Остаточные пленки жидкости испаряются во время воздействия воздуха и оставляют концентрированные кристаллы соли, которые вызывают циклическое поверхностное напряжение.
Периодическое производство и техническое обслуживание резервуаров часто требуют периодического слива, в результате чего погружной нагреватель из ПТФЭ подвергается воздействию окружающего воздуха. Тонкие остаточные пленки жидкости прилипают к поверхностям нагревателя и быстро испаряются при сохранении тепла. Растворенные соли выпадают в осадок в виде кристаллических отложений, локализованных в поверхностных микро-углублениях. Последующее повторное заполнение снова погружает эти кристаллы, вызывая повторное растворение и рекристаллизацию. Нагреватели, постоянно находящиеся в погруженном состоянии, предотвращают образование кристаллов и сохраняют неповрежденную фторполимерную матрицу. Повторяющиеся циклы кристаллизации постепенно расширяют микро-дефекты, образуя устойчивые пути проникновения агрессивных сред. Сочетание напряжения расширения кристалла и переменного влажного-сухого химического воздействия приводит к появлению точечной коррозии на поверхности и постепенному разрушению изоляции погружного нагревателя из ПТФЭ.
Лабораторные сравнительные испытания показывают, что погружной нагреватель из ПТФЭ, работающий при постоянном погружении в воду, сохраняет стабильный срок службы 18–24 месяца. Нагреватели, подвергающиеся частому сливу воды и воздействию воздуха, страдают от быстрого распространения подповерхностных дефектов в течение 10 месяцев. В этой статье анализируются механизмы деградации композитов, вызванные утечкой-воздуха-воздействием воздуха, иллюстрируются-компромиссы между гибкими графиками технического обслуживания резервуаров и анти-кристаллической-защитой от стресса, а также приводятся стандарты соответствия градуированным рискам-.
Основной инженерный компромисс-между частыми циклами проверки резервуаров и контролем повреждения поверхностных кристаллов
Регулярное опорожнение резервуара позволяет провести тщательный внутренний осмотр и удалить осадок, однако попеременное воздействие воздуха и погружение в воду создают циклическую кристаллическую нагрузку на погружной нагреватель из ПТФЭ. Расширение непрерывной работы под водой существенно снижает образование кристаллов, но при этом задерживает плановые проверки оборудования. Стандартный погружной нагреватель из ПТФЭ с однородными-стенками не содержит кристаллических-устойчивых к напряжению поперечных-модификаций. Повторная кристаллизация соли постепенно превращает изолированные поверхностные углубления во взаимосвязанные сети подземных ямок.
Серьезность воздействия прерывистого дренажа и таблица рисков деградации погружного нагревателя из ПТФЭ
| Ежедневные часы воздействия на влажный-сухой переходный период | Частота циклов слива резервуара | Скорость накопления деградации | Срок службы | Рекомендуемая структура |
|---|---|---|---|---|
| Меньше или равно 3 часам, длительная непрерывная работа под водой | Меньше или равно 1 циклу дренирования в неделю | Медленные слабые изолированные поверхностные микропустоты | 17–23 месяца | Стандартный формованный погружной нагреватель из ПТФЭ |
| 3–7 часов регулярного планового обслуживания резервуара | 1–3 цикла дренирования в неделю | Умеренное расширение ямок в углублениях поверхности | 11–15 месяцев | Средний-кристаллический-погружной нагреватель из ПТФЭ со средней толщиной-стенок с буфером напряжений |
| >7 часов частый короткий слив для отбора проб или проверки | >3 цикла слива в неделю | Быстрое скопление зон карьеров и неравномерное истончение стенок участков | 4–9 месяцев | Бесшовный погружной нагреватель из формованного из PTFE бесшовного-сшивочного материала с толстыми-стенками и защитой от-мокрой-сухой-кристаллизации |
Двойной кристаллический циклический стресс и механизм химической деградации
Когда резервуары опорожняются, остатки жидкости остаются на поверхностях погружного нагревателя из ПТФЭ. Сохраняющееся тепло приводит к испарению растворителя, заставляя растворенные соли осаждаться в твердые кристаллы внутри микро-полостей. Рост кристаллов создает внешнее механическое напряжение и вызывает подповерхностные микро-трещины. При повторном заполнении резервуара кристаллы частично растворяются и высвобождают захваченные коррозионные ингредиенты в вновь образовавшиеся дефекты. Каждый влажный-цикл высыхания еще больше расширяет подповерхностные каналы. Агрессивная среда мигрирует к зазорам, разделяющим рваную внешнюю оболочку из ПТФЭ и внутренний теплоизоляционный наполнитель. Остатки проводящей соли накапливаются внутри каналов, образуя постоянные пути утечки, которые постепенно снижают сопротивление изоляции в течение повторяющихся производственных циклов.
