קריסת האיכות של פוסט-החלפה
קו ציפוי ניקל בהיר מחליף תנור טבילה טיטניום כושל ביחידה חדשה זהה. ההתקנה ממשיכה ללא תקלות. האמבט מתחמם ל-55 מעלות. ההפקה מתחדשת. בתוך שעתיים, חלקים צצים עם אובך לבן אחיד על פני כל המשטח המצופה. הפגם מופיע בכל מתלה, ללא קשר למיקום במיכל.
ניתוח אמבט מגלה ברזל ב-35 עמודים לדקה-מעל הסף של 25 עמודים לדקה עבור ניקל בהיר. כרום מודד 8 עמודים לדקה. מתכות אלו לא היו נוכחות בריכוזים אלו לפני החלפת המחמם. המקור הוא המחמם החדש עצמו. משטח הטיטניום הטרי של-המפעל, למרות סרט התחמוצת הפסיבי שלו, נושא זיהום שיורי מייצור, בתוספת שכבה דקה של תחמוצת טמפרטורת -חדר הפעילה כימית כאשר היא נחשפת לראשונה לאלקטרוליט ציפוי חומצי חם.
פרץ זיהום זה נמשך 24-72 שעות בעוד משטח המחמם החדש מתאזן עם כימיה האמבטיה. בתקופה זו איכות הייצור נפגעת. האמבטיה דורשת ציפוי דמה כדי להסיר את המתכות המומסות. המחמם החדש, המותקן כדי לפתור בעיה, יוצר אחד חדש.
מנגנון זיהום פני השטח החדש
מחמם מתכתי חלופי מגיע מהיצרן עם משטח שאינו מאוזן כימית לסביבת אמבט הציפוי. קיימים מספר מקורות זיהום.
שאריות ייצור-שמני חיתוך, תרכובות ציור, חומרי ניקוי-נותרים כסרטים מולקולריים גם לאחר הסרת שומנים. חומרים אורגניים אלה נספגים באיטיות לתוך האמבט החם, ותורמים לאובך. פסולת גימור מתכת-חלקיקים מיקרוסקופיים של טיטניום או נירוסטה מפעולות ייצור-נצמדות בצורה רופפת למשטח ומשתחררים לאמבטיה בטבילה ראשונה.
סרט התחמוצת הפסיבי על מחמם טיטניום חדש נוצר באוויר בטמפרטורת הסביבה. הוא דק (2-5 ננומטר), אמורפי ושונה מבחינה כימית מהתחמוצת שנוצרת בחומצה חמה. עם טבילה באלקטרוליט ניקל של 55 מעלות וואט ב-pH 4.0, התחמוצת שנוצרה באוויר עוברת בנייה מחדש מהירה. יוני טיטניום משתחררים במהלך מחזור הפירוק-המשקעים הראשוני כאשר הסרט מתאזן. שחרור מתכת חולף זה הוא המקור העיקרי של פרץ הזיהום.
הליכי קדם-הפסיביות-הזרימת חומצה חנקתית מחוממת דרך הסליל לפני ההתקנה-מפחיתה אך לא מבטלת את החולף. המשטח הפסיבי קרוב יותר לשיווי משקל, אך הייצוב הסופי עדיין מתרחש באמבט הייצור.
