Suspaudimo jungiamosios detalės dažniausiai naudojamos PFA šildytuvams montuoti per rezervuaro sieneles. Jungtis prispaudžia O-žiedą arba įvorę prie PFA apvalkalo ir sukuria sandariklį. Plyšys tarp suspaustos jungiamosios detalės ir apvalkalo sulaiko skystį arba kondensatą. Laikui bėgant, dėl garavimo ir cheminių reakcijų šis įstrigęs skystis sustingsta ir labiau koncentruojasi nei birus skystis. Agresyvaus naudojimo metu (rūgštys, chloridai, oksidatoriai) sustingęs skystis pagreitina metalinės šerdies, esančios po PFA, koroziją{5}}, nors pats PFA nerūdija. Korozijos produktai (metalo druskos) užima didesnį tūrį nei originalus metalas, todėl PFA išsipučia ir trūkinėja iš vidaus. Dėl šio plyšio korozijos mechanizmo montavimo sąsaja sugenda per 6–24 mėnesius, o likusi šildytuvo dalis lieka nepažeista. Prevencijai reikia sandarinti plyšį arba naudoti flanšinį tvirtinimą, kuris pašalina sustingusią zoną.
Plyšio korozijos mechanizmas
Suspaudimo jungtis sukuria siaurą tarpą (10–100 µm) tarp antgalio ir PFA apvalkalo. Proceso skystis į šį tarpą patenka kapiliariniu būdu. Skystis sustingsta, nes nėra tūrinio srauto. Garavimas skysčio{5}}oro sąsajoje (jei jungtis yra virš skysčio linijos) arba cheminės reakcijos (rūgščių atakuojantys metalų jonai) sutelkia agresyvias rūšis. Chlorido jonai gali susikaupti 10–100 kartų virš tūrio. Koncentruotos rūšys prasiskverbia per ploną PFA sienelę (suspausto ploto storis gali būti mažesnis) ir atakuoja metalinę šerdį. Tirpstant metalui susidaro Fe3⁺, Cr³⁺, Ni²⁺, kurie jungiasi su Cl⁻ arba SO₄2⁻ ir sudaro metalų druskas. Šios druskos turi 2–4 kartus didesnį tūrį nei pradinis metalas. Besiplečiantys druskos kristalai stumia PFA į išorę, sukeldami pūsles ir įtrūkimus. Susidarius įtrūkimui, proceso skystis tiesiogiai susiliečia su šerdimi, sukeldamas greitą gedimą.
Pats PFA yra chemiškai atsparus, tačiau metalinė šerdis – ne. Plyšio korozija yra paslėpta-, jungiamoji detalė išoriškai gali atrodyti gerai, kol šerdis sunaikinama apačioje.
Gedimų laiko juosta pagal paslaugos sunkumą
| Paslaugų aplinka | Temperatūra ( laipsnis ) | Laikas iki plyšio korozijos gedimo (mėnesiais) | Matomi išoriniai ženklai | Nesėkmės režimas |
|---|---|---|---|---|
| Gėlas vanduo, pH 7 | 50 | >60 (retai) | Nėra | Nereikšmingas |
| Praskiesti HCl (5%) | 60 | 24–36 | Nedidelis patinimas šalia tvirtinimo | Pūslių atsiradimas |
| Praskiesti HCl (10%) | 80 | 12–18 | Patinimas, ruda dėmė | Įtrūkimai montavimo metu |
| Koncentruota HCl (30%) | 80 | 6–12 | Matosi pūslė, verkia | Nutekėjimas |
| 20% H2SO4 su chloridais | 90 | 4–8 | Patinimas, druskos nuosėdos | Plyšimas |
| Jūros vanduo (3,5 % NaCl) | 60 | 12–24 | Baltos nuosėdos (chloridai) | Šerdies įdubimas |
| Baliklis (NaOCl, 5% aktyvus) | 50 | 6–12 | Geltona dėmė, patinimas | Pūslių atsiradimas |
| HF (10 %) | 60 | 8–16 | Baltos nuosėdos (metalo fluoridai) | Įtrūkimai |
Aptikimas ir patikrinimas
Plyšių koroziją sunku anksti aptikti, nes armatūra paslepia žalą. Ženklai apima:
PFA patinimas prie pat jungiamosios detalės (5–20 mm ilgio iškilimas).
Aplink armatūrą pakitusi spalva (ruda, žalia arba balta).
Skysčio verksmas tarp jungiamosios detalės ir PFA (nesandari sandariklis).
