Žvaigždžių įtrūkimų modelis
Cianido vario dengimo įrenginys naudoja PTFE kaitinimo plokštes 60 laipsnių kampu. Po 18-24 mėnesių plokštės paviršiuje atsiranda išskirtinis žvaigždės- formos įtrūkimų raštas – įtrūkimai sklinda iš centrinio taško, pavyzdžiui, rato stipinai. Raštas yra vienodas keliose plokštėse ir talpyklose. Įtrūkimai yra negilūs, paprastai 0,5–1,0 mm gylio ir neprasiskverbia pro PTFE sienelę. Žvaigždės raštas yra įtempių korozijos įtrūkimų naudojant cianidą požymis.
Žvaigždės formos įtrūkimai cianido vario dangoje atsiranda dėl cheminės atakos ir terminio įtempio derinio. Cianido aplinka sukuria specifinius skilimo mechanizmus, kurių kitos dengimo chemijos nesukuria.
Cianido įtempių korozijos mechanizmas
Cianido jonai atakuoja PTFE per įtempių korozijos krekingo mechanizmą. Cianidas prasiskverbia į PTFE paviršių didelio įtempimo taškuose,{1}}dažniausiai ten, kur koncentruojasi šiluminio plėtimosi įtempis. Cheminė ataka streso taške sukuria mikro-įtrūkimus. Įtrūkimai plinta išilgai įtempių linijų, sukurdami žvaigždės raštą. Raštas susidaro įtempių koncentracijos taškuose-paprastai plokštės centre, kur šiluminis įtempis yra didžiausias.
| Įtrūkimų modelio sunkumas | Įtrūkimo ilgis | Įtrūkimo gylis | Likęs tarnavimo laikas | Pagrindinė priežastis |
|---|---|---|---|---|
| Smulkios linijos, matomos padidinus | <5 mm | <0.3 mm | 12-18 mėnesių | Ankstyva streso korozija |
| Matomas žvaigždės raštas, 10-20mm skersmens | 5-15 mm | 0,3-0,8 mm | 6-12 mėnesių | Aktyvi įtempių korozija |
| Extensive star pattern, >30 mm skersmens | 15-30 mm | 0,8-1,5 mm | 3-6 mėn | Išplėstinė degradacija |
| Keli persidengiantys žvaigždžių raštai | >30 mm | >1,5 mm | <3 months | Kritinės nesėkmės rizika |
Kodėl cianidas skiriasi
Cianidas yra mažas, labai prasiskverbiantis jonas. Jis gali difunduoti per PTFE paviršių lengviau nei didesni jonai, tokie kaip sulfatas ar chloridas. Cianidas taip pat sudaro kompleksus su metalo jonais, sukurdamas agresyvesnę cheminę aplinką PTFE paviršiuje. Didelio skvarbumo ir cheminio reaktyvumo derinys sukuria unikalų įtrūkimo modelį. Įrenginys, perėjęs nuo cianido vario prie rūgštinio vario, visiškai pašalino žvaigždžių skilimo modelį-. Tos pačios plokštės, naudojant rūgštį, neparodė įtrūkimų.
Šiluminio streso komponentas
Žvaigždės raštas spinduliuoja nuo didžiausio šiluminio įtempio taško{0}}paprastai plokštės centro, kuriame elementas yra karščiausias. Streso koncentracija centre sukuria palankias vietas cianido atakai. Įtrūkimai seka įtempių linijas, sukuriant radialinį modelį. Įrenginys, matavęs paviršiaus temperatūros pasiskirstymą, nustatė, kad plokštės centras buvo 8-10 laipsnių karštesnis nei kraštai. Žvaigždė įtrūksta karščiausiame taške, patvirtindama šiluminio įtempio komponentą.
Prevencijos strategijos
Sumažintas vatų tankis: Žemesnė paviršiaus temperatūra sumažina šiluminį įtampą ir cianido prasiskverbimo greitį. 1,0 W/cm² plokštėje žvaigždės įtrūkimai susidaro 2–3 kartus lėčiau nei 1,4 W/cm² plokštėje.
Paviršiaus pasyvavimas: Pasyvavimas sukuria barjerą, kuris sulėtina cianido įsiskverbimą. Įrenginys, perėjęs prie pasyvuotų plokščių, pašalino žvaigždžių įtrūkimus visiškai -pasyvavimo sluoksnis apsaugojo PTFE nuo cianido atakos.
