Когда подкладка из PFA погружена в сильный полярный органический растворитель на длительное время, небольшие-молекулы растворителя будут непрерывно проникать в зазоры между цепями полимера PFA. Покрытие поглощает растворитель и расширяется в объеме, уменьшаются внутренние межмолекулярные силы, падает твердость и увеличивается пластичность. Сильный отек приведет к внутреннему напряжению расширения, что приведет к образованию пузырей, складок и пузырей на подкладке. Тем временем растворитель проникает в поверхность соединения между покрытием и металлической подложкой, разрушая первоначальную адгезионную структуру и вызывая отслаивание большой-площади анти-коррозионного слоя. Этот отказ в основном возникает в условиях работы с органическими растворителями и связан с разрушением конструкции футеровки, вызванным химической инфильтрацией-.
1. Механизм проникновения растворителя и набухания
Молекулярные цепи PFA имеют определенные межцепные промежутки при температуре эксплуатации. Полярные растворители, такие как кетоны, сложные эфиры и спирты, могут диффундировать через поверхность покрытия внутрь. Молекулы растворителя внедряются между длинными цепями фторуглерода, ослабляя силу Ван-дер-Ваальса между молекулами, вызывая расширение объема покрытия и снижение стабильности размеров. Сила расширения выдавливает поверхность соединения между футеровкой и основным металлом, удаляя механическую окклюзию, образовавшуюся во время спекания. При постоянном накоплении растворителя на границе раздела осмотическое давление резко возрастает, вызывая вздутие покрытия и образование пузырей. После испарения растворителя во время остановки покрытие не может полностью вернуться в исходное состояние, оставляя постоянные морщины и рыхлую структуру. В отличие от повреждений, вызванных тепловым старением, этот дефект представляет собой физическое набухание, вызванное проникновением инородных молекул, а не разрывом молекулярной цепи.
2. Типичные места, подверженные набуханию от растворителя
Внутренняя стенка трубы полностью пропитана смесью органических растворителей для долгосрочной-циркуляции;
Зазоры между фланцами и положение кромок покрытия с коротким путем проникновения растворителя;
Тонкие участки покрытия со слабым барьерным эффектом против проникновения малых молекул;
Участки вторичного ремонта с неплотным привариванием и легкой инфильтрацией растворителя;
Мертвые участки трубы, где растворитель скапливается и остается неподвижным в течение длительного времени.
3. Основные факторы, ускоряющие отек
Рабочая среда содержит большое количество низкомолекулярных полярных органических растворителей;
Чрезмерно тонкая толщина покрытия не может блокировать проникновение растворителя на большие-расстояния;
Статическое отключение с герметичным растворителем внутри трубопроводов без опорожнения;
Плохое качество спекания, приводящее к рыхлой структуре покрытия и большим межцепным зазорам;
Повышение температуры увеличивает активность растворителя и скорость инфильтрации.
4. Технические меры-предупредительного контроля всего звена
① Правильно увеличьте общую толщину покрытия.
Удлините путь диффузии растворителя, чтобы эффективно замедлить скорость проникновения.
② Оптимизация процесса спекания для повышения компактности покрытия.
Примите процедуру полного повышения температуры и выдержки, чтобы полностью расплавить порошок PFA и уменьшить внутренние пустоты.
③ Тщательно сливайте остатки растворителя во время простоя оборудования.
Полностью опорожните трубопровод и очистите его инертной промывочной жидкостью во избежание статического промокания.
④ Выберите материал PFA, модифицированный защитой от-растворителей, для тяжелых условий работы.
Используйте сшитое модифицированное сырье PFA для уменьшения межцепных промежутков и предотвращения внедрения растворителя.
⑤ Усилить герметизацию кромок фланцев и концов труб.
Провести утолщение кромок и герметизацию, чтобы перекрыть короткие каналы проникновения.
5. Сравнительная таблица эффективности профилактики
表格
| Среда и процесс нанесения покрытия | Риск набухания растворителя | Предложение по применению |
|---|---|---|
| Тонкий обычный PFA + долговременная-статическая пропитка растворителем | Быстрое набухание, образование пузырей и шелушение интерфейса. | Немедленно утолщайте футеровку и опорожняйте среду во время остановки. |
| Стандартное толстое покрытие + стандартное спекание + периодическое опорожнение | Эффективно замедляет набухание при проникновении растворителя. | Стандартная конфигурация обычного трубопровода для растворителей |
| Модифицированный PFA, устойчивый к-растворителям + защита кромок | Минимальная склонность к разбуханию и деформации | Предпочтительная схема долгосрочной-среды с органическими растворителями |
Заключение
Набухание покрытия из PFA в растворителе происходит из-за проникновения полярных малых-молекул растворителя в зазоры между цепями полимера, что приводит к объемному расширению и разрыву границы раздела. Основные идеи по предотвращению: улучшение компактности и толщины покрытия для повышения барьерных характеристик, устранение долговременной-статической среды, впитывающей влагу, модернизация противо-модифицированного сырья и герметизация легко-к-проникающих кромок конструкции. Строгий контроль качества формовки футеровки и управление ее эксплуатацией позволяют избежать выхода футеровки из строя, вызванного набуханием и отслаиванием растворителя.
