Nuolatinis skysčio srautas ir ruošinio trintis sukuria statinius krūvius, kurie kaupiasi ant izoliuojančių PTFE paviršių
Didelė -greita cirkuliacija ir pakartotinis ruošinio tvarkymas apdirbimo bakuose lengvai sukuria statinius elektros krūvius. Kaip puikus izoliatorius, PTFE panardinamojo šildytuvo korpusas negali veiksmingai pašalinti statinių krūvių. Krūviai nuolat kaupiasi ant išorinių paviršių ir sukuria vietinę elektrinio lauko koncentraciją. Nuolatinis elektrostatinis įtempis susilpnina tarpmolekulinį ryšį ir sukelia subtilius paviršiaus struktūrinius defektus. Šildytuvai, veikiantys įžemintoje, žemoje{5}}statinėje aplinkoje, palaiko subalansuotą paviršiaus potencialą ir nepažeistą fluoropolimero matricą. Dėl susikaupusių statinių pažeidimų palaipsniui išsivysto požeminiai praėjimai, prieinami korozinėms vonios terpėms. Kombinuotas elektrostatinis įtempis ir ciklinė cheminė infiltracija sukelia išsklaidytą paviršiaus trapumą ir laipsnišką PTFE panardinamojo šildytuvo izoliacijos degradaciją.
Laboratoriniai palyginimo testai rodo, kad PTFE panardinamasis šildytuvas, naudojamas statinėse{0}}slopintose talpų sistemose, išlaiko stabilų 18–24 mėnesių tarnavimo laiką. Šildytuvai, veikiami nuolatinio statinio krūvio, greitai išplečia požeminius defektus per 10 mėnesių. Šiame straipsnyje analizuojami statinio -krūvio-sukeliami sudėtiniai degradacijos mechanizmai, iliustruojami kompromisai tarp supaprastinto statinio apsaugos dizaino ir anti-elektrostatinės senėjimo apsaugos ir pateikiami rizikos{10}}atitikimo standartai.
Pagrindinis inžinerinis{0}}nuolaida tarp praleistos statinio pašalinimo įrangos ir paviršiaus matricos apsaugos
Pašalinus statinio neutralizavimo įrenginius, sumažėja sistemos įsigijimo sąnaudos ir supaprastėja rezervuaro išdėstymas, tačiau susikaupę statiniai krūviai palaipsniui blogina PTFE panardinamojo šildytuvo išorinį apvalkalą. Jonizatorių ir įžeminimo kreiptuvų montavimas iš esmės išsklaido statinį potencialą, tačiau padidina investicijų į įrangą ir priežiūros reikalavimus. Standartinis vienodas -sieninis panardinamasis PTFE šildytuvas neturi statinių -atsparių kryžminio- jungčių modifikacijų. Ilgalaikė elektrostatinė apkrova palaipsniui paverčia išsklaidytas paviršiaus silpnąsias vietas į tarpusavyje sujungtus požeminius porų tinklus.
Statinio elektros įkrovimo sunkumas ir panardinamasis PTFE šildytuvas Degradacijos rizikos lentelė
| Dienos statinio kaupimosi ekspozicijos valandos | Paviršiaus statinio potencialo intensyvumas | Degradacijos kaupimosi greitis | Tarnavimo laikas | Rekomenduojama struktūra |
|---|---|---|---|---|
| Mažiau ar lygus 3 val., su statinio neutralizavimo įtaisais | Žemas stabilaus paviršiaus potencialas | Lėtos silpnos išsklaidytos paviršiaus mikro tuštumos | 17-23 mėn | Standartinis suformuotas PTFE panardinamasis šildytuvas |
| 3–7 valandų dalinis statinis slopinimas be nuolatinio stebėjimo | Vidutinis svyruojantis statinis potencialas | Vidutinis požeminių skverbimosi kanalų išsiplėtimas | 11-15 mėnesių | Vidutinis kryžminis{0}}sujungimas statinis-stabilizuotas vidutinio storio-sieninis panardinamasis PTFE šildytuvas |
| >7h bako sistema be jokio statinio pašalinimo | Didelis nuolatinis statinio krūvio kaupimasis | Greitai susikaupusios trapios zonos ir nelygus paviršiaus retinimas | 4-9 mėnesiai | Besiūlis aukštos kryžminės{0}}jungties storos-sienelės anti-statinis-senėjantis formuotas PTFE panardinamasis šildytuvas |
Dvigubas elektrostatinio įtempimo ir cheminio skilimo mechanizmas
Skysčio trintis ir ruošinio judėjimas nuolat generuoja statinius krūvius apdorojimo rezervuaruose. Krūviai kaupiasi ant PTFE panardinamojo šildytuvo paviršių ir sudaro koncentruotus elektrinius laukus. Nuolatinė elektrostatinė jėga ištempia fluoro angliavandenilių molekulines grandines ir sukuria pradinius mikro{2} plyšius. Koroziniai ištirpę jonai prasiskverbia į šias silpnąsias struktūrines vietas šildymo ciklų metu. Nuolatinis krūvio kaupimasis ir šiluminiai svyravimai dar labiau išplečia požeminių defektų kanalus. Agresyvi terpė migruoja link ribų, atskiriančių trapų išorinį PTFE apvalkalą ir vidinį šildymo izoliacijos užpildą. Laidžios reakcijos likučiai kaupiasi požeminėse tuštumose, sudarydamos nuolatinius nuotėkio kelius, kurie nuolat mažina izoliacijos varžą per pasikartojančius gamybos ciklus.
