דפוס כשל קו המים
אמבטיות הסרת שומנים אלקליות-נתרן הידרוקסיד, נתרן קרבונט וחומרי שטח ב-70-90 מעלות -משמשים לניקוי חלקי מתכת לפני ציפוי או צביעה. מחממי טבילה מנירוסטה באמבטיות אלו מפתחים דפוס כשל אופייני: התקפה מקומית בממשק נוזלי- באוויר. דופן הצינור מתדלדל, מתנקז ובסופו של דבר דולף בדיוק בקו המים, בעוד הקטעים השקועים במלואם מתחת והקטעים החשופים לאדים שמעל נשארים שלמים יחסית.
ההתקפה נגרמת משילוב של ריכוז קאוסטי בקו המים המתאדה, העשרת חמצן מהאוויר ומתח מתיחה בדופן הצינור מלחץ קיטור פנימי. השילוב של אלקלי, חמצן ומתח מרוכז יוצר תנאים לפיצוח קורוזיה קאוסטי-מצב כשל ידוע עבור נירוסטה.
PTFE חסין להתקפה קאוסטית בכל הריכוזים והטמפרטורות של עד 260 מעלות. הוא אינו רגיש לסדיקי קורוזיה. מצב הכשל בקו המים בוטל.
מנגנון התקפת קו המים
בממשק האוויר-הנוזל, התמיסה הבסיסית מרטיבה את פני הצינור ומתאדה ברציפות. המים מתאדים; הנתרן הידרוקסיד לא. הריכוז הקוסטי בקו המים עולה פי כמה מריכוז התפזורת. תמיסת NaOH בתפזורת של 5% יכולה להתרכז עד 20-30% בקו המים המתאדה.
במקביל, קו המים נחשף לחמצן אטמוספרי. החמצן מבטל את התגובה הקתודית, ומאיץ את קצב הקורוזיה. הסרט הפסיבי על פלדת אל חלד -Cr₂O₃- יציב בתמיסות אלקליות בטמפרטורות מתונות, אך יכול להיות מותקף על ידי NaOH מרוכז וחם, במיוחד בנוכחות מתח חמצן ומתיחה.
לחץ הקיטור הפנימי יוצר מתח חישוק בדופן הצינור. השילוב של מתח קאוסטי מרוכז, חמצן ומתיחה מתחיל פיצוח קורוזיה של מתח קאוסטי. סדקים מתפשטים לאורך גבולות התבואה. בסופו של דבר הסדק חודר לקיר וגורם לדליפה.
| פרמטר מתקפת קו מים | נירוסטה 304 | נירוסטה 316L | PTFE |
|---|---|---|---|
| ריכוז קאוסטי בקו המים | 2-6× בתפזורת (אפקט אידוי) | 2-6× בתפזורת | אין השפעה |
| זמינות חמצן | גבוה (אטמוספרי) | גָבוֹהַ | אין השפעה |
| רגישות ל-SCC קאוסטית | גָבוֹהַ | לְמַתֵן | אין (ללא מנגנון SCC) |
| קצב קורוזיה בקו המים (יחסי) | 1.0 (קו בסיס) | 0.6-0.8 | 0 |
| חיי שירות במסיר שומנים אלקליין (שנים) | 1-3 | 2-4 | 10+ |
חסינות ה-PTFE
ל-PTFE אין סרט פסיבי להתפרק. אין לו גבולות תבואה שלאורכם יכולים להתפשט סדקים. הוא אינרטי מבחינה כימית לנתרן הידרוקסיד בכל הריכוזים והטמפרטורות של עד 260 מעלות. לריכוז הקוסטי בקו המים, בין אם 5% או 50%, אין השפעה על החומר.
משטח ה-PTFE הוא הידרופובי. התמיסה הבסיסית לא מרטיבה אותו. אין סרט נוזלי רציף בקו המים כדי להתאדות ולרכז את הקוסטי. המשטח נשאר יבש או נושא רק טיפות בודדות. אפקט ריכוז קו המים המניע את ההתקפה על נירוסטה אינו מתרחש על PTFE.
התועלת התפעולית
ביטול קורוזיה בקו המים מאריך את חיי השירות של מחליף החום מ-1-4 שנים ליותר מ-10 שנים. ההחלפה התכופה של תנורי חימום מנירוסטה-עם זמן ההשבתה, העבודה ועלויות הסילוק הנלוות - נמחקת. האמבטיה אינה מזוהמת במוצרי קורוזיה מהמחמם, מה שמאריך את חיי תמיסת הסרת השומנים.
תַקצִיר
אמבטיות הסרת שומנים אלקליות תוקפות מחממי נירוסטה בממשק האוויר-בנוזל באמצעות ריכוז קאוסטי, העשרת חמצן ופיצוח קורוזיה במתח קאוסטי. מחליפי חום PTFE חסינים-אין להם סרט פסיבי, אין להם גבולות גרגרים ואין להם רגישות ל-SCC קאוסטית. משטח ה-PTFE ההידרופובי מונע את אפקט ריכוז קו המים. חיי השירות מתארכים מ-1-4 שנים ליותר מ-10 שנים.
תמיכה הנדסית למפרט מחליף חום PTFE ביישומי ניקוי והסרת שומנים אלקליין זמינה עם הגשת כימיית האמבט, טמפרטורת ההפעלה, חיי השירות הנוכחיים של המחמם ומיקומי כשל.
