یک خط آبکاری بشکه ای یک بخاری غوطه وری PTFE را پس از نه ماه خدمت کشید. بخش گرم شده در شرایط خوبی بود. این خرابی از ناحیه سرد-قسمت گرم نشده بین فلنج و بالای ناحیه گرم شده منشا گرفت. PTFE در منطقه سرد یک سری ترک های ریز را نشان داد و مقاومت عایق به 15 MΩ کاهش یافته بود. بشکه در هنگام بارگیری و تخلیه با منطقه سرد تماس پیدا کرده بود و آسیب مکانیکی باعث شکسته شدن پوشش شده بود.
منطقه سرد، طول گرم نشده بخاری است که بخش گرم شده را به فلنج متصل می کند. برای تولید گرما طراحی نشده است و توسط سیال فرآیند مانند قسمت گرم شده خنک نمی شود. در آبکاری بشکه، منطقه سرد اغلب آسیب پذیرترین قسمت بخاری است.
چرا منطقه سرد در آبکاری بشکه آسیب پذیر است؟
بشکه یک استوانه چرخان است که در داخل مخزن حرکت می کند. در حین بارگیری و تخلیه، بشکه بلند یا کج می شود و مسیر آن ممکن است با ناحیه سرد بخاری تماس پیدا کند. منطقه سرد اغلب در بالای بخاری، نزدیک خط مایع است، جایی که بشکه بیشترین فاصله را دارد.
منطقه سرد نیز در برخی از طرح های بخاری نازک تر از بخش گرم شده است. PTFE ممکن است نازک تر باشد و غلاف فلزی ممکن است استحکام کمتری داشته باشد. منطقه سرد برای مقاومت در برابر تماس مکانیکی طراحی نشده است زیرا انتظار نمی رود در ناحیه سایش بالا- قرار گیرد.
چگونه تماس بشکه به منطقه سرد آسیب می رساند
بشکه هنگام بارگیری معمولاً 20 تا 50 کیلوگرم- سنگین است. هنگامی که با منطقه سرد تماس می گیرد، بار مکانیکی را تحمیل می کند. PTFE ممکن است ترک بخورد و غلاف فلزی ممکن است فرورفته شود. ترک ها اجازه می دهند سیال فرآیند به فلز برسد و خوردگی شروع می شود.
آسیب اغلب پیشرونده است. اولین تماس ممکن است فقط یک علامت سطحی ایجاد کند. تماس های مکرر آسیب را بزرگ می کند و PTFE در نهایت شکسته می شود.
| وزن بشکه | نیروی تماس | آسیب PTFE | زمان نقض PTFE است | خطر شکست |
|---|---|---|---|---|
| <20 kg | پایین | علائم سطحی | >18 ماه | پایین |
| 20-35 کیلوگرم | متوسط | ترک ها | 8-18 ماه | متوسط |
| 35-50 کیلوگرم | بالا | ترک های عمیق | 4-8 ماه | بالا |
| >50 کیلوگرم | خیلی بالا | نقض PTFE | 1-4 ماه | خیلی بالا |
وزن بشکه و تاثیر آن بر آسیب منطقه سرد
چرا منطقه سرد قبل از بخش گرم از کار می افتد؟
بخش گرم شده توسط سیال فرآیند خنک می شود. سیال گرما را از بین می برد و PTFE را در دمای متوسط نگه می دارد. منطقه سرد به همان روش خنک نمی شود. ممکن است بالای خط مایع یا در ناحیه جریان کم- باشد. PTFE در منطقه سرد در برخی شرایط عملیاتی گرمتر از بخش گرم می شود.
PTFE داغتر نرم تر است و بیشتر در معرض آسیب مکانیکی است. هنگامی که بشکه با منطقه سرد تماس پیدا می کند، PTFE راحت تر تغییر شکل می دهد و راحت تر از قسمت گرمایش خنک تر می ترکد.
جلوگیری از شکست منطقه سرد در آبکاری بشکه
موثرترین پیشگیری محافظت از منطقه سرد از تماس بشکه است. یک محافظ یا سپر را می توان بر روی منطقه سرد نصب کرد تا ضربه را جذب کند. سپر می تواند از PTFE، PVDF یا مواد شیمیایی مقاوم مشابهی ساخته شود.
افزایش فاصله بین مسیر بشکه و منطقه سرد خطر تماس را کاهش می دهد. بخاری باید طوری قرار گیرد که بشکه در هنگام بارگیری و تخلیه معمولی نتواند به منطقه سرد برسد.
پوشش PTFE ضخیم تر در منطقه سرد مقاومت بیشتری در برابر آسیب های مکانیکی ایجاد می کند. ضخامت پوشش در منطقه سرد باید حداقل به ضخامت بخش گرم شده و ترجیحاً ضخیم تر باشد.
| اقدام پیشگیری | تاثیر بر آسیب منطقه سرد | پیاده سازی | هزینه |
|---|---|---|---|
| نگهبان یا سپر | تاثیر را جذب می کند | طراحی بخاری | متوسط |
| افزایش ترخیص کالا از گمرک | از تماس اجتناب می کند | چیدمان مخزن | پایین |
| پوشش منطقه سرد ضخیم تر | مقاومت در برابر آسیب بیشتر | فرآیند پوشش | متوسط |
| راهنمای مسیر بشکه | حرکت بشکه را کنترل می کند | نصب تجهیزات | متوسط |
اقدامات پیشگیرانه برای شکست منطقه سرد در آبکاری بشکه
هنگامی که شکست منطقه سرد نشان دهنده یک مشکل طراحی است
بخاری که با وجود حفاظ و فاصله کافی در منطقه سرد خراب می شود، نشان می دهد که طراحی بخاری یا طرح مخزن برای آبکاری بشکه مناسب نیست. پیکربندی سفارشی بخاری غوطهوری PTFE با منطقه سرد تقویتشده، محافظ محافظ و پوشش ضخیمتر به علت اصلی خرابی منطقه سرد میپردازد. فرآیند تعیین مشخصات به ابعاد بشکه، مسیر بشکه، طرح مخزن و وات مورد نیاز نیاز دارد. برای تأسیسات دارای خطوط آبکاری بشکه ای، این برنامه{3}}رویکرد خاص خرابی منطقه سرد را کاهش می دهد و عمر مفید بخاری را افزایش می دهد.

