Зоны локальной микро-коррозии, индуцированные биопленкой на поверхности пластин
Предварительная обработка печатных плат и низкотемпературные-химические резервуары легко размножают бактерии и грибки, образуя липкие микробные биопленки, плотно прикрепленные к погружным нагревательным пластинам из ПТФЭ. Биопленки блокируют теплообмен жидкости и создают герметичные застойные микро-зоны. Метаболиты микробов производят органические кислоты, создавая локальную среду со сверх-низким pH только под слоями биопленки. По сравнению с чистыми пластинами с полной очисткой жидкостью, долговременное-покрытие биопленкой ослабляет компактность поверхности ПТФЭ и открывает микро-поры для проникновения коррозионных ионов. Наложенная микробная кислотная эрозия и химическое воздействие объемной ванны вызывают неравномерное изъязвление и локализованное истончение стенок, что резко сокращает срок службы погружных нагревательных пластин из ПТФЭ.
Лабораторные контрастные тесты показывают, что нагревательные погружные пластины из ПТФЭ при регулярном дозировании биоцида и еженедельной очистке от биопленки обеспечивают стабильный срок службы 18–24 месяца. На пластинах, покрытых устойчивой толстой биопленкой, в течение 10 месяцев развивается серьезная подповерхностная ионно-диффузионная коррозия. В этой статье анализируется деградация химических композитов, связанная с биопленкой, объясняется-компромисс между упрощенным управлением биоцидами и защитой от-биопленки, а также приводятся градуированные стандарты соответствия против-биопленки.
Основной инженерный компромисс-между нечастым дозированием биоцида и контролем коррозии биопленки
Уменьшение добавления биоцида и отказ от еженедельной очистки резервуара сокращают потребление химикатов и трудозатраты на техническое обслуживание, однако под слоями биопленки постоянно образуются толстые биопленки, вызывающие локальную кислотную микро-коррозию. Регулярное добавление биоцидов и очистка циркуляционного резервуара принципиально устраняют носители размножения микробов, но увеличивают ежедневные затраты на химикаты и время простоя производства. Стандартные нагревательные погружные пластины из ПТФЭ с одинаковыми стенками-не имеют поперечных-модификаций, устойчивых к биопленке. Длительная-эрозия органических кислот под биопленками быстро расширяет поверхностные микро-поры, образуя взаимосвязанные сети подповерхностных дефектов.
Степень загрязнения биопленкой и нагревательные погружные пластины из ПТФЭ Таблица риска коррозии
| Ежедневные часы работы с биопленкой | Класс толщины биопленки | Скорость накопления деградации | Срок службы | Рекомендуемая структура |
|---|---|---|---|---|
| Меньше или равно 3 часам, еженедельное введение биоцида | Тонкая прерывистая пленка | Медленные рассеянные микро-ямки под пятнами биопленки | 17–23 месяца | Стандартные формованные нагревательные погружные пластины из ПТФЭ |
| 3–7 часов, биоцид добавляется только ежемесячно | Средняя непрерывная пленка | Умеренное расширение подповерхностных пор | 11–15 месяцев | Нагревательные погружные пластины из ПТФЭ со средней толщиной-антимикробной-микробной-стенкой |
| >7 часов, нулевая регулярная стерилизация | Толстая компактная липкая биопленка | Быстрые кластерные глубокие ямы и локализованные истончения | 4–9 месяцев | Бесшовные нагревательные погружные пластины из формованного ПТФЭ из формованного из фторопласта бесшовного-толстого-стенного материала с защитой от-биопленки |
Двойной микробный-механизм химического разложения
Липкие биопленки изолируют покрытые пластины от циркулирующей свежей жидкости в ванне. Метаболические органические кислоты микробов накапливаются внутри запечатанных промежутков биопленки, образуя постоянную микросреду с низким-pH-, которая разъедает поверхности ПТФЭ и создает подповерхностные микро-поры. Ионы кислот и металлов в объемной жидкости диффундируют в эти поры через зазоры по краям биопленки. Повторяющиеся циклы нагрева-охлаждения расширяют микро-поры, образуя сеть трещин под слоями биопленки. Коррозионные среды проникают в зазоры между внешней оболочкой из ПТФЭ и внутренней теплоизоляцией. Остатки проводящих солей накапливаются внутри изоляции, образуя постоянные каналы утечки, которые постепенно снижают сопротивление изоляции. Пористые корродированные поверхности захватывают больше органических питательных веществ, ускоряя размножение микробов, утолщая биопленки и усугубляя локальную коррозию в цикле само-ухудшения. Все серьезные повреждения концентрируются в зонах плит, полностью покрытых биопленкой.
Производственные опасности
Биопленка-микро-поры ухудшают сопротивление изоляции нагревательных погружных пластин из ПТФЭ и вызывают частые отключения защиты от утечек, нарушая непрерывную обработку заготовки. Биопленочное загрязнение образует теплоизоляционные слои и создает фиксированные локальные горячие точки, что приводит к неравномерной температуре ванны и нестабильному качеству обработки заготовок с более высоким процентом брака. Прогрессирующее локальное истончение стенок в конечном итоге приводит к образованию сквозных отверстий, что приводит к локальному короткому замыканию-и полному выходу из строя погружных нагревательных пластин из ПТФЭ. Отслаивающиеся фрагменты ПТФЭ загрязняют технологическую жидкость и вызывают дефекты в прецизионных электронных компонентах.
Соответствующие решения по смягчению последствий
В резервуарах с низким-загрязнением и еженедельным дозированием биоцида могут использоваться стандартные литые нагревательные погружные пластины из ПТФЭ, оснащенные мешалкой с высоким-потоком для уменьшения прилипания биопленки. На производственных линиях со средним микробным загрязнением выбираются нагревательные погружные пластины из ПТФЭ со средними поперечными-антимикробными-средними толстыми-стенками и плотной поверхностной матрицей, чтобы блокировать проникновение органических кислот. Резервуары,-склонные к работе с тяжелой сплошной биопленкой, должны быть оборудованы бесшовными нагревательными погружными пластинами из ПТФЭ, формованными из формованного из-биопленки, с высоким поперечным-толстым-толстыми-стенками, чтобы противостоять долговременной-микрокислотной микро-коррозии органическими кислотами. Правила вспомогательной эксплуатации: регулярно добавляйте биоцид в соответствии с содержанием органических веществ в ванне; усилить циркуляционное перемешивание для мытья поверхностей пластин; проводить еженедельную полную циркуляционную очистку резервуаров для удаления предшественников биопленки.
Заключение
Локализованное групповое изъязвление и неравномерное утончение стенок нагревательных погружных пластин из ПТФЭ из-за загрязнения микробной биопленкой связано с совместной локализованной микро-эрозией органических кислот и ускоренной диффузией ионов через дефекты пористой поверхности, а не с равномерным естественным старением в чистых ваннах. Обычные несшитые тонкие-стеновые пластины не имеют анти-антимикробной кислотной стабилизации, чтобы противостоять долгосрочной-коррозии покрытия из биопленки. Стандартизированное управление биоцидами и перемешивание с высоким-потоком в сочетании с толстостенными нагревательными погружными пластинами из ПТФЭ с поперечными-сшивками, препятствующими образованию биопленки, в зависимости от степени тяжести биопленки могут эффективно сдерживать расширение подповерхностных микро-пор и локализованное истончение стенок. Пользовательские параметры плотности поперечных-сшивок могут быть разработаны в зависимости от уровня органического загрязнения в цехе для поддержания стабильной производительности резервуаров для влажной обработки, оснащенных погружными нагревательными пластинами из ПТФЭ.
