بخارات تهاجمی محبوس شده گاز خورنده را تشکیل میدهند-واسطهای مایع در امتداد بخشهای بالایی بخاری
مخازن پردازش بسته یا با تهویه ضعیف بخارات اسیدی و اکسیداتیو متراکم را از محلول های شیمیایی گرم تولید می کنند. این بخارات بالاتر از سطح مایع جمع می شوند و به طور مکرر در قسمت بالایی بخاری غوطه وری PTFE متراکم می شوند. تراکم و تبخیر متناوب بخار یک منطقه متناوب گاز{2}مایع پایدار ایجاد می کند. مواد متراکم تهاجمی به تدریج زنجیرههای مولکولی سطحی را ضعیف میکنند و نقصهای میکرو{4}} ایجاد میکنند. بخاریهای نصب شده در محیطهای مخزن با تهویه مناسب از حمله مداوم بخار جلوگیری میکنند و ماتریس بیرونی فشرده را حفظ میکنند. قرار گرفتن در معرض بخار طولانی مدت مسیرهای نفوذ پایداری را برای محیط های خورنده متراکم ایجاد می کند. تنش اکسیداسیون بخار ترکیبی و فرسایش شیمیایی مایع باعث نازک شدن دیواره ناحیه بالایی و تضعیف مداوم عایق بخاری غوطه وری PTFE می شود.
آزمایشهای مقایسه آزمایشگاهی نشان میدهد که بخاری غوطهوری PTFE در مخازن با تهویه مناسب، عمر مفید 18 تا 24 ماه را حفظ میکند. بخاری هایی که در معرض بخارات خورنده انباشته شده قرار می گیرند در عرض 10 ماه دچار اکسیداسیون سریع سطح و تشکیل منافذ می شوند. این مقاله مکانیسمهای تخریب حرارتی کامپوزیت شیمیایی محدود شده اکسیداسیون بخار را تجزیه و تحلیل میکند، مبادله-مقابله بین طرح تهویه ساده و حفاظت ضد خوردگی-بخار{8}را نشان میدهد، و استانداردهای تطبیق ضد تهویه ضعیف را ارائه میکند.
تجارت اصلی مهندسی{0}}بین طرح تهویه محدود و کنترل اکسیداسیون بخار
کاهش دهانه های تهویه آب بندی مخزن را ساده می کند و هزینه های جاری سیستم اگزوز را کاهش می دهد، اما بخارات خورنده به دام افتاده به طور مداوم سطوح بالایی بخاری غوطه وری PTFE را متراکم و اکسید می کند. ایجاد کانال های اگزوز و تهویه موثر بخارات غلیظ را به طور اساسی حذف می کند، اما مصرف انرژی را برای فن های اگزوز افزایش می دهد. بخاری غوطه ور PTFE دیواری استاندارد یکنواخت بدون تقویت کننده سطح پیوند متقاطع-مقاوم در برابر اکسیداسیون-. تراکم و تبخیر مکرر بخار به سرعت شکافهای میکرو{6} پراکنده را در شبکههای حفرهای زیرسطحی به هم پیوسته در نواحی گرمکن بالا گسترش میدهد.
جدول خطر اکسیداسیون بخار، شدت تهویه ضعیف و بخاری غوطه وری PTFE
| ساعات قرار گرفتن در معرض بخار روزانه | غلظت بخار خورنده به دام افتاده | سرعت انباشت تخریب | عمر خدمات | ساختار پیشنهادی |
|---|---|---|---|---|
| کمتر یا مساوی 3 ساعت، تهویه اجباری مداوم | غلظت بخار کم | ریز{0}}شکاف های سطح ایزوله شده آهسته در بخش های بالایی | 17-23 ماه | بخاری غوطه وری PTFE قالب گیری استاندارد |
| 3-7 ساعت کار اگزوز متناوب | غلظت بخار متوسط | گسترش متوسط کانال های اکسیداسیون زیرسطحی | 11-15 ماه | هیتر غوطهوری دیواری-اکسایش پیوند-مقاوم با ضخامت متوسط-دیواری |
| >7 ساعت مخزن تقریبا مهر و موم شده با تبادل هوا محدود | بخار خورنده اشباع بالا | مناطق متخلخل اکسید شده سریع خوشه ای و نازک شدن دیواره منطقه ای | 4-9 ماه | بخاری غوطهوری PTFE قالبگیری شده بدون درز-ضخامت دیواره-ضد{2}}بخار-دیوارهای |
مکانیزم اکسیداسیون تراکم بخار دوگانه و تخریب حرارتی
تهویه ناکافی بخارات خورنده را قادر می سازد تا بالای سطح مایع مخزن باقی بمانند. بخارات به صورت لایه های مایع نازک در نواحی در معرض بالای هیتر غوطه وری PTFE متراکم می شوند. حرارت دادن واکنش های اکسیداسیون بین محیط های متراکم و سطح فلوروپلیمر را تسریع می کند و انباشته شدن مولکولی را شل می کند تا منافذ میکرو- تشکیل شود. در هر چرخه سرمایش{4}گرمایش، اجزای خورنده متراکم به عیوب زیرسطحی نفوذ میکنند و به طور مداوم کانالهای موجود را گسترش میدهند. مایع متراکم تهاجمی به شکاف های بین پوسته PTFE بیرونی اکسید شده و پرکننده عایق حرارتی داخلی نفوذ می کند. بقایای واکنش رسانا در داخل لایههای عایق جمع میشوند و کانالهای نشت دائمی را تشکیل میدهند که به تدریج مقاومت عایق را در طول چرخههای عملیاتی کاهش میدهند. سطوح ناهموار اکسید شده به راحتی لایههای بخار متراکم را حفظ میکنند، مدت زمان واکنش را افزایش میدهند و زوال ماتریس را در یک حلقه پیری خود تقویتکننده- تسریع میکنند. آسیب عمدتاً بر بخشهای بخاری فوقانی واقع در منطقه تراکم بخار بخاری غوطهوری PTFE متمرکز میشود.
خطرات تولید
مناطق متخلخل ناشی از اکسیداسیون، مقاومت عایق بخاری غوطهوری PTFE را کاهش میدهند و باعث خاموش شدن مکرر حفاظت در برابر نشت میشوند و تولید دستهای درمان سطحی را قطع میکنند. بقایای قفل شده در داخل منافذ اکسید شده مانع از انتقال حرارت یکنواخت می شوند و نقاط کانونی را تشکیل می دهند که منجر به دمای حمام ناپایدار و نرخ ضایعات قطعه کار بالاتر می شود. نازک شدن پیشرونده دیواره منطقه ای ناشی از اکسیداسیون مداوم بخار در نهایت سوراخ های نفوذ ایجاد می کند که منجر به شکست جزئی اتصال کوتاه بخش فوقانی-و از بین رفتن کامل بخاری می شود. قطعات ریز و شکننده PTFE از سطوح اکسید شده می ریزند و به مایع فرآیند می افتند و باعث ایجاد نقص ذرات در قطعات فلزی دقیق و تخته های مدار می شوند.
راه حل های تطبیق کاهش
مخازن تولید کم خطر-بخار- مجهز به سیستمهای اگزوز پایدار میتوانند بخاری غوطهوری PTFE قالبگیری شده استاندارد را مستقر کنند. فضای کافی برای گردش هوا را در بالای سطح مایع رزرو کنید. کارگاههای ضعیف-تهویه-در معرض خطر متوسط-اکسایش پیوند{6}}ضخامت متوسط{7}}دیواری PTFE با ساختار مولکولی پایدار برای آهسته شدن تخریب سطح ناشی از بخار-مقاومت متوسط-. خطوط تولید با ساختار مخزن مهر و موم شده و انباشت بخار سنگین باید مجهز به بخاری غوطهوری PTFE قالبگیری شده با دیواره{10}}ضخیم{10}}ضخامت متقاطع بالا{11}}ضد-بخار-اکسیداسیون باشد تا در برابر حمله میعانات بخار چرخهای پایدار مقاومت کند. قوانین عملیات کمکی: هودهای اگزوز هدفمند را بالاتر از سطح مایع نصب کنید. اجتناب از پوشش های مخزن کاملا مهر و موم شده در طول گرمایش. به طور منظم بقایای مواد شیمیایی متراکم شده را در قسمت های بالایی بخاری پاک کنید.
نتیجه گیری
اکسیداسیون سطح منطقه ای و نازک شدن موضعی دیوار نشان دهنده یک شکست معمولی محدود به بخش های بخاری است که در معرض تراکم بخار خورنده قرار دارند. توزیع آسیب، بر خلاف خوردگی یکنواخت که در شرایط مایع کاملاً غوطهور است، ویژگیهای موقعیتی آشکاری را نشان میدهد. بخاریهای غوطهوری PTFE با دیواره نازک معمولی، پایداری مولکولی برای مقاومت در برابر اکسیداسیون حلقوی ناشی از بخارات خورنده متراکم ندارند. بهینه سازی تهویه مخزن مستقیم ترین و مقرون به صرفه ترین اقدام پیشگیرانه است. تیمهای تعمیر و نگهداری باید به طور منظم مناطق جمعآوری بخار را بازرسی کنند و هزینههای تبدیل تهویه را در مقابل تلفات جایگزینی تجهیزات اندازهگیری کنند تا برنامههای حفاظتی سفارشی برای سیستمهای مخزن پردازش مرطوب مهر و موم شده مجهز به بخاری غوطهوری PTFE را تدوین کنند.
