یک کارخانه شیمیایی یک بخاری غوطه وری PTFE غیر استاندارد را برای یک فرمول تمیز کننده اختصاصی سفارش داد. این فرمول حاوی ترکیبی از سورفکتانت ها، عوامل کیلیت کننده و غلظت کمی از یک حلال فلوئوردار بود. بخاری برای دما و چگالی وات مشخص شده طراحی شده است. بعد از شش هفته شکست خورد. غلاف PTFE نرم شدن سطح و ریزترک را نشان داد و مقاومت عایق به 4 MΩ کاهش یافته بود. فرمول اختصاصی حاوی جزء است که سریعتر از داده های سازگاری استاندارد پیش بینی شده به PTFE نفوذ کرده و تخریب می کند.
نمودارهای استاندارد سازگاری شیمیایی، ترکیبات شیمیایی صنعتی رایج -اسیدها، بازها، حلال‌ها و اکسیدکننده‌ها را پوشش می‌دهند. آنها فرمولاسیون های اختصاصی، مخلوط ها، یا جریان های فرآیندی با آلاینده های ناشناخته را پوشش نمی دهند. برای اینها، یک بخاری غوطه ور PTFE غیراستاندارد نیاز به آزمایش سازگاری سیال قبل از قرار گرفتن در سرویس دارد.
چرا نمودارهای استاندارد کافی نیستند
نمودار سازگاری یک ماده را به عنوان عالی، خوب، منصفانه یا برای یک ماده شیمیایی خاص توصیه نمی‌کند. رتبه بندی بر اساس شرایط استاندارد آزمایش{1}}معمولاً دمای محیط و دوره نوردهی مشخص است. دما، غلظت و مدت زمان کاربرد واقعی را در نظر نمی گیرد.
یک فرمول اختصاصی ممکن است حاوی اجزای متعددی باشد که هر کدام تأثیر خاص خود را بر PTFE دارند. این ترکیب ممکن است تهاجمی تر از هر جزء باشد. نمودار هیچ ورودی برای ترکیب ندارد.
یک جریان فرآیند ممکن است حاوی آلاینده‌هایی باشد-یون‌های فلزی، باقی‌مانده‌های آلی، یا محصولات تجزیه{1}} که نفوذ یا اکسیداسیون را تسریع می‌کنند. این آلاینده ها در نمودار نیستند.
| محدودیت | مثال | ریسک |
|---|---|---|
| بدون فرمولاسیون اختصاصی | مخلوط پاک کننده X | میزان نفوذ نامشخص |
| بدون مخلوط | سورفکتانت + حلال | حمله هم افزایی |
| بدون آلودگی | آهن محلول، ppm 100 | اکسیداسیون کاتالیزوری |
| بدون اثر دما | 85 درجه در مقابل{1}} درجه | نرخ نفوذ 8× |
| داده مدت زمان وجود ندارد | 6 ماه در مقابل{1}} هفته | تخریب طولانی مدت- |
محدودیت های نمودارهای سازگاری استاندارد برای برنامه های غیر استاندارد
تست سازگاری سیالات شامل چه چیزی است
آزمایش سازگاری سیالات، مواد بخاری PTFE را تحت شرایط نماینده در معرض سیال فرآیند واقعی قرار می دهد. این آزمایش اثر سیال بر وزن، ابعاد، خواص مکانیکی و استحکام دی الکتریک پلیمر را اندازه گیری می کند.
یک آزمایش ساده شامل غوطه ور کردن یک نمونه PTFE در سیال فرآیند در دمای کارکرد برای یک دوره معین-معمولاً 90-30 روز است. نمونه قبل و بعد توزین و اندازه گیری می شود. افزایش وزن قابل توجه نشان دهنده جذب یا نفوذ است. کاهش وزن نشان دهنده شستشو یا تخریب است. تغییر در ابعاد نشان دهنده تورم یا انقباض است.
