Хімічний завод замовив нестандартний занурювальний нагрівач з PTFE для власної очисної формули. Композиція містила суміш поверхнево-активних речовин, хелатуючих агентів і невелику концентрацію фторованого розчинника. Обігрівач розроблений для вказаної температури та потужності. Це не вдалося через шість тижнів. ПТФЕ оболонка показала розм’якшення поверхні та мікротріщини, а опір ізоляції впав до 4 МОм. Запатентована формула містила компонент, який проникав і розкладав PTFE швидше, ніж передбачали стандартні дані про сумісність.
Стандартні таблиці хімічної сумісності охоплюють звичайні промислові хімікати-кислот, основ, розчинників і окислювачів. Вони не охоплюють запатентовані формули, суміші або технологічні потоки з невідомими забруднювачами. Для них нестандартний занурювальний нагрівач з PTFE вимагає тестування на сумісність із рідиною перед його введенням в експлуатацію.
Чому стандартних діаграм недостатньо
Таблиця сумісності оцінює матеріал як відмінний, хороший, справедливий або не рекомендований для конкретної хімікати. Рейтинг базується на стандартних умовах тестування-зазвичай температура навколишнього середовища та визначений період впливу. Він не враховує температуру, концентрацію та тривалість фактичного застосування.
Запатентований склад може містити кілька компонентів, кожен з яких має власний вплив на PTFE. Комбінація може бути більш агресивною, ніж будь-який окремий компонент. На діаграмі немає запису для комбінації.
Технологічний потік може містити забруднювачі-іони металів, органічні залишки або продукти розкладання-, які прискорюють проникнення або окислення. Цих забруднень немає в таблиці.
| Обмеження | приклад | Ризик |
|---|---|---|
| Немає запатентованих формул | Миюча суміш X | Невідома швидкість проникнення |
| Жодних сумішей | ПАР + розчинник | Синергетична атака |
| Без забруднень | Розчинене залізо, 100 ppm | Каталітичне окислення |
| Відсутність температурного впливу | 85 градусів проти . 25 градусів | 8× швидкість проникнення |
| Немає даних про тривалість | 6 місяців проти . 1 тижня | Довгострокова-деградація |
Обмеження стандартних діаграм сумісності для нестандартних програм
Що передбачає перевірка на сумісність рідин
Тестування на сумісність із рідиною піддає матеріал нагрівача PTFE фактичній технологічній рідині за типових умов. Випробування вимірює вплив рідини на вагу, розміри, механічні властивості та діелектричну міцність полімеру.
Простий тест передбачає занурення зразка PTFE в технологічну рідину при робочій температурі на визначений період-зазвичай 30–90 днів. Зразок зважують і вимірюють до і після. Значне збільшення ваги вказує на поглинання або проникнення. Втрата ваги вказує на вимивання або деградацію. Зміна розмірів свідчить про здуття або усадку.
Більш комплексне випробування включає електричні випробування. Опір ізоляції нагрівача зразка вимірюється до, під час і після опромінення. Зниження опору ізоляції вказує на те, що рідина проникає в полімер і досягає внутрішніх компонентів.
| Метод випробування | Що він вимірює | Тривалість | Індикація |
|---|---|---|---|
| Зміна ваги | Поглинання, вимивання | 30–90 днів | Швидкість проникнення |
| Зміна розмірів | Набухання, зморщування | 30–90 днів | Полімерна сумісність |
| Зміна твердості | Розм'якшення, крихкість | 30–90 днів | Хімічна атака |
| Опір ізоляції | Проникнення рідини | Безперервний | Цілісність бар'єру |
| Діелектрична міцність | Електричний пробій | Кінець тесту | Запас міцності |
Методи випробування на сумісність рідин для занурювальних нагрівачів PTFE
Коли потрібне тестування
Тестування потрібне, якщо технологічна рідина є запатентованою, якщо вона містить кілька компонентів, якщо вона містить забруднення або коли робоча температура наближається до верхньої межі для PTFE.
Тестування також потрібне, якщо нагрівач має нестандартну конструкцію-спеціальну конфігурацію, іншу товщину оболонки або інший сорт полімеру-оскільки стандартні дані сумісності можуть не стосуватися нової конструкції.
| Хвороба | Обов'язкове тестування | Причина |
|---|---|---|
| Запатентована формула | так | Невідомі компоненти |
| Багато-компонентна суміш | так | Синергічні ефекти |
| Забруднений технологічний потік | так | Каталітичні ефекти |
| Temperature >80 градусів | так | Прискорене проникнення |
| Індивідуальна товщина оболонки | так | Різний шлях проникнення |
| Стандартна хімія, стандартний дизайн | немає | Застосовуються дані діаграми |
Умови, що вимагають перевірки рідини на сумісність для занурювальних нагрівачів з PTFE
Інтерпретація результатів тесту
Результати випробувань визначають, чи підходить нагрівач PTFE для застосування. Збільшення ваги менше ніж на 1% і відсутність змін у розмірах або твердості свідчить про хорошу сумісність. Збільшення ваги на 1–3% або невелика зміна розмірів вказує на помірну сумісність із меншим очікуваним терміном служби. Збільшення ваги понад 3% або значна зміна твердості вказує на погану сумісність і високий ризик передчасного виходу з ладу.
Перевірка опору ізоляції є найбільш прямим показником цілісності бар’єру. Стабільні показники протягом періоду випробування вказують на те, що рідина не проникає в полімер. Зменшення показань вказує на те, що відбувається проникнення, і нагрівач зрештою вийде з ладу.
Коли тестування виявляє несумісність
Якщо перевірка показує, що рідина несумісна з PTFE, можливі варіанти: змінити рідину, замінити матеріал нагрівача або погодитися на менший термін служби з більш частою заміною. Для зміни матеріалу нагрівача може знадобитися інший полімер або інша конструкція нагрівача.
Спеціальна конфігурація занурювального нагрівача з PTFE з товщими оболонками, меншою щільністю ват або іншим класом полімеру може бути більш сумісною з технологічною рідиною. Процес специфікації вимагає складу рідини, робочої температури, результатів випробувань і необхідної потужності.
