کتریهای واکنش شیمیایی متناوب، خطوط تولید خودکار اچینگ PCB و ایستگاههای جامع تصفیه مایع زباله مخلوط صنعتی، اغلب در کنار فرسایش طولانی مدت از الکل، استر و سایر حلالهای آلی، مرتباً بین محیطهای اسیدی و قلیایی تغییر میکنند. لولههای گرمایش فلزی سنتی که با فولاد ضد زنگ 316 و تیتانیوم خالص نشان داده میشوند، برای محافظت در برابر خوردگی به لایههای غیرفعال سازی خود به خودی متکی هستند. نوسانات شدید مکرر در مقدار pH به طور مداوم این لایه های محافظ را که نمی توان به موقع تعمیر کرد، از بین می برد و در نهایت منجر به خوردگی حفره ای، از طریق- سوراخ شدن دیواره و ضایعات اولیه بدنه لوله می شود. لولههای گرمایش کوارتز در محیطهای اسیدی منفرد پایداری خوبی را حفظ میکنند، اما پس از قرار گرفتن در معرض مایعات قلیایی دچار اچ شیمیایی برگشتناپذیر میشوند. با اتخاذ اصل جداسازی مانع فیزیکی، لولههای حرارتی PFA قالبگیری شده با تزریق یکپارچه- هسته گرمایش فلز داخلی را به طور کامل از همه مواد خورنده جدا میکند و آنها را برای چنین محیطهای کاری خورنده کامپوزیت پیچیده و با تغییر دینامیکی بسیار کاربردی میسازد. این مقاله در مورد نقاط قوت مواد، محدودیتهای ذاتی و اصول انتخاب مواد علمی لولههای گرمایش PFA، همراه با یک جدول مقایسه شاخص ارزیابی جدید با نام تجاری{10}}بیشتر توضیح میدهد.
رقابت اصلی مواد PFA ناشی از بی اثری شیمیایی وسیع-طیف آن است. برخلاف مواد فلزی که عملکرد ضد خوردگی آنها توسط مقدار pH محیط محدود میشود، لایه بیرونی فلوروپلیمر لولههای حرارتی PFA با اکثر اسیدهای معدنی، قلیاهای قوی و حلالهای آلی صنعتی واکنش شیمیایی نمیدهد. پوشش متراکم و پیوسته یک مانع دائمی را برای جلوگیری از نفوذ یون های خورنده تشکیل می دهد و کاملاً با جایگزینی مکرر محلول های واکنش در تولید متناوب دسته ای سازگار است. در همین حال، سطح بیرونی فوق العاده صاف چسبندگی رسوبات نمک کریستالی و کثیفی های شیمیایی را تا حد زیادی کاهش می دهد و از کاهش راندمان تبادل حرارتی ناشی از پوسته پوسته شدن در طول کارکرد طولانی مدت جلوگیری می کند. عایق الکتریکی عالی آن به طور موثر خطرات احتمالی نشت الکتریکی را در کارگاه های شیمیایی مرطوب و خورنده حذف می کند و ایمنی ذاتی تجهیزات تولید را افزایش می دهد.
جدول امتیازدهی جدید طراحی شده برای سناریوهای خوردگی ترکیبی متناوب اسید-در زیر فهرست شده است:
表格
| نوع لوله گرمایشی | مقاومت در برابر اسید حلقوی-تغییر پایه | پایداری حلال آلی | ظرفیت ضد خش-سطحی | دمای کارکرد ایمن{{0}مدت | کامل-بازده اقتصادی چرخه عمر |
|---|---|---|---|---|---|
| بخاری محصور شده PFA | عالی، بدون کاهش عملکرد پس از چندین چرخه | پایداری شیمیایی بالا | ضعیف، آسیب پذیر در برابر خراش اجسام سخت تیز | 250 درجه | سرمایه گذاری اولیه متوسط، هزینه نگهداری بعدی پایین |
| فولاد ضد زنگ 316 | فروپاشی ضعیف و مکرر فیلم غیرفعال | پایداری متوسط | مقاومت مکانیکی بسیار قوی | 550 درجه | هزینه خرید کم، ضرر زیاد ناشی از تعویض خاموش |
| تیتانیوم خالص | فقط در محیط های اسیدی موثر است، در قلیایی غلیظ داغ کاملا نامعتبر است | پایداری متوسط | مقاومت مکانیکی بسیار قوی | 770 درجه | هزینه تدارکات بالا، محدوده متوسط قابل اجرا باریک |
| لوله گرمایش کوارتز | شکست خوردگی بسیار ضعیف و سریع در محیط قلیایی | پایداری شیمیایی بالا | در برابر ضربه بسیار شکننده است | 1180 درجه | فقط محدود به فرآیندهای اسیدی با دمای بالا- |
در تولید واقعی تولید الکترونیکی و مواد شیمیایی دارویی، لولههای گرمایش PFA به طور کامل مشکل صنعت طولانی مدت عمر کوتاه اجزای گرمایشی را تحت خوردگی کامپوزیت اسید{1}}به طور متناوب حل میکنند. از آلودگی محصول نهایی ناشی از بارش یون های فلزی جلوگیری می کند، میزان معیوب بودن معرف های شیمیایی با دقت بالا را کاهش می دهد و به طور قابل توجهی زیان های اقتصادی ناشی از تعمیر و نگهداری بدون برنامه را کاهش می دهد. برای فرآیندهای واکنش با دمای متوسط{5}}با خواص محیطی ناپایدار، عملی بودن کامل آن را نمی توان با لوله های حرارتی فلزی و کوارتز جایگزین کرد.
با این وجود، لوله های گرمایش PFA دو عیب ذاتی برجسته دارند. اولاً، سقف دمای ایمن بلندمدت 250 درجه نمیتواند الزامات فرآیند تجزیه رفلاکس در دمای بالا و واکنشهای سنتز حرارتی را برآورده کند. دوم، روکش فلوروپلاستیک مقاومت سایش ضعیفی دارد. پس از سوراخ شدن توسط ناخالصی های سخت، زیرلایه فلزی داخلی مستقیماً خورده شده و فوراً از بین می رود. علاوه بر این، فرآیند قالب گیری تزریق بدون درز پیچیده یکپارچه منجر به قیمت های خرید بالاتر نسبت به لوله های گرمایش فولاد ضد زنگ معمولی می شود.
به طور خلاصه، لولههای حرارتی PFA محصور شده یکپارچه، هدفمندترین و قابل اعتمادترین راه حل حرارتی برای شرایط کاری متوسط{0}}در دمای پایین با خوردگی اسیدی- و تداخل حلال آلی متناوب هستند. تکنسینهای تولید باید مواد گرمایشی را دقیقاً مطابق با دمای فرآیند، ترکیب متوسط و شرایط ارتعاش مکانیکی در محل{3} انتخاب کنند تا تعادل بهینه بین عملیات پایدار تجهیزات و هزینههای سرمایهگذاری کلی حاصل شود.