Mažesnė cianido koncentracija: Veikimas esant mažiausia efektyvi cianido koncentracija sulėtina ataką. Cianido koncentracija dengimo vonioje yra pagrindinis įtempių korozijos įtrūkimų greičio veiksnys.
Žvaigždžių įtrūkimų atskyrimas nuo kitų įtrūkimų
Žvaigždės{0}} formos įtrūkimai yra išskirtiniai. Šiluminio smūgio įtrūkimai paprastai yra lygiagrečiai arba statmenai plokštės kraštams -ne radialiniai. Įtempių atsipalaidavimo įtrūkimai atitinka įtempimo kryptį, kuri paprastai yra išilgai plokštelės ilgio{4}}, nespinduliuoja iš taško. Žvaigždės modelis yra unikalus cianido įtempių korozijos įtrūkimams. Paprasta vizualinė apžiūra nustato, kaip{7}}radialiniai stipinai yra neabejotini.
Kada pakeisti
Žvaigždžių įtrūkimai nėra iš karto katastrofiški,{0}}jie neprasiskverbia per visą PTFE sienelę. Tačiau jie rodo aktyvų degradaciją. Plokštė ir toliau veiks, tačiau laikui bėgant įtrūkimai išplis. Įtrūkimai galiausiai pasiekia elementą, sukeldami elektros gedimą. Įstaiga, stebinti žvaigždžių įtrūkimų augimą, nustatė, kad įtrūkimai per 12 mėnesių padidėjo nuo 5 mm iki 15 mm. Plokštės buvo pakeistos 15 mm atstumu, kol įtrūkimai pasiekė elementą. Keitimo laikas buvo pagrįstas plyšio ilgio stebėjimu,{11}}kai bet kuris įtrūkimas viršijo 15 mm, plokštė buvo pakeista.
Praktinės rekomendacijos
Cianido vario paslauga: Nurodykite pasyvuotas PTFE plokštes. Pasyvinamasis sluoksnis apsaugo nuo cianido įtempių korozijos įtrūkimų.
Sumažintas vatų tankis: Mažesnis vatų tankis sumažina šiluminį įtampą ir cianido prasiskverbimą. Įrenginys, sumažinęs vatų tankį nuo 1,4 iki 1,0 W/cm², atitolino žvaigždės įtrūkimą nuo 18 iki 36 mėnesių.
Įtrūkimų stebėjimas: Kas mėnesį apžiūrėkite plokštes, ar nėra žvaigždžių įtrūkimų. Jei atsiranda įtrūkimų, išmatuokite ilgiausią įtrūkimą. Pakeiskite, kai įtrūkimai viršija 15 mm arba kai žvaigždės rašto skersmuo viršija 30 mm.
Pasyvavimo sprendimas
Pasyvintos plokštės naudojant cianidinį varį po 4+ metų žvaigždės įtrūkimų nėra. Pasyvinamasis sluoksnis neleidžia prasiskverbti cianidui, pašalindamas įtempių korozijos įtrūkimų mechanizmą. Pasyvavimo priemoka yra 15-25%, tačiau ilgesnis tarnavimo laikas daugiau nei pateisina investicijas. Įrenginys, kuris standartizavo pasyvuotas cianido vario plokštes, visiškai pašalino žvaigždžių įtrūkimus. Dabar plokštės veikia 4-5 metus, palyginti su 18–24 mėnesiais iki pasyvavimo. Metinės plokštelės kaina sumažėjo nuo 12 000 USD iki 5 000 USD – tai 58 %. Pasyvinamasis sluoksnis suteikia tvirtą barjerą, kuris išlaiko plokštės tarnavimo laiką daugumoje cianido vario pritaikymų. Įrenginiai, kuriems taikomas pasyvavimas, praneša apie nuoseklų tarnavimo laiką ir išskirtinio žvaigždės formos įtrūkimų pašalinimą. Žvaigždės raštas yra patikimas cianido įtempių korozijos įtrūkimų indikatorius – gedimo režimas, būdingas cianido vario dengimui, kuriam reikalingos specialios prevencijos priemonės.
