність показують, що занурювальні пластини з нагріванням PTFE з регулярним дозуванням біоциду та щотижневим очищенням біоплівки зберігають стабільний термін служби 18–24 місяців. Плити, які страждають від стійкого покриття товстою біоплівкою, протягом 10 місяців розвивають сильну підповерхневу іонну дифузійну корозію. У цій статті аналізується пов’язане з біоплівкою розкладання хімічного композиту, пояснюється компроміс-між спрощеним керуванням біоцидами та захистом від-біоплівки, а також надаються градуовані стандарти відповідності проти-біоплівки.
Основний інженерний компроміс-між нечастим дозуванням біоциду та контролем корозії біоплівки
Зменшення додавання біоцидів і пропуск щотижневого очищення резервуару скорочує споживання хімікатів і роботу з обслуговування, але товсті біоплівки постійно утворюються та викликають локалізовану кислотну мікро-корозію під шарами біоплівки. Регулярне додавання біоциду та очищення циркуляційного резервуару фундаментально усувають носіїв розмноження мікробів, але збільшують щоденні витрати на хімікати та час простою виробництва. Стандартні рівномірні-настінні занурювальні пластини з PTFE не мають стійкої до біоплівки-модифікації перехресних-зв’язків. Довготривала -ерозія органічної кислоти під біоплівками швидко розширює поверхневі мікро-пори у взаємопов’язані мережі підповерхневих дефектів.
Ступінь забруднення біоплівки та ризик корозії занурювальних пластин із нагріванням PTFE
| Щоденні години покриття біоплівки | Ступінь товщини біоплівки | Швидкість накопичення деградації | Термін служби | Рекомендована структура |
|---|---|---|---|---|
| Менше або дорівнює 3 годинам, тижневе дозування біоциду | Тонка безперервна плівка | Повільно розсіяні мікро-ямки під плямами біоплівки | 17-23 місяці | Стандартні формовані PTFE нагрівальні занурювальні пластини |
| 3–7 год, біоцид додається лише щомісяця | Середня суцільна плівка | Помірне підповерхневе розширення пор | 11–15 місяців | Анти-мікробні пластини середньої товщини-з PTFE із середніми перехресними зв’язками, нагрівальні занурювальні плити |
| >7 год, нульова регулярна стерилізація | Щільна компактна липка біоплівка | Швидкі скупчені глибокі ямки та локальне витончення | 4–9 місяців | Безшовні високопоперечні-з’єднання товстих-стінних анти-біоплівкових занурювальних пластин із PTFE |
Подвійний мікробний-механізм хімічного розкладання
Липкі біоплівки ізолюють покриті пластини від циркулюючої свіжої рідини для ванни. Мікробні метаболічні органічні кислоти накопичуються всередині герметичних проміжків біоплівки, утворюючи стійке мікро-середовище з низьким -pH, яке роз’їдає поверхні PTFE та створює підповерхневі мікро-пори. Кислотні та металеві іони в об’ємній рідині дифундують у ці пори через проміжки на краю біоплівки. Повторні цикли нагрівання-охолодження розширюють мікро-пори в мережі тріщин під шарами біоплівки. Корозійні середовища проникають у щілини між зовнішньою оболонкою з ПТФЕ та внутрішньою теплоізоляцією. Залишки електропровідної солі накопичуються всередині ізоляції, утворюючи постійні канали витоку, які поступово знижують опір ізоляції. Пористі корозійні поверхні захоплюють більше органічних поживних речовин, щоб прискорити розмноження мікробів, потовщуючи біоплівки та посилюючи локалізовану корозію в само-циклі погіршення. Усі серйозні пошкодження зосереджуються на зонах пластини, повністю покритих біоплівкою.
Виробничі ризики
Спричинені біоплівкою мікро-пори погіршують опір ізоляції занурювальних пластин із нагріванням PTFE та спричиняють часті відключення захисту від протікання, порушуючи безперервну обробку заготовки. Забруднення біоплівки утворює теплоізоляційні шари та створює фіксовані локальні гарячі точки, що призводить до нерівномірної температури ванни та нестабільної якості обробки заготовки з більшою кількістю браку. Прогресуюче локалізоване потоншення стінки зрештою створює наскрізні отвори, що спричиняє локальне коротке-несправність замикання та повне руйнування нагрівальних занурювальних пластин PTFE. Фрагменти PTFE, що відшаровуються, забруднюють технологічну рідину та утворюють частинки дефектів на точних електронних компонентах.
Відповідні рішення для пом’якшення
Резервуари з низьким-забрудненням із щотижневим дозуванням біоциду можуть використовувати стандартні формовані занурювальні пластини з PTFE, оснащені -потужним перемішуванням для зменшення адгезії біоплівки. Виробничі лінії із середнім мікробним забрудненням вибирають занурювальні плити з ПТФЕ середньої товщини-з нагрівальною поверхнею із щільною поверхневою матрицею, щоб блокувати проникнення органічної кислоти. Важкі безперервні резервуари,-схильні до утворення біоплівки, повинні бути обладнані безшовними високопоперечними-з’єднаннями з товстими-стінними анти-біоплівковими нагрівальними плитами з PTFE, щоб протистояти довготривалій-мікро-корозії органічних кислот. Правила допоміжної роботи: регулярно додавайте біоцид відповідно до вмісту органіки у ванні; посилити циркуляційне перемішування для миття поверхонь пластин; проводити щотижневе повне циркуляційне очищення бака для видалення попередників біоплівки.
Висновок
Локалізована кластеризована ямка та нерівномірне потоншення стінок занурювальних пластин із нагріванням PTFE внаслідок забруднення мікробною біоплівкою спричинені спільною локальною мікро{0}}ерозією органічних кислот і прискореною дифузією іонів через пористі поверхневі дефекти, а не рівномірним природним старінням у чистих ваннах. Звичайні не{2}}зшиті тонко{3}}пластини не мають анти-мікробної кислотної стабілізації, щоб протистояти довгостроковій-корозії біоплівки. Стандартизоване керування біоцидами та високий-змішування потоку, узгоджене з анти-поперечною-біоплівкою з товстими{10}}стінними нагрівальними занурювальними пластинами з PTFE на основі тяжкості біоплівки, може ефективно стримувати підповерхневе мікро-розширення пор і локалізоване потоншення стінки. Спеціальні параметри щільності перехресних -зв’язків можуть бути розроблені залежно від рівня органічного забруднення майстерні для підтримки стабільної роботи резервуарів для вологої обробки, обладнаних занурювальними пластинами з нагріванням PTFE.
