Galvaninis mikro{0}}ląstelių susidarymas
Sumaišyti metalo jonai nusėda ir netolygiai nusėda ant šildytuvo paviršių. Nuosėdų sluoksniai sukuria daugybę mažų galvaninių elementų, pagreitindami fluoropolimero apvalkalo paviršinį molekulinį skaidymą. Šildytuvai, dirbantys mažai -metalais-užterštoje vonioje, palaiko švarius paviršius ir stabilią matricos struktūrą. Nuolatinis elektrocheminis aktyvumas plečia paviršiaus mikro{5}defektus ir sudaro požeminius skverbimosi kelius. Kombinuota mikro-ląstelių reakcija ir jonų infiltracija skatina vietinę matricos degradaciją ir lėtą panardinamųjų šildytuvų izoliacijos susilpnėjimą.
Laboratoriniai tyrimai patvirtina, kad panardinamieji šildytuvai su efektyviu metalo priemaišų šalinimu pasiekia stabilų 18–24 mėnesių tarnavimo laiką. Šildytuvai, veikiami nevienalyčių metalų nuosėdų, per 10 mėnesių sukuria grupinius požeminius defektus. Šiame darbe analizuojami skilimo mechanizmai, kuriuos sukelia mikro-galvaninis poveikis, iliustruojami vonios valymo{6}}inžineriniai kompromisai ir nustatomi laipsniški rizikos vertinimo standartai.
Metalo priemaišų kontrolės ir filtravimo išlaidų{0}}pagrindinė inžinerinė prekyba
Tirpinant ruošinį, į proceso skystį patenka susimaišę metaliniai teršalai, kurie lengvai nusėda ir sudaro galvanines nuosėdas ant panardinamųjų šildytuvų. Didelio- tikslumo filtravimas nuolat pašalina metalo daleles, tačiau padidina eksploatavimo išlaidas ir filtro sąnaudas. Standartiniai vienodi -sieniniai panardinami šildytuvai nėra modifikuoti taip, kad būtų atsparūs elektrocheminiam senėjimui. Ilgalaikė-mikro{6}}ląstelių veikla palaipsniui paverčia išsklaidytas paviršiaus poras į sujungtus požeminius tuštumų tinklus.
Metalo nuosėdų poveikio sunkumo ir panardinamojo šildytuvo degradacijos rizikos lentelė
| Kasdienis nuosėdų kaupimasis | Metalo priemaišų koncentracija | Degradacijos kaupimosi greitis | Tarnavimo laikas | Rekomenduojama struktūra |
|---|---|---|---|---|
| Mažas, nuolatinis smulkus filtravimas | Metalo teršalų pėdsakai | Lėtas izoliuotų mikro{0}}porų susidarymas | 17-23 mėn | Standartinis suformuotas PTFE panardinamasis šildytuvas |
| Vidutinis, periodinis vonios valymas | Vidutinio stiprumo mišrūs metalų krituliai | Vidutinis požeminio paviršiaus defekto išsiplėtimas | 11-15 mėnesių | Vidutinės kryžminės{0}}jungties cheminis-buferinis vidutinio storio-sieninis panardinamasis PTFE šildytuvas |
| Aukšta, nepakankama filtravimo sistema | Sunkus heterogeninių metalų nusodinimas | Greitas plačiai paplitęs matricos susilpnėjimas ir įdubimas | 4-9 mėnesiai | Besiūlis aukštos kryž{0}}jungties storio-sienos anti-elektrocheminis-degradacijos formuotas PTFE panardinamasis šildytuvas |
Dvigubas elektrocheminis stimuliavimas ir cheminio skaidymo mechanizmas
Ant panardinamojo šildytuvo paviršių netolygiai susikaupia kelių tipų metalinės nuosėdos. Skirtingos metalinės medžiagos turi skirtingus elektrodų potencialus, sudarydamos daugybę mikroskopinių galvaninių elementų drėgnomis šiluminėmis sąlygomis. Sąsajos elektrinis laukas suaktyvina chemines reakcijas ir suardo PTFE paviršiaus molekulinius ryšius. Palaipsniui formuojasi mikro-poros, kurios leidžia ėsdinančiajai vonios medžiagai prasiskverbti giliai į medžiagą. Terminis ciklas dar labiau padidina defektų kanalus. Agresyvus skystis įsiskverbia į tarpus tarp pažeisto išorinio apvalkalo ir vidinio izoliacijos užpildo. Laidžių metalų likučiai kaupiasi tuščiuose kanaluose, todėl per pasikartojančius gamybos ciklus nuolat mažėja izoliacijos varža.
Sugedę šiurkštūs paviršiai veikimo metu sulaiko daugiau metalo nuosėdų ir sudaro savaime{0}}greitėjantį gedimo ciklą. Žala atsitiktinai pasiskirsto ant nuosėdų{2}}atsikliususiose šildytuvo vietose.
Gamybos pavojai
Sugrupuoti mikro{0}}defektai sumažina izoliacijos stabilumą, sukelia laipsnišką izoliacijos nukrypimą ir protarpinius apsaugos nuo nuotėkio išjungimus, sutrikdo nuolatinę partijų gamybą. Nuosėdų nuosėdos sukuria paslėptas šilumines kliūtis ir lokalizuotas karštąsias vietas, dėl kurių atsiranda nenuoseklus šildymo efektas ir padidėja ruošinio laužo kiekis. Progresuojanti matricos erozija ilgainiui prasiskverbia pro šildytuvo sieneles ir sukelia trumpojo- grandinės gedimą. Trapios suirusios PTFE skeveldros nusilupa ir užteršia proceso skystį, todėl tiksliai apdorotuose substratuose atsiranda mikro{5}defektų.
Sušvelninimo suderinimo sprendimai
Mažos-rizikos gamybos linijose su visišku filtravimu galima naudoti standartinius suformuotus panardinamuosius šildytuvus ir reguliariai stebėti priemaišas. Vidutinės-rizikos dirbtuvėse pasirenkami vidutinės kryžminės-jungties cheminės-buferinės vidutinio storio-sienos panardinamieji šildytuvai su tankiais mažo{6}}poringumo paviršiais. Gamybos linijose, kuriose užteršta sunkiaisiais metalais, turi būti naudojami besiūliai aukštos skersinės{8}}jungties storio-sienos anti-elektrocheminiai-degradacijos panardinamieji šildytuvai, kad būtų atsparūs nuolatiniam galvaninių mikro{12}}elementų atakai. Pagalbinės veikimo taisyklės: atnaujinkite cirkuliacinio filtro tikslumą; planuoti periodinį vonios valymą; reguliariai nuplaukite nuosėdas, prilipusias ant šildytuvo paviršių.
Išvada
Galvaninių mikro{0}}ląstelių skaidymą sukelia sumaišytos metalo nuosėdos, kurios skiriasi nuo įprastos vienalytės cheminės korozijos. Lauko techninės priežiūros komandos dažnai klaidingai įvertina tokią žalą kaip paprastas apnašų dilimas. Įprasti plonasieniai panardinami šildytuvai negali atlaikyti ilgalaikio-elektrocheminio sąsajos senėjimo. Nuolatinis priemaišų filtravimas ir reguliarus įrangos valymas yra ekonomiškiausi prevenciniai metodai. Proceso inžinieriai turėtų įtraukti metalo jonų užterštumo vertinimą į įprastą šildytuvo patikimumo valdymą.
