Nikeliavimo linija PTFE panardinamąjį šildytuvą pakeitė tik po devynių mėnesių. Ant apvalkalo nebuvo įtrūkimų, pūslių ir spalvos pakitimų. Izoliacijos varža sumažėjo nuo 500 MΩ iki 12 MΩ. Gedimas buvo atsektas dėl vario užteršimo nikelio vonioje-dėl šilumokaičio nuotėkio pateko vario jonų, kurie nusėdo ant šildytuvo apvalkalo. Vario sluoksnis buvo plonas ir tvirtai sukibęs, tačiau jis sukūrė laidų kelią, kuris pagreitino prasiskverbimą ir pablogino izoliaciją.
Metalo užterštumas yra dažnas, bet nepakankamai pripažintas veiksnys PTFE panardinamojo šildytuvo tarnavimo laikui. Dengimo voniose kaupiasi ištirpę metalai iš ruošinių, stelažų, tvirtinimo detalių ir prieš srovę naudojamos įrangos. Šie metalai gali nusėsti ant šildomų paviršių, sudarydami sluoksnius, kurie keičia šiluminį ir elektrinį šildytuvo elgesį. Kai kuriais atvejais užteršimas yra didesnės proceso problemos simptomas. Kitais atvejais tai yra tiesioginė šildytuvo gedimo priežastis.
Kaip atsiranda metalo užterštumas
Ištirpę metalo jonai dengimo vonioje gali nusėsti ant šildytuvo apvalkalo per kelis mechanizmus. Labiausiai paplitęs yra elektrocheminis nusodinimas, kai šildytuvo apvalkalas veikia kaip katodas, palyginti su klaidžiojančiomis srovėmis arba galvaninėmis poromis rezervuare. Metalo jonai redukuojasi į metalinę formą ir padengia apvalkalą.
Temperatūros{0}}nusodinimas yra kitas mechanizmas. Kai kurių metalų tirpumas aukštesnėje temperatūroje yra mažesnis. Kai vonia cirkuliuoja pro karštą apvalkalą, vietinė koncentracija viršija prisotinimą, o metalas nusėda ant paviršiaus. Tai būdinga geležies ir vario rūgščių voniose.
Cheminis poslinkis įvyksta, kai tauresnis metalo jonas liečiasi su mažiau tauriu paviršiumi. Jei PTFE apvalkalas yra užterštas metalu-dėl įbrėžimų, kurie atidengia vidinį metalinį apvalkalą, arba dėl laidžių nuosėdų-, pirmenybė teikiama tauresnio metalo plokštėms.
| Teršalas | Šaltinis | Nusodinimo mechanizmas | Poveikis šildytuvui | Rizikos lygis |
|---|---|---|---|---|
| Varis | Šilumokaičio nuotėkis, šynos | Elektrocheminis, poslinkis | Laidus sluoksnis, pralaidumas | Aukštas |
| Geležis | Plieniniai ruošiniai, stelažai | Temperatūra-varoma | Indėlis, svarstyklės | Vidutinis |
| Nikelis | Prieš srovę esanti nikelio vonia įsukite{0}}į vidų | Elektrocheminė | Laidus sluoksnis | Aukštas |
| Chromas | Įtraukite chromo rūgštį- | Elektrocheminė | Pasyvi plėvelė, be užstato | Žemas |
| Cinkas | Cinkuoti stelažai | Temperatūra-varoma | Indėlis, svarstyklės | Vidutinis |
| Švinas | Lituoti, senesni armatūra | Elektrocheminė | Laidus sluoksnis | Aukštas |
Metaliniai teršalai dengimo voniose ir jų poveikis PTFE panardinamiesiems šildytuvams
Laidžio sluoksnio problema
Metalo nuosėdos ant PTFE apvalkalo keičia elektrines šildytuvo charakteristikas. Nuosėdos yra laidios ir liečiasi su proceso skysčiu. Jei nuosėdos pasiekia flanšą arba gnybtų gaubtą, jis sukuria kelią srovei nutekėti į žemę-įžeminimo gedimas.
Net jei nuosėdos nepasiekia įžeminto taško, tai keičia elektrinio lauko pasiskirstymą aplink šildytuvą. Laidus sluoksnis veikia kaip elektrodo tęsinys, koncentruodamas srovę nuosėdų kraštuose. Tai gali pagreitinti vietinį įkaitimą ir prasiskverbimą, o tai gali sukelti ankstyvą gedimą.
Nuosėdos taip pat keičia šiluminį elgesį. Metalo sluoksnis turi didesnį šilumos laidumą nei PTFE, o tai gali atrodyti naudinga. Tačiau nuosėdos paprastai yra nelygios ir porėtos, todėl jos gali sulaikyti drėgmę ir chemines medžiagas nuo apvalkalo. Rezultatas yra lokalizuota korozija ir prasiskverbimas, o ne pagerintas šilumos perdavimas.
Kodėl metalo užterštumą sunku aptikti
Metalo užterštumą sunku aptikti, nes nuosėdos dažnai yra plonos ir tvirtai prilimpa prie PTFE paviršiaus. Jie gali būti nematomi plika akimi ir nesukelia spalvos ar pūslių, susijusių su kitais gedimo režimais.
Izoliacijos atsparumo bandymai gali neatskleisti problemos, kol nuosėdos nepadidės pakankamai, kad susidarytų didelis nuotėkio kelias. Šildytuvo su plonu vario sluoksniu izoliacijos varža gali būti 50–100 MΩ-mažesnė nei naujo, bet nepakankamai maža, kad suaktyvintų aliarmus.
Vizuali apžiūra padidinus gali atskleisti metalinį blizgesį arba pakeisti paviršiaus tekstūrą. Paprastas bandymas – nuvalyti apvalkalą baltu skudurėliu-metalo likučiai rodo nusėdimą. Kitas bandymas – išmatuoti paviršiaus varžą su multimetru-laidi nuosėda yra mažesnė už izoliacinį PTFE paviršių.
Metalo užteršimo prevencija
Veiksmingiausia prevencija yra pašalinti šaltinį. Pataisykite šilumokaičio nuotėkius, pakeiskite korozijos pažeistas lentynas ir tvirtinimo detales ir apsaugokite nuo priešpriešinių bakų įsitraukimo{1}}. Ištirpusių metalų vonios analizė atskleidžia užterštumo lygį ir nustato šaltinį.
Filtruojant pašalinamos suspenduotos metalo dalelės, bet nepašalinami ištirpę jonai. Jonų mainai arba elektrolizavimas gali sumažinti ištirpusio metalo koncentraciją, tačiau tai yra proceso, o ne kaitinimo lygio tirpalai.
Pačiam šildytuvui poliruotas PTFE paviršius sumažina metalo nuosėdų sukibimo stiprumą. Lygus paviršius sunkiau susiformuoja ir auga nuosėdoms. Reguliarus valymas praskiesta rūgštimi pašalina metalo nuosėdas, kol jos tampa pakankamai storos, kad paveiktų veikimą.
Kai metalo užterštumas rodo proceso problemą
Pakartotinis metalo užteršimas ant šildytuvo dengimo vonioje rodo, kad vonios chemija nėra kontroliuojama. Ištirpusio metalo koncentracija yra per didelė arba dėl klaidžiojančių srovių nusėda ant paviršių, kurie turėtų būti inertiški. Šildytuvas yra simptomas, o ne pagrindinė priežastis.
Pasirinktinė PTFE panardinamojo šildytuvo konfigūracija su poliruotu apvalkalu, mažesniu vatų tankiu ir didesniu paviršiaus plotu sumažina metalo nusėdimo greitį ir pailgina intervalą tarp reikalingų valymo procedūrų. Specifikacijos procesas reikalauja vonios chemijos, ištirpusio metalo koncentracijos, darbo temperatūros ir ankstesnių šildytuvų užteršimo istorijos.
