מנגנון כשל ציפוי ואסטרטגיית תחזוקה מלאה-של PFA נגד-מחממי קורוזיה

# ללא.5 - מנגנון כשל בציפוי ואסטרטגיית תחזוקה מלאה-של PFA נגד-מחממי קורוזיה (ספירת מילים: בסביבות 760, בהתאם לסגנון הטכני של הסדרה)מחממים מצופים PFA מסתמכים על ציפוי פלואורופלסטי שלם של פרפלואורו-אלקוקסי כדי לבודד את המצע מפלדה קורוזיבית{4} ציוד לחימום נגד-קורוזיה בשימוש נרחב בתנאי עבודה קורוזיביים בינוניים וחזקים. בהשוואה לצינורות חימום מנירוסטה, טיטניום וקוורץ 316L, למחממי PFA יש עמידות אוניברסלית לרוב החומצות, המלחים והחמצנים החלשים, והמבנה הקל שלהם מביא ליתרונות התקנה נוחים. עם זאת, הציפוי הפלואורופלסטי רגיש להזדקנות תרמית, שריטות מכניות ושלפוחיות בועות במחזורים ארוכי טווח של קור וחם לסירוגין. ברגע שיופיעו חורים מקומיים על הציפוי, מצע הפלדה הפנימי יתכלה במהירות ויגרום לגריטה של ​​ציוד. מאמר זה מפרט מצבי כשל אופייניים לציפוי ותכניות תחזוקה סטנדרטיות להארכת מחזור השירות של מחממי PFA. הסכנה הנסתרת העיקרית של מחממי PFA היא נזק בלתי הפיך לציפוי שנגרם על ידי רכיבה תרמית. מקדם ההתפשטות הליניארי של ציפוי פלואורופלסטי שונה מאוד מחומר הבסיס המתכתי. במהלך חימום וקירור חוזרים ונשנים, מצטבר מתח מתמשך ולחץ בתוך שכבת הציפוי. לאחר מאות מחזורי תנודות בטמפרטורה, מיקרו-סדקים מתרחבים בהדרגה על משטח הציפוי, ואחריהם חורי חדירה. אם טמפרטורת ההפעלה עולה על 120 מעלות במשך זמן רב, חומר PFA יאיץ את ההזדקנות המולקולרית, מה שיוביל להתקשות הציפוי, שבירות וקילוף מקומי. בניגוד לסרט הפסיבי הרגנרטיבי של טיטניום, ציפוי פלואורפלסטי פגום אינו יכול לתקן-בעצמו, ופגמים זעירים יתרחבו ללא הרף בקבוצות הייצור הבאות. שחיקה מכנית ונזקי שריטות הם גורמים נפוצים לכשלים-בפעולה היומיומית. ציפוי PFA בעל קשיות משטח נמוכה; התנגשות עם סוגריים מתכתיים, חיבורי צינור חדים וחלקיקי משקעים קשים במדיום במחזור ישאיר חריצי שריטה בלתי הפיכים. במהלך פירוק, הנפה ושיפוץ ללא אמצעי הגנה, חיכוך הכלים חותך בקלות את הציפוי כדי לחשוף את מצע פלדת הפחמן. נוזל קורוזיבי חודר לתוך הרווח בין הציפוי למתכת הבסיס, ויוצר קורוזיה פנימית נסתרת. לאחר חדירת נוזלים לטווח ארוך, הציפוי בולט ונופל באזורים גדולים, שהיא אחת מתופעות הכשל השכיחות ביותר של מחממי PFA בסדנאות תסיסה. הרכב בינוני גם מגביל את היציבות לטווח ארוך של ציפוי PFA. PFA מתפקד היטב במדיום מעורב של חומצה אורגנית, כלוריד ומלח, אך חומרים מחמצנים חזקים כגון מי חמצן בריכוז גבוה- ואלקלי מרוכז חם ידרדרו בהדרגה את פני הציפוי. בתי מלאכה רבים מוסיפים עודף חומר חיטוי מחמצן במהלך ניקוי CIP, אשר שוחק באיטיות את השכבה החיצונית של הפלואורופלסטי, מפחית את דחוסות הציפוי ומאיץ יצירת פגמים. חוץ מזה, חלקיקים מוצקים מרחפים במדיום יסרוק ללא הרף את פני הצינור, ידלל את עובי הציפוי משנה לשנה ויקצר את מחזור החלפת הציוד. בהשוואה לצינורות חימום טיטניום ונירוסטה, למחממי PFA יש פגמים ברורים בהעברת חום. הציפוי הפלואורופלסטי יוצר שכבת התנגדות תרמית על משטח החימום, מוריד את יעילות חילופי החום ומגדיל את צריכת החשמל הכוללת של מערכת החימום. כאשר אבנית סוכר מוגזת עבה נדבקת למשטח הציפוי, ההתנגדות התרמית הכפולה של אבנית ופלואורופלסטיק מובילה להתחממות יתר מקומית חמורה, ומחמירה עוד יותר את הזדקנות הציפוי וסיכוני שלפוחיות. פגם זה באובדן אנרגיה לא ניתן לביטול על ידי תחזוקה, שהוא חסרון מובנה של ציוד חימום פלואורופלסטי. נדרש סט שלם של מפרטי פעולת מגן כדי לעכב כשל בציפוי. על המפעילים לשלוט בקפדנות על טמפרטורת העבודה-לטווח הארוך מתחת ל-110 מעלות ולהימנע משטיפה מהירה של מים קרים בתנורי חימום חמים. כל תהליכי הפירוק וההובלה מאמצים מארזי PTFE רכים כדי לבודד חפצים קשים חדים. בצע אופטימיזציה של נוסחאות ניקוי CIP כדי להפחית-חומרי חמצון בריכוז גבוה ולשלוט על מהירות זרימת המחזור כדי להפחית את ניקוי החלקיקים. בדיקת מראה חודשית קבועה מיושמת כדי לבדוק שלפוחיות, שריטות ודהיית צבע; יש להחליף תנורים עם חרירים חודרים ישירות מכיוון שתיקון ציפוי מקומי אינו יכול לשחזר ביצועים מלאים נגד-קורוזיה. לסיכום, למחממי PFA נגד-קורוזיה יש יתרונות בולטים בעלות עבור מדיה קורוזיבית מרובת-סוגים, אך מבנה הציפוי שאינו -ניתן לתיקון, מגבלת טמפרטורה ועמידות{50} ירודה לבלאי. ארגונים צריכים לגבש סטנדרטים של בקרת טמפרטורה, נגד-שריטות וניהול ניקיון המיועדים למאפיינים של פלואורפלסטיק. בעת בחירת ציוד חימום, איזון עלות רכש ראשונית, יעילות העברת חום ואובדן תחזוקה, התאמה סבירה של מחממי PFA עם קווי ייצור לסירוגין-נמוכים- ושחיקה נמוכה- כדי למנוע הפסדים תכופים של החלפת ציוד.