טבלה 1: שחרור זיהום במהלך 72 השעות הראשונות לאחר התקנת המחמם (אמבט ניקל בהיר, 55 מעלות)
| מקור זיהום | מחמם נירוסטה חדש | מחמם טיטניום חדש (לא מפוזר) | מחמם טיטניום חדש (פסיבי) | מחליף חום PTFE |
|---|---|---|---|---|
| ייצור שאריות אורגניות | 50-200 מ"ג בסך הכל פחמן אורגני | 20-100 מ"ג | 5-20 מ"ג | < 0.5 mg |
| חלקיקי מתכת על פני השטח | 10-50 מ"ג | 5-25 מ"ג | 2-10 מ"ג | אַף לֹא אֶחָד |
| שחרור מתכת לשיווי משקל של סרט תחמוצת | 100-500 מ"ג Fe, Ni, Cr | 50-200 מ"ג Ti | 10-50 מ"ג Ti | אין (ללא סרט תחמוצת) |
| שיא ריכוז הברזל באמבטיה | 40-80 עמודים לדקה | לא רלוונטי (Ti בלבד) | N/A | < 1 ppm |
| שיא ריכוז טיטניום באמבטיה | N/A | 15-40 עמודים לדקה | 5-15 עמודים לדקה | 0 עמודים לדקה |
| משך השפעת האיכות | 48-96 שעות | 24-72 שעות | 12-48 שעות | 0 שעות |
| נדרש ציפוי דמה | 2-4 אמפר-שעה/ליטר | 1-3 אמפר-שעה/ליטר | 0.5-2 אמפר-שעה/ליטר | אַף לֹא אֶחָד |
יתרון ה-PTFE No-איזון
מחליף חום PTFE מגיע להתקנה ללא סרט פסיבי, ללא משטח מתכתי וללא שאריות ייצור שלא ניתן להסיר בשטיפה פשוטה של חומר ניקוי. משטח הפלואורופולימר אינו מתאזן עם כימיית האמבט מכיוון שהוא אינו מגיב עם כימיה האמבטיה.
אין סרט תחמוצת לשחזר. לא משתחררים יוני מתכת. לא מתרחש פרץ זיהום חולף. ניתן להתקין את תנור ה-PTFE, לחמם את האמבטיה ולחדש את הייצור מיד ללא ציפוי דמה או תקופת מעבר איכותית.
המשטח המגע עם האמבטיה לאחר ההתקנה זהה למשטח שייצור קשר עם האמבטיה לאחר עשר שנות שירות. אין הזדקנות, אין התניה ואין תקופת ייצוב. מחליף החום PTFE אינרטי מבחינה כימית מרגע הטבילה הראשונה.
פרוטוקול ניקוי לפני-התקנה
מחליפי חום PTFE דורשים הכנה-מינימלית לפני ההתקנה. שטיפה עם תמיסת ניקוי חמה מסירה כל זיהום טיפול מההרכבה והאריזה. לאחר מכן שטיפה במים נקיים. אין צורך בפסיבציה של חומצה, ללא מיזוג כימי ואין צורך בטיפול- קדם חמצון.
הפשטות של פרוטוקול הניקוי עומדת בניגוד להליכי הפסיבציה הרב--שלבים הנדרשים לתנורי חימום מתכתיים. הסיכון לפסיבציה לא מלאה או שבוצעה בצורה לא נכונה בוטלה. המחמם מוכן לשירות כאשר הוא נקי ויבש.
תַקצִיר
אובך ניקל בהיר המופיע מיד לאחר החלפת המחמם נגרם כתוצאה משחרור זיהום מהמשטח המתכתי החדש-משאריות הייצור, פסולת חלקיקים, ובעיקר, יוני מתכת המשתחררים במהלך שיווי משקל של סרט תחמוצת עם אלקטרוליט הציפוי החם. פרץ הזיהום החולף נמשך 24-96 שעות ודורש ציפוי דמה כדי להחזיר את איכות האמבטיה.
מחליפי חום PTFE מבטלים את הזיהום הזה לחלוטין. למשטח הפלואורופולימר אין סרט פסיבי, אינו משחרר יוני מתכת ואינו דורש איזון כימי. הייצור יכול לחדש מיד לאחר ההתקנה ללא תקופת מעבר איכותית. הכנה לפני-התקנה מורכבת משטיפת דטרגנט פשוטה.
תמיכה הנדסית למפרט ונהלי ההתקנה של מחליף חום PTFE זמינה עם הגשת כימיה של אמבטיה, טמפרטורת הפעלה, תדירות החלפת מחמם נוכחית וכל היסטוריה של בעיות באיכות שלאחר-החלפה.
