Проблемы загрязнения-частицами на объекте в мастерских по обработке поверхностей
Этот промышленный технический анализ нацелен на производственные линии травления металла, очистки остатков шлифования и фосфатирования. В ходе непрерывной обработки растворение заготовки, отслаивание стенок резервуара и коррозия трубопроводов приводят к образованию массивных взвешенных твердых частиц. Эти твердые примеси циркулируют вместе с технологической жидкостью при перемешивании насосом. Большинство инженеров-технологов сосредотачивают внимание на корректировке химической формулы, но игнорируют риски эрозии частиц. Под действием потока жидкости твердые частицы постоянно ударяются и царапают фторполимерную оболочку погружных нагревателей. Длительный-абразивный износ постепенно уменьшает толщину стенок, создает язвы на поверхности и образует точки проникновения. Подобные механические повреждения часто появляются раньше, чем химическая коррозия. Без эффективного управления фильтрацией нагреватели будут преждевременно выходить из строя и приводить к частым незапланированным простоям производственных цехов.
Таблица концентрации частиц и оценки риска абразивного износа
| Содержание взвешенных частиц | Средний размер частиц | Скорость износа поверхности | Потеря толщины оболочки ежегодно | Ожидаемый срок службы | Меры по улучшению сайта |
|---|---|---|---|---|---|
| Низкая концентрация (<20ppm) | Ниже 20 мкм | Медленный | 0,02–0,05 мм | 17–23 месяца | Ежемесячная простая очистка фильтра |
| Средняя концентрация (20–80 ppm) | 20–50μm | Умеренный | 0,06–0,12 мм | 11–15 месяцев | Повышение точности циркуляционного фильтра |
| Высокая концентрация (80–150 ppm) | 50–100μm | Быстрый | 0,13–0,22 мм | 6–10 месяцев | Установите многоступенчатую систему седиментации- |
| Ultra-high concentration (>150 стр/мин) | Выше 100 мкм | Серьезный | Более 0,22 мм | 3–5 месяцев | Добавить независимый отстойник |
Механизм абразивного повреждения частицами фторполимерных оболочек
Абразивный износ относится к механическим повреждениям поверхности, принципиально отличающимся от химической эрозии. Твердые взвешенные частицы, переносимые текущей жидкостью, оказывают постоянное воздействие и трение на корпус нагревателя. Фторполимерные материалы обладают превосходной коррозионной стойкостью, но ограниченными противо-защитными свойствами. Непрерывное воздействие частиц разрушает поверхностные молекулярные цепочки, образуя плотные крошечные ямки. По мере накопления времени эксплуатации поврежденный слой расширяется внутрь и вызывает неравномерное истончение стенок. Под воздействием термоциклирования стресс концентрируется на тонких участках. Как только образуются микротрещины, коррозионная жидкость быстро проникает в скорлупу. В тяжелых случаях возникает локальная проникающая утечка, приводящая к выходу из строя нагревателя. Положение износа обычно соответствует обращенной к жидкости поверхности нагревательной трубки.
Устранение проблем, связанных с «мертвыми зонами»-частиц, вызванных износом
Многие специалисты по техническому обслуживанию ошибочно принимают равномерную точечную коррозию на поверхности за химическую коррозию и слепо корректируют добавки для ванн. Не анализируются характеристики потерь материала наветренной и подветренной стороны нагревателя. Если износ сосредоточен на поверхности набегающего потока, это типичное истирание частиц, а не равномерная химическая эрозия. Некоторые заводы увеличивают толщину корпуса нагревателя, чтобы решить проблему, однако более толстые корпуса лишь отсрочивают выход из строя, а не устраняют основную причину. Новые нагреватели по-прежнему будут быстро изнашиваться при высокой концентрации частиц, что приводит к циклу повторной замены и увеличению эксплуатационных расходов.
Многоуровневые технические решения для снижения вреда от взвешенных частиц
Предприятия могут создавать многоуровневые системы контроля примесей,-чтобы снизить риск истирания частиц. Установите на циркуляционные трубопроводы прецизионные фильтрующие картриджи-для улавливания твердых частиц. Установите зоны осаждения внутри резервуара, чтобы крупные частицы могли оседать и не попадали в сторону нагревательного оборудования. Регулярно сливайте донный ил резервуара, чтобы предотвратить повторное взвешивание частиц, вызванное перемешиванием. Оптимизируйте направление потока, чтобы предотвратить попадание высокоскоростных частиц в погружные нагреватели. Для процессов, в которых образуется большое количество металлического мусора, установите дополнительные отстойники вне основного резервуара, чтобы заранее отделить примеси. Эти скоординированные меры эффективно снижают концентрацию частиц вокруг нагревательных компонентов.
Комплексные экономические преимущества управления фильтрацией частиц
Контроль взвешенных твердых частиц значительно замедляет истирание оболочки фторполимера и продлевает срок службы погружного нагревателя. Полная конструкция корпуса позволяет избежать внезапных утечек и угроз электробезопасности во влажных технологических средах. Чистая технологическая жидкость также уменьшает дефекты поверхности заготовки и повышает выход продукта. Хотя замена фильтров и очистка осадка требуют ежедневных трудовых и материальных затрат, эти инвестиции намного ниже, чем потери, вызванные частыми поломками нагревателей и перерывами в производстве. Эта стратегия контроля примесей важна для всех технологических резервуаров, в которых образуются взвешенные металлические частицы.
