Статическая жидкость осаждает толстую кристаллическую окалину, обертывающую поверхности нагревателя
Незапланированные длительные остановки производства приводят к застою химической жидкости вокруг погружного нагревателя из ПТФЭ без циркуляции. Соли тяжелых металлов, фосфаты и карбонат-ионы отделяются и кристаллизуются на внешних стенках нагревателя, образуя целостную жесткую оболочку из накипи. Когда производство возобновляется, несоответствие теплового расширения твердой окалины и мягкого ПТФЭ создает циклическое растягивающее напряжение, вызывающее появление на поверхности микро-трещин. Нагреватели, полностью осушенные или продолжающие циркулировать во время остановок, сохраняют чистые и неповрежденные поверхности, в то время как статические герметизированные нагреватели подвергаются постоянной инфильтрации ионов через трещины, вызванные накипью-, что приводит к обширному образованию язв и неравномерному утончению стенок погружного нагревателя из ПТФЭ.
Лабораторные сравнительные испытания показывают, что погружной нагреватель из ПТФЭ с непрерывной рециркуляцией в периоды простоя стабильно служит в течение 18–24 месяцев. В нагревателях, находящихся под статической застойной жидкостью в течение длительного времени простоя, в течение 10 месяцев происходит серьезное повреждение инкапсуляции кристалла. В этой статье анализируются механизмы статической механической-химической деградации, сравниваются-компромиссы-между удержанием жидкости при остановке на холостом ходу и защитой от-накипи, а также предлагаются градуированные стандарты анти-статической-кристаллизации.
Основной инженерный компромисс-между недренируемой статической жидкостью на холостом ходу и контролем образования трещин
Сохранение жидкости ванны внутри резервуаров во время остановки позволяет избежать повторного наполнения жидкостью и сброса сточных вод, однако статическая застойная жидкость образует густые кристаллические отложения, которые обертывают погружной нагреватель из ПТФЭ и вызывают трещины под термическими напряжениями. Слив остатков жидкости или работа на низкой-скоростной циркуляции во время простоя принципиально устраняют источники образования накипи, но увеличивают затраты на пополнение жидкости и энергопотребление насоса в режиме ожидания. Стандартный погружной нагреватель из ПТФЭ с однородными-стенками не имеет высоко-гибких армирующих-поперечных связей, которые амортизируют напряжение циклического расширения от толстых кристаллических отложений. Долгосрочная-инкапсуляция масштаба быстро расширяет разбросанные крошечные трещины в взаимосвязанные сети полно-поверхностных трещин.
Статический холостой ход Степень герметичности и погружной нагреватель из ПТФЭ Масштаб Таблица рисков коррозии
| Ежедневные часы простоя статической жидкости | Толщина кристаллической чешуи | Скорость накопления деградации | Срок службы | Рекомендуемая структура |
|---|---|---|---|---|
| Меньше или равно 3 часам простоя, сохраняется низкая-циркуляция | Тонкие рассеянные кристаллические пятна | Медленные слабые поверхностные микротрещины- | 17–23 месяца | Стандартный формованный погружной нагреватель из ПТФЭ |
| 3–7 часов статическое отключение без дренажа | Слой среднего сплошного масштаба | Умеренное расширение подповерхностных трещин | 11–15 месяцев | Гибкий погружной нагреватель из ПТФЭ средней толщины с поперечными-сшивками средней толщины-стенок |
| >7-часовой длительный-полностью статический резервуар | Толстая твердая кристаллическая оболочка | Быстрая плотная сеть трещин и локализованное истончение | 4–9 месяцев | Бесшовный погружной нагреватель из формованного из PTFE бесшовного-сшивного материала с толстыми-стенками и анти-статическими-кристаллическими свойствами |
Двойной кристаллический стресс и механизм химической деградации
Без потока жидкости во время остановки на холостом ходу пересыщенные неорганические соли выпадают в осадок и плотно покрывают погружной нагреватель из ПТФЭ. После возобновления производства из-за нагрева накипь расширяется меньше, чем подложка из ПТФЭ, сжимая и раскалывая поверхность фторполимера с образованием открытых трещин. Коррозионный электролит проникает в каналы трещин и заполняет зазоры между внешней оболочкой из ПТФЭ и внутренним наполнителем теплоизоляции. Остатки проводящих кристаллов накапливаются внутри слоев изоляции, образуя постоянные каналы утечки, которые цикл за циклом постепенно снижают общее сопротивление изоляции. Грубые потрескавшиеся поверхности собирают больше кристаллических осадков в последующие периоды статического простоя, утолщая оболочку накипи и усиливая термическое напряжение в цикле само-ухудшающегося старения. Все серьезные повреждения равномерно распределяются по полностью погруженным участкам погружного нагревателя из ПТФЭ.
Производственные опасности
Сети трещин,-вызванные накипью, ухудшают сопротивление изоляции погружного нагревателя из ПТФЭ и вызывают частые отключения защиты от утечек, задерживая возобновление партии продукции после-остановки. Твердая кристаллическая окалина действует как тепло-изолирующий барьер и создает рассеянные постоянные горячие точки, что приводит к нестабильной температуре ванны и нестабильному качеству обработки заготовки, а также к более высокому проценту брака. Прогрессирующее утончение стенок вдоль сети трещин в конечном итоге приводит к образованию сквозных отверстий, что приводит к многоточечному короткому замыканию-и полному отказу погружного нагревателя из ПТФЭ. Хрупкие фрагменты ПТФЭ отслаиваются от зон трещин и загрязняют технологическую жидкость, вызывая дефекты в прецизионных металлических деталях и деталях печатных плат.
Соответствующие решения по смягчению последствий
Производственные линии с кратковременным простоем, оснащенные циркуляционными насосами холостого хода, могут использовать стандартный формованный погружной нагреватель из ПТФЭ; полностью опорожнить баки, если время простоя превышает одну рабочую смену. Мастерские со средней статической частотой отключения выбирают средние поперечные-гибкие-погружные нагреватели из ПТФЭ со средней толщиной стенок и эластичной молекулярной структурой для снятия напряжения расширения кристаллов. Заводы, сталкивающиеся с частыми сверх-длительными периодами статического простоя, должны оборудовать бесшовные погружные нагреватели из формованного из формованного ПТФЭ из формованного из PTFE бесшовных-с толстыми-толстыми-стенками, чтобы противостоять-повреждениям из-за окалины. Правила вспомогательной работы: активируйте циркуляцию насоса низкого-расхода во время всех остановок на холостом ходу; полностью слить жидкость из бака при много-остановках на несколько дней; Перед выключением промойте поверхности нагревателя, чтобы удалить остатки кристаллов.
Заключение
Плотная сеть поверхностных трещин и неравномерное утончение стенок погружного нагревателя из ПТФЭ при неравномерной длительной статической герметизации в режиме ожидания возникают в результате сопряженного механического напряжения циклического теплового расширения толстой кристаллической окалины и ускоренной инфильтрации коррозионных ионов через трещины окалины, а не из-за чистого старения под циркулирующей жидкостью в периоды простоя. Обычный погружной нагреватель из -тонкостенного-ПТФЭ не имеет гибкого армирования поперечных-сшивок, способного выдерживать повторяющиеся напряжения при экструзии кристаллов. Внедрение стандартизированных протоколов холостой циркуляции или полного дренажа в сочетании с гибким погружным {-толстостенным-погружным нагревателем из ПТФЭ с перекрестными связями, основанным на длительности статического простоя, может эффективно сдерживать распространение трещин и увеличивать срок службы всех систем резервуаров для мокрой обработки, оснащенных погружным нагревателем из ПТФЭ.
