Korozija koncentriranog ostatka pjene na izloženim gornjim segmentima grijača
Cisterne za galvanizaciju, hemijsko uklanjanje i tretman otpadnih voda često stvaraju gustu pjenu napunjenu koncentriranim površinski aktivnim tvarima, kompleksima teških metala i oksidirajućim aditivima. Preljev pjene se penje prema gore kako bi omotao izloženi gornji dio PTFE uranjajućeg grijača iznad nivoa tečnosti. Za razliku od razblažene tečnosti za kupanje, osušeni ostaci pene ostavljaju visoko koncentrirane korozivne hemijske filmove na površini fluoropolimera nakon svakog incidenta prelivanja. Ponovljeni kontakt pjene stvara cikličku mokro-suhu naizmjeničnu koroziju u kombinaciji s djelomičnim suhim pregrijavanjem, što dovodi do ciljanog krtljenja i pucanja na gornjoj prijelaznoj zoni grijača. Laboratorijski uporedni podaci o starenju pokazuju da grijači bez čestog prelijevanja pjene održavaju stabilan vijek trajanja od 18-24 mjeseca, dok jedinice koje su redovno prekrivene debelom pjenom razvijaju ozbiljno stanjivanje gornjeg{7}}zidka u roku od 10 mjeseci. Ovaj članak elaborira dvostruke mehanizme degradacije{10}}indukovane pjenom, analizira suštinski inženjerski odnos-između doziranja hemikalija protiv pjene i površinske zaštite grijača i pruža standarde usklađenosti grijača sa stepenom otpornosti na pjenu{13}}.
Ključni inženjerski kompromis-između potiskivanja pjene i kontrole troškova kupanja
Dodavanje visoke{0}}doze anti-sredstva protiv pjene eliminiše pjenu u rezervoaru i sprečava kontakt prelivanja sa gornjim dijelovima grijača, ali dodatni hemijski aditivi povećavaju operativne troškove i mogu ometati stabilnost reakcije oblaganja/nagrizanja. Minimiziranje upotrebe anti-pjene smanjuje potrošnju hemikalija, ali trajno nakupljanje pjene dovodi do ponovnog prelijevanja i koncentrisane korozije ostataka na izloženim segmentima grijača. Standardni uniformni-zidni PTFE potopni grijač ima jednaku debljinu za cijelu dužinu cijevi, bez ciljanog zadebljanog pojačanja na gornjoj zoni kontakta pjene{6}}. Koncentrisani ostaci pjene kontinuirano napadaju nezaštićena izložena područja vrata i tečnosti{8}}.
Učestalost prelijevanja pjene i tabela rizika od degradacije PTFE potopnog grijača
| Sedmično vrijeme prelijevanja pjene | Dnevno trajanje kontakta pjene na gornjem grijaču | Brzina akumulacije korozije u gornjem dijelu | Prosječan stabilan vijek trajanja | Preporučena pjena{0}}otporna struktura grijača |
|---|---|---|---|---|
| Manje ili jednako 2 puta sedmično, tanka prolazna pjena | Manje ili jednako 2 sata dnevnog pokrivanja pjenom | Sporo, slaba mat promjena boje na gornjoj cijevi | 17–23 mjeseca | Standardni jednolični zidni PTFE potopni grijač |
| 3-6 puta sedmično, debeli stabilni slojevi pjene | 2-6 sati postojano omotavanje pjenom | Umjereno horizontalno širenje mikro-pukotine na liniji tekućine | 11–15 mjeseci | Lokalni uronjeni grijač gornjeg-odsjeka od PTFE-a |
| Preko 6 puta nedeljno, kontinuirano prelivanje pene | Preko 6 sati neprekidnog kontakta s pjenom | Brzo krto ljuštenje i lokalizirano stanjivanje stijenke vrata | 4–9 mjeseci | Puni gornji -bešavni zid od pjene-otporan na liveni PTFE potopni grijač |
Mehanizam dvostruke degradacije prelijevanja pjene
Pena u rezervoaru sadrži koncentrisane hemijske komponente koje su desetine puta korozivnije od glavnog rastvora za kupanje. Kada se pjena zalijepi za izloženi gornji dio PTFE grijača, djelomično suho zagrijavanje isparava vlagu od pjene i ostavlja gustu korozivnu sol i ostatke surfaktanta čvrsto prilijepljene za površinu fluoropolimera. Ovi koncentrirani ostaci polako razbijaju C-F molekularne lance i stvaraju male mikro-rupice. Nakon što se pjena spusti ili nivo tečnosti poraste, korodirana gornja cijev biva ponovo-uronjena, izazivajući brzo hlađenje ionako krhke površine. Ponovljeno omatanje pjenom i ponovno{7}}uranjanje stvaraju ciklični mokri-suhi termički šok koji širi pjenom{9}}indukovane mikro-rupe u horizontalne prodorne pukotine na granici tečnosti{11}}vazduha. Korozivni joni zarobljeni unutar ostataka pene prodiru u površinske pukotine i prodiru u praznine između spoljašnjeg PTFE omotača i unutrašnje izolacije tokom dugih perioda pripravnosti. Provodni ostaci stvaraju trajne kanale curenja unutar izolacijskih slojeva, postepeno smanjujući ukupni otpor izolacije. Sva veća oštećenja su koncentrisana na gornji izloženi segment grijača umjesto da su ravnomjerno raspoređena po tijelu cijevi.