Šiurkštūs pažeisti paviršiai sulaiko papildomus statinius krūvius ir sustiprina molekulinius pažeidimus, sudarydami savaime{0}}greitėjantį gedimo ciklą. Pažeidimai atsitiktinai pasiskirsto ant paviršių, kuriuos veikia greitas skysčio srautas ir dažnas ruošinio judėjimas.
Gamybos pavojai
Dideli trapūs mikro{0}plyšių tinklai kenkia PTFE panardinamojo šildytuvo izoliacijos patikimumui ir sukelia atsitiktinius neplanuotus apsaugos nuo nuotėkio išjungimus, trikdančius nuolatinius paviršiaus apdorojimo darbus. Skilusioje matricoje įstrigusios nuosėdos sukuria nuolatines šilumines kliūtis ir vietines karštąsias vietas, dėl kurių susidaro nenuosekli ruošinio apdorojimo kokybė ir didesnis laužo kiekis. Progresuojantis paviršiaus trapumas ir sienelių plonėjimas galiausiai sukelia prasiskverbimo angas, dėl kurių atsiranda vietinis trumpasis-jungimas ir negrįžtamas šildytuvo gedimas. Smulkūs trapūs PTFE fragmentai atsiskiria nuo pažeistų paviršių ir užteršia proceso skystį, todėl ant tikslaus elektroninio pagrindo atsiranda mikro{5}}dalelių defektų.
Sušvelninimo suderinimo sprendimai
Mažos-statinės-rizikos gamybos linijose su statinio pašalinimo įranga gali būti naudojamas standartinis suformuotas PTFE panardinamasis šildytuvas; reguliariai atlikti statinio potencialo bandymus aplink šildytuvo mazgus. Vidutinės elektrostatinės-rizikos dirbtuvėse pasirenkamas vidutinės kryžminės-jungties statinis-stabilizuotas vidutinio storio-sieninis panardinamasis PTFE šildytuvas su kompaktišku molekuliniu išdėstymu, kad sumažintų grandinės skilimą. Didelio-srauto apdorojimo bakuose, kuriuose kaupiasi statinis krūvis, turi būti įrengtas vientisas aukštas-sujungimas, storas-sienelis, anti-}senstantis-formuotas PTFE panardinamasis šildytuvas, kad atlaikytų ilgalaikį-elektrostatinį įtempimą. Pagalbinės eksploatacijos taisyklės: įrengti jonizuoto oro neutralizatorius; valdyti skysčio srauto greitį, kad būtų sumažintas trinties įkrovimas; venkite greito ruošinio perkėlimo atvirose talpyklose.
Išvada
Statinis{0}}sukeltas matricos senėjimas yra dažniausiai ignoruojamas gedimo būdas, nes matoma elektros iškrova retai įvyksta prieš laipsnišką paviršiaus degradaciją. Žala atsiranda lėtai dėl nuolatinio elektrostatinio streso, o ne dėl momentinio kibirkštinio smūgio. Įprastiems plonasieniams PTFE panardinamiesiems šildytuvams trūksta molekulinio stabilizavimo, kad jie būtų atsparūs nuolatinei statinei lauko apkrovai. Statinio pašalinimo integravimas į rezervuaro konstrukciją yra patikimiausia prevencinė priemonė. Įrangos inžinieriai, prieš pasirinkdami šildytuvo specifikacijas, turėtų įvertinti srauto greitį ir ruošinio apdorojimo režimus, kad įvertintų statinę riziką.
