Zagađivanje sumpora javlja se u PFA grijačima koji se koriste za uklanjanje kisele vode, petrohemijsku obradu i određene primjene u rudarstvu. Naslage elementarnog sumpora ili željeznog sulfida (pirita) snažno prianjaju na površinu PFA, smanjujući prijenos topline i stvarajući lokalizirane vruće točke. Neodgovarajuće čišćenje-korištenjem metalnih strugača, abrazivnih jastučića ili agresivnih rastvarača-može izgrebati ili napregnuti{4}}popucati PFA, pokrećući puteve kvara. Pravilna metoda čišćenja koristi kombinaciju hemijskog rastvaranja (za sumpor) i blagog mehaničkog djelovanja (za sulfide), nakon čega slijedi temeljito ispiranje. Za elementarni sumpor, vrući ksilen ili toluen namakanje (60 stepeni, 2-4 sata) otapa sumpor bez napada na PFA. Za onečišćenje gvožđem sulfidom, 5-10% rastvor HCl sa agensom za kompleksiranje sumpora-(npr. tiourea) otapa naslage. Nikada nemojte koristiti metalne četke, čeličnu vunu ili brusni papir. Cilj je ukloniti onečišćenje bez promjene hrapavosti površine PFA ili uvođenja koncentratora naprezanja.
Vrste onečišćenja sumporom i sredstva za čišćenje
| Fauling Type | Izgled | Rastvorljivost | Preporučeno sredstvo za čišćenje | Temperatura | Vrijeme kontakta | Mehanička akcija |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Elementarni sumpor (S₈) | Žuta, voštana ili kristalna | Rastvorljiv u organskim rastvaračima | Ksilen, toluen ili mineralni alkohol | 50–60 stepeni | 2–4 sata | Nema (samo namakanje) |
| Elementarni sumpor (tvrdo ležište) | Tamno žuta do smeđa | Rastvorljiv u vrućim alkalijama | 5–10% NaOH + natrijum sulfid | 80 stepeni | 1–2 sata | Mekana spužvasta maramica |
| Gvozdeni sulfid (FeS, pirit) | Crna, tvrda, kristalna | Nerastvorljivo u organskim tvarima; rastvorljiv u kiselinama | 5–10% HCl + 1% tioureje | 50–60 stepeni | 2–6 sati | Mekana najlonska četka (nježna) |
| Gvozdeni sulfid + sumpor pomešano | Crno/žuto slojevito | Sekvencijalno: rastvarač pa kiselina | Potopiti ksilenom, zatim HCl + tiourea | 60 stepeni | Ukupno 4-8 sati | Nema za rastvarače; mekana četka za kiselinu |
| Organska jedinjenja sumpora (merkaptani, tioli) | Masno, tamno | Rastvorljiv u alkoholima | Izopropanol ili aceton | Sobna temperatura | 30 min | Obrišite mekom krpom |
| Sulfatni kamenac (CaSO₄, BaSO₄) | Bijelo, tvrdo | Nerastvorljivo u kiselinama; rastvorljiv u EDTA | 10% rastvor EDTA, pH 10 | 80 stepeni | 4–8 sati | Mekana četka nakon omekšavanja |
Korak{0}}po{1}}Procedura čišćenja korak po korak
Korak 1: De-ispustite energiju i ohladite.Isključite grejač i ostavite da se ohladi na ispod 50 stepeni (ručno toplo). Ne pokušavajte čistiti na vrućem grijaču; termalni udar može da napukne PFA.
Korak 2: Uklonite labavu nečistoću.Upotrijebite mekanu gumenu krpu ili mlaz vode (ne visokog-pritiska) da uklonite labave naslage. Nemojte strugati metalom.
Korak 3: Hemijsko namakanje.Stavite grijač u spremnik za čišćenje (polipropilen ili nehrđajući čelik) s odgovarajućim rastvorom za čišćenje. Uvjerite se da otopina u potpunosti pokriva zaprljano područje. Za elementarni sumpor koristite vrući ksilen (60 stepeni) u haubi. Za gvožđe sulfid koristite 10% HCl sa 1% tioureje (da sprečite ponovno taloženje sumpora). Potopite u preporučeno vrijeme. Mućkanje (blago miješanje) ubrzava otapanje, ali nije potrebno.
