Chemijos gamykla po keturiolikos mėnesių darbo ištraukė PTFE panardinamąjį šildytuvą iš sieros rūgšties ėsdinimo bako. Apvalkalo paviršius, nukreiptas į procesą, buvo geros būklės. Srityje už tvirtinimo laikiklių-srityse, kur laikikliai liečiasi su šildytuvu-, buvo tamsių dėmių ir įdubimų. Metalas, esantis po PTFE, buvo aprūdijęs, o dviejose vietose korozija prasiskverbė pakankamai giliai, kad susidarytų skylės nuotėkis.
Plyšinė korozija atsiranda siauruose tarpuose tarp tvirtinimo kronšteinų ir šildytuvo paviršiaus. Tarpas per mažas skysčiui cirkuliuoti, bet pakankamai didelis, kad į jį patektų proceso skystis. Skystis tarpelyje sustingsta, o plyšio chemija keičiasi taip, kad pagreitėtų korozija.
Kodėl už tvirtinimo kronšteinų susidaro įtrūkimai
Tvirtinimo kronšteinai pritvirtinami prie šildytuvo suvirinant, prisukant varžtus arba užspaudžiant. Kiekvienas tvirtinimo būdas sukuria plyšį tarp laikiklio ir šildytuvo paviršiaus. Plyšys gali būti tik kelių tūkstantųjų colių pločio, tačiau jis yra pakankamai didelis, kad skystis galėtų prasiskverbti veikiant kapiliarams.
Plyšys yra apsaugotas nuo masinio srauto. Viduje esantis skystis negali cirkuliuoti. Deguonis ir kitos ištirpusios rūšys sunaudojamos korozijos reakcijų metu, tačiau jų negalima papildyti. Keičiasi plyšio skysčio chemija.
| Tvirtinimo būdas | Plyšio plotis | Skysčių mainai | Korozijos rizika | Geriausia praktika |
|---|---|---|---|---|
| Suvirintas laikiklis | 0–0,05 mm | Nėra | Didelis suvirinimo defektų atveju | Visiškas įsiskverbimo suvirinimas |
| Priveržiamas laikiklis | 0,05–0,2 mm | Labai žemas | Labai aukštas | Sandarinimas su tarpine |
| Suspaustas laikiklis | 0,1–0,5 mm | Žemas | Aukštas | Naudokite tvirtą PTFE padą |
| Išpjova laikiklis | 0,5–1,0 mm | Vidutinis | Vidutinis | Nuplaukite vandeniu |
Kronšteinų tvirtinimo būdai ir jų plyšinės korozijos rizika
Plyšinės korozijos chemija
Plyšyje skystyje ištirpęs deguonis sunaudojamas pradinės korozijos reakcijos metu. Deguonies papildyti negalima, nes plyšys yra apsaugotas nuo masinio srauto. Deguonies koncentracija plyšio viduje mažėja, o koncentracija lauke išlieka aukšta. Skirtumas sukuria deguonies koncentracijos ląstelę.
Įtrūkimo viduje esantis metalas tampa anodinis{0}}ir rūdija. Metalas, esantis už plyšio, tampa katodiniu{2}}apsaugotas. Korozijos greitis plyšio viduje pagreitėja.
Korozijos reakcijos metu susidarę metalo jonai pritraukia chlorido jonus iš tūrinio skysčio. Chlorido koncentracija plyšio viduje didėja, kartais net kelis kartus viršydama tūrinę koncentraciją. Didelė chlorido koncentracija dar labiau pagreitina koroziją.
Hidrolizuojantis metalo jonams pH krenta plyšio viduje. Rūgšti aplinka dar labiau pagreitina koroziją. Rezultatas yra greitai gilėjanti duobė, kuri gali prasiskverbti pro šildytuvo apvalkalą.
Kodėl PTFE{0}}dengti šildytuvai vis dar yra pažeidžiami
Šildytuvo PTFE danga yra skirta apsaugoti apatinį metalą nuo proceso skysčio. Tačiau danga nesitęsia į plyšį tarp laikiklio ir šildytuvo. Jei danga yra pažeista montuojant kronšteiną arba jei plyšys nėra visiškai sandarus, proceso skystis gali liestis su pliko metalo paviršiumi.
Net jei danga nepažeista, tarp dangos ir laikiklio gali susidaryti įtrūkimas. Danga gali būti šiek tiek pralaidi, o skystis, prasiskverbęs į dangą, sukuria plyšį tarp dangos ir metalo.
Plyšių korozijos prevencija
Veiksmingiausia prevencija – pašalinti įtrūkimą. Laikiklis, kuris yra privirintas prie šildytuvo su pilna-įsiskverbimo siūle, neturi plyšio. Suvirinimo siūlė sandarina jungtį ir neleidžia skysčiui patekti į vidų.
Jei suvirinimas nėra praktiškas, tarpiklis arba sandariklis gali užpildyti plyšį. PTFE tarpiklis arba fluoropolimero sandariklis neleidžia skysčiui patekti į tarpą tarp laikiklio ir šildytuvo.
Tvirtas PTFE padas tarp laikiklio ir šildytuvo visiškai pašalina plyšį. Pagalvėlė yra suspaudžiama ir užpildo tarpą, o PTFE yra chemiškai inertiška.
| Prevencinė priemonė | Poveikis plyšių korozijai | Įgyvendinimas | Kaina |
|---|---|---|---|
| Visiškai{0}}siskverbiantis suvirinimas | Pašalina įtrūkimą | Gamyba | Vidutinis |
| PTFE tarpiklis | Užsandarina plyšį | Surinkimas | Žemas |
| Fluoropolimerinis sandariklis | Užsandarina plyšį | Surinkimas | Žemas |
| Tvirtas PTFE padas | Pašalina įtrūkimą | Kronšteino dizainas | Vidutinis |
Plyšinės korozijos už tvirtinimo kronšteinų prevencijos priemonės
Kai plyšio korozija rodo dizaino problemą
Šildytuvas, kuris, nepaisant tinkamo laikiklio konstrukcijos, sukelia plyšių koroziją, rodo, kad danga arba laikiklio medžiaga netinka naudoti. Pasirinktinė PTFE panardinamojo šildytuvo konfigūracija su suvirintais laikikliais, PTFE tarpikliais arba tvirtomis PTFE trinkelėmis pašalina pagrindinę plyšių korozijos priežastį. Specifikacijos procesas reikalauja vonios chemijos, darbinės temperatūros, laikiklio konstrukcijos ir reikalingos galios. Įrenginiams su agresyvia chemine medžiaga šis pritaikymas-specifinis metodas sumažina plyšių koroziją ir pailgina šildytuvo tarnavimo laiką.
