Затримані кислотні залишки промивання концентруються в поверхневих заглибленнях і підтримують тривалу -атаку матриці
Багато виробничих процесів переміщують заготовки з резервуарів кислотного травлення безпосередньо в наступні ванни обробки. Краплі кислої промивної рідини капають на поверхні занурювального нагрівача з PTFE та осідають у крихітних поверхневих ямках і щілинах. Без ретельного промивання ці залишки не розчиняються в основному резервуарі, утворюючи дискретні мікро-кислотні-області. Нагрівачі, ретельно очищені після-переміщення заготовки, зберігають однорідні умови поверхні та непошкоджену фторполімерну структуру. Повторне накопичення залишків стабільно відкриває стабільні шляхи проникнення для корозійних середовищ. Комбінована стійка кислотна хімічна атака та циклічний термічний стрес створюють розсіяне потоншення стінок-у формі плям і поступове погіршення ізоляції занурювального нагрівача з ПТФЕ.
Лабораторні порівняльні випробування показують, що занурювальний нагрівач із PTFE, який отримує звичайну промивку після-перенесення, зберігає стабільний термін служби 18–24 місяці. Обігрівачі, які піддаються повторюваному впливу крапель кислотних залишків, страждають від швидкого утворення пор під поверхнею протягом 10 місяців. У цій статті аналізуються механізми-термічної-руйнації хімічних композитів із затримкою залишків, ілюструється компроміс-між спрощеною перехресною-очищенням і захистом від-залишків-корозії, а також надаються стандарти-відповідності градуйованим ризикам.
Основний інженерний компроміс-між пропуском проміжних етапів промивання та локалізованим контролем корозії
Усунення промивання нагрівача після переміщення заготовки скорочує загальні цикли обробки та скорочує споживання води, але затримувані кислотні краплі постійно створюють концентровані зони корозії на занурювальному нагрівачі PTFE. Впровадження цільової промивки розпиленням повністю змиває залишки кислоти, але додає додатковий час процесу та кількість стічних вод. Стандартний уніфікований-настінний занурювальний нагрівач із PTFE не має структуру,-зміцнену-кислотою. Повторне локалізоване кислотне збагачення перетворює ізольовані поверхневі вдавлення у взаємопов’язані мережі підповерхневих дефектів.
Таблиця ризику корозії для занурювального нагрівача з PTFE
| Години експозиції щоденного крапельного залишку | Частота осадження крапель кислоти | Швидкість накопичення деградації | Термін служби | Рекомендована структура |
|---|---|---|---|---|
| Менше або дорівнює 3 годинам, обов'язкове промивання спреєм після кожного перенесення | Рідкісні спорадичні кислотні краплі | Повільні слабкі ізольовані поверхневі мікро-розриви | 17-23 місяці | Стандартний занурювальний нагрівач з PTFE |
| 3–7 годин випадкові пропущені припливи | Кілька крапельних випадків за зміну | Помірне розширення каналів підземного проходження | 11–15 місяців | Занурювальний нагрівач із -кислоти-залишків із середньою товщиною-з стінкою PTFE |
| >7 годин тривалої-відсутності проміжного прибирання | Безперервне стікання важкого кислотного залишку | Швидко утворюються пористі плями та нерівномірне потоншення стінок | 4–9 місяців | Безшовний занурювальний нагрівач із PTFE з високою поперечною-з’єднанням із товстою-стінкою, що запобігає-кислотним-залишкам-корозії |
Подвійний концентрований кислотний залишок і механізм термічної деградації
Кислотні краплі, що виділяються з перенесених заготовок, залишаються в невеликих заглибленнях на поверхні занурювального нагрівача PTFE. Основна рідина ванни не може повністю розбавити ці обмежені залишки, підтримуючи місцево низький рН середовища. Постійне нагрівання прискорює руйнування молекулярного ланцюга та створює підповерхневі мікро{2}}пори. Кожен цикл нагрівання-охолодження дозволяє залишковій кислоті розширити існуючі канали дефектів глибше в матрицю. Агресивні кислотні середовища проникають у щілини, що відокремлюють еродовану зовнішню оболонку з ПТФЕ та внутрішній теплоізоляційний наповнювач. Побічні -продукти провідної реакції накопичуються в ізоляційних шарах, утворюючи постійні шляхи витоку, які повільно зменшують опір ізоляції через повторювані робочі цикли. Пористі пошкоджені ділянки захоплюють більше крапель, що потрапляють під час подальших переміщень заготовки, посилюючи локальну концентрацію кислоти та прискорюючи руйнування до циклу само-зміцнення. Пошкодження головним чином зосереджені на верхніх секціях нагрівача безпосередньо під шляхами транспортування заготовки.
Виробничі ризики
Пористі зони у формі плям-зменшують опір ізоляції занурювального нагрівача з PTFE та викликають раптові відключення захисту від протікання, порушуючи безперервні багато{1}}етапні робочі процеси обробки поверхні. Відкладення залишків, що потрапили всередину пор, створюють фіксовані термічні бар’єри та локалізовані гарячі точки, що призводить до нестабільності температури ванни та збільшення кількості браку заготовки. Прогресуюче локалізоване потоншення стінки зрештою створює отвори для проникнення, що призводить до часткового локального короткого-замикання та постійного виходу з ладу нагрівача. Тонкі крихкі фрагменти PTFE відшаровуються від пошкоджених ділянок і потрапляють у технологічну рідину, спричиняючи забруднення частинками прецизійних сплавів.
Відповідні рішення для пом’якшення
Виробничі лінії-залишку-з низьким рівнем ризику, оснащені автоматичним промиванням розпиленням, можуть застосовувати стандартний занурювальний нагрівач з PTFE; відрегулюйте траєкторії підйому заготовки, щоб зменшити потрапляння крапель на нагрівальні компоненти. Майстерні із середнім{3}}залишком-ризику обирають середньої товщини-занурювальний нагрівач із PTFE з гладкою щільною поверхнею, щоб обмежити утримання крапель. Виробничі лінії з частим-переміщенням через-цистерни та сильними кислотними краплями повинні бути оснащені безшовним високопоперечним-з’єднанням із товстими-стінками проти-кислотних-залишків-корозії PTFE занурювальним нагрівачем, щоб протистояти повторним локальним кислотним атакам. Правила допоміжної роботи: встановити піддони для крапель між станціями обробки; додати цілеспрямоване очищення поверхонь нагрівачів спреєм; оптимізувати швидкість підйому, щоб мінімізувати перенесення-крапель.
Висновок
Сповільнена корозія, викликана кислотними залишками промивання, принципово відрізняється від рівномірної корозії зануренням. Пошкодження виникають лише там, де краплі осідають і залишаються нерозбавленими, що призводить до нерівномірного розподілу плям, а не навіть до старіння поверхні. Звичайні тонкостінні занурювальні нагрівачі з PTFE не можуть протистояти тривалому впливу концентрованої кислоти, що потрапила в щілини на поверхні. Додавання захисту від крапель і проміжне промивання забезпечує найбільш практичний довгостроковий-захист. Розробники процесу повинні оцінити-маршрути транспортування між станціями та впровадити заходи фізичної ізоляції, щоб зупинити потрапляння кислотних залишків на поверхні нагрівачів до того, як виникне незворотне пошкодження.
