אזור הקורוזיה הנשכח
אמבט חומצה גופרתית רותחת פועל ב-120 מעלות. צינורות תנור הטבילה שקועים בנוזל. צנרת אספקת הקיטור והחזרת הקונדנסט, החלקים העליונים של מסגרת התמיכה של המחמם והחלקים הלא-טבולים של הצינורות נמצאים בחלל האדים שמעל לנוזל. חלל האדים הזה מלא בערפל חומצי, קיטור ואוויר-תערובת מאכלת מאוד.
תנורי חימום מתכתיים בשירות זה נכשלים תחילה באזור האדים, לא באזור הטבול. השילוב של עיבוי חומצה, חמצן וטמפרטורה משתנה יוצר סביבה אגרסיבית יותר מהנוזל הרותח עצמו. פלדת אל-חלד מפתחת בורות חמורים בקו המים. טיטניום סובל מקורוזיה תחת משקעים של מלחי חומצה מעובה. מתקפת אזור האדים- קובעת לעתים קרובות את חיי השירות של המחמם, למרות שהחלק השקוע נשאר שלם.
PTFE חסין בפני קורוזיה של-אדים. האינרטיות הכימית של החומר משתרעת באותה מידה על נוזל ואדי. כל הצינורות הטבולים-של מחליף החום, צינורות אזור האדים, הכותרים ומסגרת התמיכה-חולקים את אותה עמידות בפני קורוזיה.
מנגנון הקורוזיה של האדים-על מתכות
חלל האדים מעל אמבט חומצה רותחת אינו סביבה מיטיבה. האדים העולים מהנוזל הרותח נושאים טיפות חומצה ואדי חומצה מומסים. במגע עם משטחים קרים יותר-צינורות החימום, הכותרות והצנרת-האדים מתעבים. הקונדנסט מרוכז יותר מהנוזל בתפזורת מכיוון שהרכיבים הנדיפים יותר (מים, HCl) מתאדים בעדיפות ומשאירים טיפות חומצה מרוכזות על פני המתכת.
החומצה המתעבה עשירה גם בחמצן-. האווירה מעל האמבט מכילה אוויר. חמצן מתמוסס בקונדנסט, יוצר סביבה חומצית מחמצנת. השילוב של חומצה מרוכזת, שפע חמצן וטמפרטורה מוגברת הוא מאכל מאוד למתכות. הסרטים הפסיביים המגינים על פלדת אל חלד וטיטניום באזור הטבול מתפרקים באזור האדים.
ההתקפה מתרכזת לעתים קרובות בקו המים-בממשק בין הנוזל לאדים-כאשר פני השטח עוברים במחזוריות בין רטוב ליבש. רכיבה רטובה- יבשה מרכזת את החומצה עוד יותר ומאיצה את הקורוזיה.
| פרמטר אזור האדים | נירוסטה 316L | טיטניום דרגה 2 | PTFE |
|---|---|---|---|
| שיעור קורוזיה באזור אדים לעומת אזור טבול | 2-5× גבוה יותר | 1.5-3× גבוה יותר | 1.0× (אפס בשניהם) |
| התקפת קו מים | חמור (גלע, חריץ) | לְמַתֵן | אַף לֹא אֶחָד |
| אפקט רכיבה רטוב-יבש | מאיץ התקפה | מאיץ התקפה | אין השפעה |
| נדרש ציפוי מגן? | לעתים קרובות (אפוקסי, סיליקון) | לִפְעָמִים | לֹא |
| משטח חיצוני לאחר שנה | מגולענים, מוכתמים בחלודה- | חרוט, דהוי | ללא שינוי |
חסינות ה-PTFE
התנגדות הקורוזיה של PTFE אינה תלויה בסרט פסיבי שעלול להיות מופרע על ידי תנאי האדים-. קשרי הפחמן -פלואור שנותנים ל-PTFE את האינרטיות הכימית שלו יציבים נגד אדי חומצה, טיפות חומצה מתעבות ומחזוריות יבשה - רטובה. החומר עמיד באותה מידה באזורי הנוזל, האדים וקו המים.
רכיבי ה-PTFE שאינם-טבולים-כותרות, מסגרת תמיכה, חיבורי צנרת חיצוניים-לא דורשים ציפוי מגן, ללא סגסוגת מיוחדת וללא תוספת קורוזיה. ניתן לייצר אותם מאותו חומר PTFE כמו הצינורות הטבולים. מחליף החום כולו הומוגני מבחינה כימית מלמעלה למטה, שקוע וחשוף.
פישוט העיצוב
חסינות שלב האדים של PTFE מפשטת את עיצוב מחליף החום. אין צורך להגן על החלקים הלא-שקועים עם ציפויים, עטיפות או חיפוי חיצוני. אין צורך לציין חומרים שונים עבור קטעי הטבול והאדים-. חיבורי הצנרת החיצוניים יכולים להיות מצופים PTFE- או PTFE מוצק, ומבטלים את חיבורי המתכת השונה שפגיעים לקורוזיה גלוונית בסביבת החומצה המתעבה.
תַקצִיר
מחליפי חום PTFE חסינים בפני האדים המאכלים מעל אמבטיות חומצה רותחת. פולימר הפחמן-פלואור אינרטי מבחינה כימית לערפל חומצה, לטיפות מתעבות ולמחזוריות רטוב-יבש ההורסים סרטים פסיביים מתכתיים באזור האדים. המחליף כולו-שקוע וחשוף- חולק את אותה עמידות בפני קורוזיה, מפשט את העיצוב ומבטל מצב כשל גדול של תנורי חימום מתכתיים.
תמיכה הנדסית עבור מפרט מחליף חום PTFE ביישומי חומצה רותחת ואדים אגרסיביים זמינה עם הגשת כימיית האמבט, טמפרטורת ההפעלה, תנאי חלל האדים והיסטוריית קורוזיה נוכחית של מחמם.