Izoliacijos varža nukrenta žemiau 100 MΩ (drėgmė pasiekia šerdį).
Kasmetinė patikra: šiek tiek atlaisvinkite suspaudimo jungtį (pirmiausia išjunkite šildytuvą) ir pastumkite ją 10–20 mm, kad apžiūrėtumėte apačioje esantį PFA paviršių. Ieškokite įdubimų, patinimų ar spalvos pakitimų. Jei tokių yra, pakeiskite šildytuvą ir perprojektuokite tvirtinimą.
Prevencijos strategijos
| Prevencijos metodas | Veiksmingumas | Kaina | Įgyvendinimas |
|---|---|---|---|
| Pakeiskite suspaudimo jungtį flanšiniu laikikliu | 95% (pašalina plyšį) | Aukštas (naujas flanšo dizainas) | Ant šildytuvo nurodykite suformuotą flanšą |
| Užsandarinkite plyšį silikonu arba epoksidine derva | 70–80% | Žemas | Užtepkite sandariklį po tvirtinimo |
| Naudokite PTFE juostą tvirtinimo sriegiams (ne ant apvalkalo) | 10–20% | Labai žemas | Neužsandarina apvalkalo plyšio |
| Sumontuokite jungiamąją detalę virš skysčio linijos (nėra kontakto su skysčiu) | 90% (jei laikoma sausai) | Nėra | Pakeiskite šildytuvo padėtį |
| Kas savaitę praplaukite plyšį DI vandeniu | 50–60% | Žemas (operatoriaus laikas) | Purškite vandenį ant montavimo sąsajos |
| Naudokite jungtį su antriniu O{0}}žiedu, kuris užsandarina plyšį | 80–90% | Vidutinis | Speciali jungtis (pvz., Parker Seal-Lok) |
| PUA po įvore patepkite silikoniniu tepalu | 40–60% | Labai žemas | Užpildo plyšį, bet laikui bėgant gali pablogėti |
Geriausios praktikos rekomendacija
Bet kokiai agresyviai cheminei priežiūrai (pH<4, chlorides >100 ppm, temperature >60 laipsnių), visiškai venkite suspaudžiamų jungiamųjų detalių. Nurodykite suformuotą PFA flanšą, kuris integruojamas su šildytuvo korpusu (žr. 62 straipsnį). Flanše nėra plyšio tarp šildytuvo ir montavimo plokštės. Jei reikia naudoti suspaudžiamas jungtis, pasirinkite dizainą su antriniu sandarikliu (O-žiedu), kuris blokuoja skysčio patekimą į srieginę sritį. Kas 2–3 metus keiskite armatūrą kaip prevencinę priežiūrą, net ir be matomų pažeidimų.
Lauko pavyzdys
Chemijos gamykla naudojo suspaudimo jungiamąsias detales PFA šildytuvams montuoti 10% HCl 80 laipsnių temperatūroje. Šildytuvai sugesdavo kas 8–10 mėnesių, visada prie montavimo sąsajos. Įrenginys perėjo prie suformuotų flanšų, turinčių tą patį šildytuvo ilgį ir galią. Šildytuvo tarnavimo laikas pailgintas iki 5+ metų. Padidinus šildytuvą 50 išlaidų, sutaupyta 50 padidėjus šildytuvui per metus sutaupyta 500 pakeitimo darbų ir prastovų.
Išvada: suspaudimo jungiamosios detalės sukuria paslėptą plyšio koroziją
PFA šildytuvų suspaudimo detalės sukuria plyšį, kuris sulaiko ir sukoncentruoja agresyvius proceso skysčius. Sustingęs skystis ėsdina po PFA esančią metalinę šerdį, sukeldamas patinimą, įtrūkimus ir gedimą per 6–24 mėnesius-net jei šildytuvas išoriškai atrodo nepažeistas. Dėl bet kokių korozinių savybių (rūgštys, chloridai, oksidatoriai) suspaudimo jungiamąsias detales pakeiskite suformuotais flanšais. Jei suspaudimo jungiamosios detalės neišvengiamos, užsandarinkite plyšį epoksidine derva arba naudokite jungtį su antriniu O-žiedu. Kasmet patikrinkite, pastumdami jungiamąją detalę atgal, kad patikrintumėte PFA. Plyšys nedidelis, bet žala didelė. Pašalinkite įtrūkimą, pašalinkite gedimą. Uždenkite flanšą arba užsandarinkite. Nepalikite atidaryto. Blogiausi gedimai slepiasi po sandariomis detalėmis. Pažiūrėkite po jais. Galbūt nustebsite.
