מחזור השלכת האמבט
אמבט ציפוי ניקל בהיר צובר זיהומים מתכתיים לאורך זמן. ברזל ממחממי נירוסטה קורוזיים, נחושת מטפטופי פס, אבץ מהתמוססות-של חלקי עבודה יצוקים-כל מזהם מגיע בסופו של דבר לריכוז שבו איכות המשקעים נפגעת. יש להשליך את האמבטיה חלקית או מלאה ולהחליף אותה בכימיה רעננה.
חלק ניכר מעומס הזיהום מגיע ממחליף החום. סליל נירוסטה המחליד במהירות של 0.15 מ"מ לשנה באמבטיית ניקל של 8,000 ליטר משחרר כ-1.5 ק"ג ברזל בשנה. קלט ברזל רציף זה מקצר את המרווח בין השלכת האמבטיה. אם האמבטיה יכולה להימשך 12 חודשים ללא זיהום ברזל, היא עשויה להימשך רק 6 חודשים עם המחמם תורם ברזל.
מחליפי חום PTFE אינם משחררים זיהום מתכתי. חיסולו של מקור מזהם מתמשך זה מאריך את המרווח בין השלכות אמבטיות, ומפחית את עלויות הרכישה של כימיקלים, עלויות סילוק הפסולת וזמני השבתה בייצור להחלפת אמבטיה.
חישוב הארכת חיי האמבט
מרווח השלכת האמבטיה נקבע לפי הזמן הנדרש לריכוז המזהם להגיע לסף שבו איכות הפיקדון הופכת בלתי מקובלת. הסף תלוי במזהם ובתהליך הציפוי. עבור ברזל בניקל בהיר, הסף הוא כ-25 עמודים לדקה.
ללא קורוזיה של מחמם, קצב הצטברות הברזל נקבע אך ורק על ידי גרירה-מחלקי עבודה וזיהום אטמוספרי-בדרך כלל 1-2 עמודים לדקה בשבוע. מריכוז התחלתי של 5 עמודים לדקה (אמבט טרי), לוקח 10-20 שבועות להגיע ל-25 עמודים לדקה, המקביל לחיי רחצה של 10-20 שבועות או כ-3-5 חודשים.
עם קורוזיה של מחמם הוספת 0.15 מ"מ לשנה של פירוק ברזל, הקלט הנוסף הוא כ-3 עמודים לדקה בשבוע. קצב ההצטברות הכולל הופך ל-4-5 עמודים לדקה בשבוע. הזמן להגיע ל-25 עמודים לדקה מ-5 עמודים לדקה הוא 4-5 שבועות. חיי האמבטיה נחתכים לכחודש.
טבלה 1: השוואת חיי אמבט ועלויות - עם ובלי מחמם-זיהום ברזל (8,000 ליטר אמבט ניקל בהיר)
| פָּרָמֶטֶר | עם דוד נירוסטה | עם מחליף חום PTFE |
|---|---|---|
| הצטברות ברזל ממחמם (ppm/שבוע) | 3 | 0 |
| הצטברות ברזל ממקורות אחרים (ppm/שבוע) | 1.5 | 1.5 |
| קצב הצטברות הברזל הכולל (ppm/שבוע) | 4.5 | 1.5 |
| זמן מ-5 עמודים לדקה עד 25 עמודים לדקה סף Fe (שבועות) | 4.4 | 13.3 |
| מזבלות אמבטיות בשנה | 11.8 | 3.9 |
| עלות כימיקלים לאמבטיה למזבלה (5$ לליטר × 8,000 ליטר חלקי) | $12,000 (30% השלכה חלקית) | $12,000 |
| עלות כימית שנתית לאמבטיה | $141,600 | $46,800 |
| עלות שנתית לסילוק פסולת ($1.50 לליטר × נפח זרוקה) | $42,480 | $14,040 |
| עלות שנתית הקשורה לאמבטיה- | $184,080 | $60,840 |
| חיסכון שנתי עם PTFE | – | $123,240 |
ערך יציבות ביצועי האמבט
מעבר לחיסכון הישיר בעלויות הכימיקלים והסילוק, חיי האמבטיה מוארכים מספקים יתרונות תפעוליים. כל מזבלה לאמבטיה משבשת את הייצור. האמבטיה החדשה דורשת מספר ימי פעולה כדי להגיע לאיזון כימי. במהלך הפסקת-תקופה זו, איכות הפיקדון עשויה להיות משתנה יותר, ושיעור הציפוי עשוי להיות שונה מהאמבטיה המיושנת.
פחות השלכות אמבט פירושו פחות הפסקות-בתקופות, איכות ייצור עקבית יותר והתאמת תהליכים תכופה פחות. היתרונות הללו אמיתיים אך קשים יותר לכימות מאשר החיסכון הישיר בכימיקלים. הם תורמים למקרה הכספי הכולל להמרת PTFE.
השפעת הזיהום הרחבה יותר
קורוזיה של תנורי חימום מתכתיים משחררת לא רק ברזל אלא גם ניקל וכרום. כרום הוא בעייתי במיוחד בריכוזים נמוכים-כמעט 5 עמודים לדקה יכולים להשפיע על מראה משקע ניקל בהיר. סליל נירוסטה המשחרר כרום בשבריר מקצב שחרור הברזל שלו עדיין יכול לעורר בעיות איכות המאלצות השלכת אמבטיה לפני הגעה לסף הברזל.
PTFE מבטל את כל הזיהום המתכתי ממחליף החום. מקורות הזיהום היחידים הם חלקי העבודה, האנודות ומקורות התצהיר אטמוספריים- שניתן לנהל באמצעות שיטות טיפול מקדים ותחזוקה סטנדרטיות ללא התרומה הנסתרת והרציפה של המחמם המאכל.
תַקצִיר
ביטול זיהום מתכתי ממחממי טבילה מאכלים באמצעות המרת PTFE מאריך את חיי אמבטיית ניקל בהירים מכ-4-5 שבועות ל-13+ שבועות בין השלכה. חיי האמבטיה המוארכים מפחיתים את עלויות הכימיקלים והסילוק השנתיות בכ-$123,000 לאמבטיה בודדת של 8,000 ליטר - יותר מהעלות של מחליף חום PTFE.
ההשפעה הכספית של הפחתת תדירות השלכת האמבט, בשילוב עם יתרון היציבות התפעולית של פחות החלפות אמבטיות, הופכת את ביטול הזיהום לאחד היתרונות המשמעותיים ביותר מבחינה פיננסית של המרת PTFE ביישומי ציפוי הרגישים לזיהומים מתכתיים.
ניתוח הנדסי לכימות הארכת חיי האמבט בתהליכי ציפוי ספציפיים זמין עם הגשת תדירות ההשלכה הנוכחית של האמבטיה, נפח האמבטיה ועלות הכימיה, ספי מזהמים וכל מידע היסטורי על זיהום שמקורו במחמם-.