Opasnosti od proizvodnje uzrokovane degradacijom pjene
Horizontalne mikro-erozije i erozije ostataka pjene na gornjim dijelovima grijača stalno smanjuju otpor izolacije, pokrećući često isključenje snage zaštite od curenja{1}}i remeteći kontinuirane rasporede serijske proizvodnje. Lokalizirano stanjivanje i termički mjehurići na pjenastim{3}}kontaktnim zonama stvaraju fiksne žarišne tačke, što dovodi do neravnomjerne raspodjele temperature u kadi i nedosljednog kvaliteta površinske obrade radnog komada koji povećava stope otpada. Ozbiljno stanjivanje gornjeg{5}}odsjeka na kraju stvara rupe u zidu u blizini vrata terminala, dozvoljavajući korozivnoj tečnosti sa pjenom-da infiltrira u šupljinu ožičenja i uzrokuje iznenadni kvar grijača kratkog spoja-. Grube izdubljene površine od korozije ostataka pjene lako zarobljavaju pjenu i metalni mulj u narednim proizvodnim ciklusima, formirajući samoojačavajući ciklus pojačane koncentrisane korozije i termičkog preopterećenja.
Gradirano podudaranje i rješenja za ublažavanje prelijevanja pjene
Nisko{0}}cisterne sa pjenastim oblaganjem s rijetkim incidentima prelijevanja mogu koristiti standardni ujednačeni zidni PTFE potopni grijač; obrišite ostatke pjene s gornjih segmenata grijača nakon svake smjene kako biste smanjili koncentriranu akumulaciju kemikalija. Polu-automatske linije za hemijsko skidanje sa umjerenim sedmičnim prelivanjem pjene odabirom lokalnog gornjeg-podebljanog PTFE potopnog grijača. Dodatna debljina fluoropolimera u zonama kontakta pjene{5}}nadoknađuje dugotrajnu-koroziju koncentrisanih ostataka i termički šok. Visokopjenaste otpadne vode i površinski aktivne tvari-sadrže rezervoare za nagrizanje sa čestim neprekidnim preljevom moraju opremiti puni gornji debeli -bešavni zid od pjene-otporan na liveni PTFE potopni grijač. Ojačana struktura gornje cijevi izdržava uporni napad koncentrisanih ostataka pjene i ciklično mokro-suvo naprezanje. Pravila rada za pomoćnu kontrolu pjene: dodajte umjereno kompatibilna sredstva protiv pjene za suzbijanje prekomjernog stvaranja pjene; ugradite pjenaste pregrade za spremnike kako biste spriječili penjanje pjene na gornje dijelove grijača; održava stabilan nivo tečnosti kako bi se smanjila visina prelivanja pene.
Zaključak
Ciljano prerano starenje na gornjim segmentima PTFE imerzionog grijača zbog ponovljenog prelijevanja pjene potiče od ultra-koncentrisanih korozivnih ostataka pjene i cikličkog mokrog-suvog termičkog udara na izloženim graničnim zonama zraka-tečnosti, umjesto jednolične pune-korozije u tečnom kupatilu. Standardni PTFE standardne{5}}standardne debljine nema lokaliziranu zadebljanu zaštitu za gornje dijelove grijača sklone pjeni-. Suzbijanje stvaranja pjene u rezervoaru putem kompatibilnih-aditiva protiv pjene i pjenastih pregrada, upareno sa gornjim-ojačanim debelim-konstrukcijama oblikovanih grijača u skladu sa frekvencijom prelijevanja, može efikasno spriječiti pjenu{11}}površinske rupe i pukotine izazvane tečnošću{12}}. Prilagođena lokalizirana debljina gornjeg zida i kompaktni-parametri površinskog tretmana protiv prianjanja mogu se dizajnirati na osnovu zapremine proizvodnje pjene kako bi se održale netaknute performanse grijanja gornjeg-odjeljka za rezervoare za obradu-bogate pjenom-sklone površinski aktivnim tvarima-