Увеличенные ямки захватывают больше остаточной жидкости во время последующего слива, усиливая образование кристаллов и создавая самоускоряющийся цикл разрушения. Повреждения концентрируются на горизонтальных поверхностях нагревателя, где имеют тенденцию оседать остатки жидкости.
Производственные опасности
Сгруппированные сети ямок ослабляют стабильность изоляции погружного нагревателя из ПТФЭ и вызывают спорадические отключения защиты от утечек, нарушая непрерывные рабочие процессы пакетной обработки. Кристаллы соли, запертые в ямках, образуют фиксированные тепловые барьеры и локализованные горячие точки, что приводит к нестабильному качеству обработки заготовок и увеличению количества брака. Прогрессирующее углубление ямы в конечном итоге приводит к образованию дыр, что приводит к локальному короткому замыканию-и необратимому выходу из строя нагревателя. Мелкие хрупкие фрагменты ПТФЭ отрываются от границ ямок и загрязняют технологическую жидкость, создавая дефекты в виде микро-частиц на прецизионных металлических подложках и печатных платах.
Соответствующие решения по смягчению последствий
На производственных линиях с низкой-дренажной-частотой и длительными непрерывными рабочими циклами можно использовать стандартный литой погружной нагреватель из ПТФЭ; избегайте ненужного частичного слива для отбора проб. В мастерских со средней влажностью-сухим-риском выбирают средний-кристаллический-напряженный погружной нагреватель из ПТФЭ со средней толщиной-стенок и гладкими поверхностями с низким-удерживанием, чтобы свести к минимуму остаточную пленку жидкости. Заводы, требующие частого опорожнения резервуаров, должны оборудовать бесшовные погружные нагреватели из формованного ПТФЭ из формованного ПТФЭ с высоким поперечным сечением-с толстыми-стенками, защищающие от-мокрой-сухой{14}}кристаллизации, чтобы выдерживать повторяющиеся стрессы, связанные с кристаллизацией соли. Правила вспомогательной эксплуатации; тщательно промойте поверхности нагревателя перед сливом; избегать быстрого испарения при высокой температуре; применяйте процедуры постепенного наполнения и слива, чтобы уменьшить накопление остаточной пленки.
Заключение
Деградация, вызванная периодическим сливом, принципиально отличается от постоянного старения границы раздела жидкость-пар. Причиной повреждения является циклическая кристаллизация соли внутри поверхностных микро-углублений, а не непрерывное чередование влажной-сухой соли при статических уровнях жидкости. Обычные тонкостенные погружные нагреватели из ПТФЭ с тонкими стенками не обладают достаточной поверхностной прочностью, чтобы противостоять повторяющимся напряжениям расширения кристаллов. Оптимизация рабочих процессов технического обслуживания для ограничения ненужного слива предлагает наиболее практичную превентивную стратегию. Руководители технического обслуживания должны сочетать протоколы промывки с операциями по сливу, чтобы свести к минимуму образование остаточных кристаллов соли и продлить срок службы нагревателя.