Korak 4: Nježno mehaničko čišćenje.Nakon namakanja, većina sumpora će se otopiti ili omekšati. Obrišite površinu mekom najlonskom ili poliesterskom krpom (bez abraziva). Za tvrdokorne naslage koristite mekanu najlonsku četkicu (tvrdoće četkice za zube). Primijenite vrlo lagan pritisak-taman toliko da izbacite olabavljene čestice. Nikada nemojte koristiti metalne četke, čeličnu vunu ili viski-brite jastučiće; oni grebu PFA i stvaraju podizače stresa.
Korak 5: Temeljno isperite.Isperite velikom količinom dejonizovane vode. Za čišćenje ksilonom, slijedite ispiranje izopropanolom kako biste uklonili zaostali organski rastvarač, a zatim isperite vodom. Za kiselo čišćenje, isperite vodom dok pH ne postane neutralan (pH 5-7).
Korak 6: Osušite i pregledajte.Osušite čistim komprimiranim zrakom (bez ulja-) ili u toploj pećnici (50 stepeni). Pregledajte površinu pod jakim svjetlom. Bilo kakve ogrebotine, udubljenja ili izbjeljivanje pod stresom ukazuju na štetu od čišćenja. Ako je površina glatka i ujednačena, grijač je spreman za ponovnu ugradnju.
Šta ne treba raditi
| Zabranjena radnja | Zašto je štetno | Prihvatljiva alternativa |
|---|---|---|
| Metalni strugač ili kit nož | Stvara duboke ogrebotine koje koncentrišu stres | Hemijsko namakanje + meka krpa |
| Čelična vuna ili žičana četka | Briše PFA površinu, stvara mikro{0}}pukotine | Najlonska četka ili plastični jastučić za ribanje |
| Brusni papir ili brusni papir | Uklanja PFA materijal, smanjuje debljinu zida | Samo hemijsko otapanje |
| High-pressure water jet (>50 bara) | Može ukloniti PFA iz jezgre ako je već oslabljen | Ispiranje niskim-pritiskom (<10 bar) |
| Grejanje baklje za sagorevanje sumpora | Topi ili razgrađuje PFA (tačka topljenja 305 stepeni) | Natopiti vrućim rastvaračem |
| Koncentrovana sumporna kiselina | Sulfonira PFA površinu, razgrađuje polimer | Razrijediti HCl ili EDTA |
| Ultrazvučno čišćenje (pogledajte članak #13) | Kavitacija erodira površinu PFA (iznad 40 kHz) | Samo lagano miješanje ili namakanje |
Post-Potvrda čišćenja
Nakon čišćenja izvršite dvije provjere prije vraćanja grijača u pogon. Prvo izmjerite otpor izolacije (megoommetar, 500 V DC) između grijaćeg elementa i mase. Očitavanje ispod 100 MΩ ukazuje na prodiranje vlage ili oštećenje; grejač treba zameniti. Drugo, izvršite vizuelnu inspekciju pod povećanjem (10–20×). Potražite bilo kakve pukotine, izluđenost ili izbjeljivanje. Ako je površina oštećena, nemojte ponovo koristiti grijač. Trošak zamjenskog grijača opravdava se rizikom od ponovnog{{10}začepanja sumpora i kvara.
Za jako zaprljane grijače (više ciklusa čišćenja), razmislite o preventivnoj zamjeni grijača. Svaki ciklus čišćenja, čak i kada se uradi pravilno, blago hrapa površinu i može dovesti do mikroskopskih oštećenja. Nakon 3-5 ciklusa čišćenja, kumulativna oštećenja opravdavaju zamjenu.
Zaključak: prvo hemijsko otapanje, drugo nježno mehaničko
Ispravan način za čišćenje PFA grijača kontaminiranog sumporom je korištenje kemijskog rastvaranja (vrući ksilen za elementarni sumpor, razrijeđen HCl s tioureom za željezni sulfid) nakon čega slijedi nježno brisanje mekom krpom ili najlonskom četkom. Nikada nemojte koristiti metalne alate, abrazive ili vodu pod-pritiskom. PFA površina je hemijski otporna, ali mehanički ranjiva. Izgrebana ili izgrebana površina će pucati pod termičkim ciklusom, što će dovesti do prijevremenog kvara. Uz odgovarajuću tehniku, PFA grijač se može očistiti 3-5 puta tokom svog vijeka trajanja bez značajnih oštećenja. Nepravilnom tehnikom jedno čišćenje može uništiti grijač. Ako ste u nedoumici o načinu čišćenja, obratite se proizvođaču grijača. Nemojte eksperimentisati. Uništena grijalica uslijed agresivnog čišćenja košta više od novog grijača plus vrijeme zastoja za njegovu zamjenu. Očistite nježno, dobro isperite, pažljivo pregledajte. To je ispravan protokol.