یک آزمایش جامع تر شامل آزمایش الکتریکی است. مقاومت عایق یک بخاری نمونه قبل، حین و بعد از قرار گرفتن در معرض اندازه گیری می شود. کاهش مقاومت عایق نشان می دهد که سیال در حال نفوذ به پلیمر و رسیدن به اجزای داخلی است.
| روش تست | آنچه را اندازه گیری می کند | مدت زمان | نشانه |
|---|---|---|---|
| تغییر وزن | جذب، شستشو | 30-90 روز | میزان نفوذ |
| تغییر ابعاد | تورم، انقباض | 30-90 روز | سازگاری با پلیمر |
| تغییر سختی | نرم شدن، شکنندگی | 30-90 روز | حمله شیمیایی |
| مقاومت عایق | نفوذ سیال | مستمر | یکپارچگی مانع |
| قدرت دی الکتریک | خرابی الکتریکی | پایان آزمون | حاشیه ایمنی |
روش‌های تست سازگاری سیالات برای بخاری‌های غوطه‌وری PTFE
زمانی که تست مورد نیاز است
زمانی که سیال فرآیند انحصاری است، زمانی که حاوی چندین جزء است، زمانی که حاوی آلاینده است یا زمانی که دمای عملیاتی نزدیک به حد بالایی برای PTFE است، آزمایش لازم است.
همچنین هنگامی که بخاری دارای طراحی غیراستاندارد است-پیکربندی سفارشی، ضخامت غلاف متفاوت یا درجه پلیمر متفاوت-است، زیرا ممکن است داده‌های سازگاری استاندارد برای طرح جدید اعمال نشود.
| وضعیت | تست مورد نیاز است | دلیل |
|---|---|---|
| فرمولاسیون اختصاصی | بله | اجزای ناشناخته |
| مخلوط چند جزئی | بله | اثرات هم افزایی |
| جریان فرآیند آلوده | بله | اثرات کاتالیزوری |
| Temperature >80 درجه | بله | نفوذ تسریع شده |
| ضخامت غلاف سفارشی | بله | مسیر نفوذ متفاوت |
| شیمی استاندارد، طراحی استاندارد | خیر | داده های نمودار اعمال می شود |
شرایطی که نیاز به آزمایش سازگاری سیال برای بخاری های غوطه وری PTFE دارند
تفسیر نتایج آزمون
نتایج آزمایش تعیین می کند که آیا بخاری PTFE برای کاربرد مناسب است یا خیر. افزایش وزن کمتر از 1٪ و عدم تغییر در ابعاد یا سختی نشان دهنده سازگاری خوب است. افزایش وزن 1 تا 3 درصد یا یک تغییر ابعاد کوچک نشان دهنده سازگاری متوسط است، با عمر مفید کمتر مورد انتظار. افزایش وزن بیش از 3 درصد یا تغییر قابل توجه در سختی نشان دهنده سازگاری ضعیف و خطر بالای شکست زودرس است.
آزمایش مقاومت عایق مستقیم ترین نشانگر یکپارچگی مانع است. خواندن پایدار در طول دوره آزمایش نشان می دهد که سیال در پلیمر نفوذ نمی کند. کاهش نشان می دهد که نفوذ رخ می دهد و بخاری در نهایت از کار می افتد.
وقتی آزمایش ناسازگاری را آشکار می کند
اگر آزمایش نشان داد که سیال با PTFE ناسازگار است، گزینه‌ها عبارتند از: تعویض سیال، تعویض ماده بخاری یا پذیرش عمر کوتاه‌تر با تعویض مکرر. تغییر ماده بخاری ممکن است به پلیمر متفاوت یا طراحی بخاری متفاوت نیاز داشته باشد.
یک پیکربندی سفارشی بخاری غوطه‌وری PTFE با روکش‌های ضخیم‌تر، چگالی وات کمتر یا درجه پلیمری متفاوت ممکن است با سیال فرآیند سازگارتر باشد. فرآیند مشخصات به ترکیب سیال، دمای عملیاتی، نتایج آزمایش و وات مورد نیاز نیاز دارد.
