Kaip kietųjų dalelių abrazyvinis susidėvėjimas pagreitina PFA apvalkalų panardinamųjų šildytuvų barjerinio sluoksnio irimą
Panardinami šildytuvai su PFA apvalkalu plačiai naudojami cheminio apdorojimo rezervuaruose, kuriuose yra mišrių korozinių medžiagų. Daugumos medžiagų suderinamumo vertinimuose pagrindinis dėmesys skiriamas statiniam cheminiam įmirkymui, neatsižvelgiant į abrazyvinį nusidėvėjimą, kurį sukelia cirkuliuojančios kietosios suspenduotos dalelės. Nuolatinis šveitimas nuo dalelių pernešančio skysčio palaipsniui plonina išorinį PFA polimero sluoksnį. Medžiagos netenka lėtai nuo išorinio paviršiaus į vidų. Net ir be visiško įsiskverbimo, dangos barjeras ir nepralaidumo efektyvumas labai sumažėja, todėl vidinės pūslės ir priešlaikinis šildytuvo gedimas gerokai prieš numatomą techninės priežiūros ciklą.
PFA fluorpolimeras pasižymi puikiu cheminiu stabilumu, tačiau jo kietumas išlieka palyginti mažas, palyginti su metalo ir kvarco medžiagomis. Cirkuliuojančiose proceso kilpose smulkios kietos nuosėdos, kristalinės nuosėdos ir filtro šiukšlės teka tam tikru srauto greičiu ir nuolat trinasi į PFA apvalkalo paviršių. Ilgalaikis abrazyvinis šveitimas palaipsniui pašalina dalį polimerinės medžiagos. Pradiniame nusidėvėjimo etape išblunka tik paviršiaus blizgesys; plika akimi negalima pastebėti jokios akivaizdžios skylės ar plyšimo. Nepaisant to, efektyvus dangos storis jau yra sumažintas vietoje. Plonesnis polimero barjeras labai padidina garų prasiskverbimo tikimybę, o požeminiai mikrodefektai kaupiasi susidėvėjusiose zonose, kurių neįmanoma nustatyti atliekant įprastinį vizualinį tyrimą.
Dėl abrazyvinio nusidėvėjimo atsiranda gedimas laipsniškai. Ankstyvosiose fazėse sumažintas dangos storis pagreitina garų prasiskverbimą, pasireiškiantį lėtu nuolatiniu izoliacijos varžos vertės mažėjimu. Didėjant susidėvėjimui, vietinės plonasienės sritys tampa pažeidžiamomis vietomis veikiant terminei-mechaninei ciklinei apkrovai. Susidėvėjusiose vietose susidaro mikro įtrūkimai, ėsdinančios sudedamosios dalys prasiskverbia pro šiuos defektus ir kaupiasi metalo ir polimero jungties sąsajoje. Susikaupia tūriniai korozijos produktai ir susidaro požeminės pūslės. Galų gale pūslelės išsiskleidžia arba skyla, proceso skystis įsiskverbia į šildymo šerdį ir sustabdo trumpojo jungimo įrangą. Daugelis lauko gedimų yra klaidingai priskiriami gamybos defektams, neatsižvelgiant į lėtinį abrazyvinį šveitimą, kaip pagrindinę priežastį.
Įvairios praktinės inžinerinės priemonės gali sumažinti abrazyvinio nusidėvėjimo riziką. Sumontuokite didelio efektyvumo pirminio filtravimo įrenginius, kad sumažintumėte kietųjų dalelių koncentraciją cirkuliuojančiame skystyje. Optimizuokite rezervuaro vidinio vamzdyno išdėstymą, kad greitaeigė dalelių pripildyta srovė tiesiogiai nepaliestų PFA apvalkalo paviršiaus. Apriboti maksimalų vietinio srauto greitį, liečiantį dangos paviršių. Reguliariai registruokite izoliacijos atsparumo tendencijas, kad gautumėte ankstyvos stadijos storio mažinimo signalus. Sistemoms, turinčioms didelę dilimo dalelių apkrovą, iš naujo įvertinkite alternatyvias šildytuvo medžiagų, pvz., titano lydinio, galimybes.
|
Šildytuvo tipas |
Dalelių-abrazyvinio susidėvėjimo rizikos lygis |
Pagrindinis degradacijos mechanizmas |
Ankstyvosios stadijos stebėjimo indikatorius |
Pagrindinė apsaugos priemonė |
|---|---|---|---|---|
|
Su PFA striuke |
Aukštas |
Kietųjų dalelių abrazyvinis šveitimas sumažina efektyvų dangos storį ir padidina garų prasiskverbimo riziką |
Paviršiaus blizgesys išnyksta, lėtas tolygus izoliacijos varžos rodmenų kritimas |
Išankstinio filtravimo įrengimas + išvengiama tiesioginio didelės spartos, daug dalelių turinčios srovės smūgio |
|
316 nerūdijantis plienas |
Vidutinis-aukštas |
Dalelių šveitimo juostelės nuima pasyviąją plėvelę, sukeldamos kombinuotą erozijos ir korozijos ataką |
Matinė poliruota išvaizda skystį šveičiančiose kontaktinėse zonose |
Kontroliuokite dalelių koncentraciją ir ribokite vietinį srauto greitį |
|
Titanas |
Vidutinis |
Dilimas subraižo oksidinę plėvelę, vietinė korozija atsiranda prieš vėl susiformuojant pasyviajai plėvelei |
Kryptiniai įbrėžimų pėdsakai ant skysčių susidūrimo sekcijų |
Optimizuokite skysčio išdėstymą, kad sumažintumėte tiesioginį dalelių susidūrimą |
|
Lydytas kvarcas |
Aukštas |
Dėl dalelių poveikio susidaro požeminių mikroįdubimų defektai, veikiantys kaip terminio įtrūkimo šaltiniai |
Neryški išsklaidyta migla stebint skleidžiamą šviesą |
Priimkite filtravimo įtaisą ir užkirskite kelią dalelių pripildytam reaktyviniam bombardavimui |
Apibendrinant galima pasakyti, kad kietųjų dalelių abrazyvinis nusidėvėjimas yra tipiškas paslėptas PFA apvalkalu panardinamųjų šildytuvų senėjimo veiksnys. Net ir be makroskopinio dangos plyšimo, ilgalaikis dalelių šveitimas sumažins efektyvų barjero storį ir pagreitins garų pralaidumo senėjimą. Cirkuliacinės kilpos aprūpinimas išankstiniu filtravimu, purkštuko išdėstymo optimizavimas ir ilgalaikis izoliacijos atsparumo stebėjimas yra svarbiausios priemonės, siekiant sulaikyti su abrazyviniu nusidėvėjimu susijusius pažeidimus ir užtikrinti patikimą PFA apvalkalu šildymo mazgų veikimą dalelių turinčiose korozinių cheminių procesų sistemose.
