چگونه مواد شیمیایی و دودهای جوی می توانند صفحات گرمایش PTFE را تخریب کنند؟

گاهی اوقات یک الگوی شکست عجیب در بسیاری از امکانات ظاهر می شود. یک صفحه حرارتی PTFE که هرگز مستقیماً با مواد شیمیایی مایع تماس پیدا نمی‌کند، شروع به تغییر رنگ می‌کند، روی سطح زبر می‌شود، ریزترک ایجاد می‌کند یا استحکام خود را در طول زمان از دست می‌دهد. تایید شده است که سیالات فرآیند می توانند با هم کار کنند. دمایی که سیستم در آن کار می کند در حد مشخصات است. اما انحطاط همچنان اتفاق می افتد. هنگامی که قرار گرفتن در معرض مایعات منتفی است، مردم اغلب به یک راه نه چندان واضح نگاه می کنند: آلاینده های موجود در هوا، دودهای شیمیایی، و حمله فاز بخار.

مهندسانی که وظیفه دارند مطمئن شوند که کارها برای مدت طولانی در شرایط سخت کار می کنند، باید در مورد این راه مخفی قرار گرفتن در معرض اطلاعات باشند. لازم نیست در چیزی غوطه ور شوید تا به محیط زیست آسیب وارد کنید. در برخی شرایط، هوای اطراف شما ممکن است به یک رسانه واکنشی تبدیل شود.

حمله فاز بخار و نحوه عملکرد آن
مردم می دانند که PTFE در برابر مواد شیمیایی کاملاً مقاوم است، اما هنوز هم می تواند تحت تأثیر محیط قرار گیرد. هنگامی که ترکیبات فرار موجود در هوای اطراف صفحه با آن تماس پیدا می کنند، به آن حمله فاز بخار می گویند. این فرآیند برخلاف حمله غوطه‌وری می‌تواند ظریف و بسیار موضعی باشد.

یکی از راه های رایج تراکم است. بخارات اسیدی، بخارهای حلال یا گازهای واکنش پذیر در بسیاری از مناطق فرآوری وجود دارند. تراکم زمانی می تواند اتفاق بیفتد که این بخارات به سطحی برخورد کنند که خنک تر از هوای اطراف آن است. یک لایه نازک و گاهی غیرقابل شناسایی از مایع روی سطح تشکیل می شود. در زندگی واقعی، بخارات اسیدی از مخازن باز مجاور اغلب بر روی سطوح سردتر تجهیزات، مانند بالا یا پشت صفحات گرمایش متراکم می شود.

این تراکم موضعی به طور موثر قرار گرفتن در معرض مایع را در مناطقی شبیه سازی می کند که در نظر گرفته شده برای تطبیق با آن نبوده است. آسیب ممکن است ناهموار یا تکه تکه به نظر برسد زیرا ممکن است فیلم نازک باشد و همیشه وجود نداشته باشد. تکرار چرخه‌های مرطوب{2}}خشک ممکن است به مرور زمان تخریب اکوسیستم را تسریع بخشد.

قرار گرفتن در معرض دود در دمای بالا
صفحه گرمایش PTFE در تنظیمات مختلف در دمای سطح بالاتر کار می کند. قرار دادن دود در معرض دمای بالا راه دیگری است که ممکن است اشیا از بین بروند. با افزایش دما، بخارات واکنشی مانند عوامل فلوئور کننده، گازهای اکسید کننده، یا برخی از مواد حاوی هالوژن{2}}می توانند با سطح پلیمر با شدت بیشتری واکنش دهند.

PTFE در بسیاری از موقعیت ها پایدار است، با این حال هنگامی که دمای سطح افزایش می یابد، مولکول های لایه سطحی آزادانه تر حرکت می کنند. این می‌تواند به گونه‌های فعال اجازه دهد که راحت‌تر به بیرونی‌ترین لایه پلیمر حرکت کنند. پیامد آن می تواند اکسید شدن سطح، کمی شکنندگی یا از دست دادن آهسته درخشندگی و صافی باشد.

در ابتدا، تأثیر ممکن است خیلی قوی نباشد. اما در طول مدت زمان طولانی سرویس، بخارهای واکنشی به طور مکرر گرم می شوند، حتی اگر مستقیماً آنها را لمس نکنید، آسیب قابل توجهی به سطح وارد می کنند.

فعل و انفعالات بین رطوبت و گاز خورنده
رطوبت عامل مهمی در حملات شیمیایی از هوا است. برخی از گازها مانند دی اکسید گوگرد، کلرید هیدروژن و اکسیدهای نیتروژن زمانی که هوا خشک است خطرناک نیستند. اما هنگامی که رطوبت وجود دارد، می توانند میعانات اسیدی بسازند.

هنگامی که گاز هیدروژن کلرید در هوای مرطوب متراکم می شود، می تواند به اسید کلریدریک تبدیل شود. حتی مقادیر کمی از میعانات اسیدی که اغلب بر روی سطح PTFE رسوب می‌کنند، ممکن است باعث تغییرات شیمیایی تدریجی اکسیداتیو یا سطحی شوند، به‌ویژه زمانی که مواد نزدیک به محدوده دمایی بالایی هستند.

هنگامی که جریان هوای زیادی در یک منطقه پردازش وجود ندارد، آلاینده های موجود در هوا و رطوبت نسبی بالا می توانند با هم کار کنند تا محیط های ریز خورنده ای را ایجاد کنند که برای مدت طولانی دوام می آورد. وقتی اوضاع به این شکل باشد، محیط اغلب آهسته اما پیوسته بدتر می شود.

شناسایی الگوهای آسیب در فاز بخار
برای پیدا کردن یک حمله فاز بخار، باید توجه زیادی داشته باشید. الگوهای آسیب همیشه با نمونه هایی که از غوطه ور شدن در مایع ایجاد می شود یکسان نیست.

برخی از علائم رایج عبارتند از:

تغییرات در سطح مناطقی که در تماس مستقیم با مایع نیستند

تمرکز بر روی قسمت‌های سردتر یا رو به بالا{0}}.

آسیب بیشتر در اطراف مکان هایی که ممکن است هوا در آن جریان داشته باشد یا بخار خارج شود قابل توجه است.

تغییر رنگ یا زبری سطح فقط در طرف های باز است.

در زندگی واقعی، یک راه قابل اعتماد برای تشخیص هر چیزی، مقایسه مناطقی است که از قرار گرفتن در معرض هوا محافظت می‌شوند و مناطقی که کاملاً در معرض هوا هستند. اگر مناطق محافظت شده ثابت بمانند در حالی که نواحی در معرض علائم سایش را نشان می دهند، آلاینده های موجود در هوا یک مشکوک قوی هستند.

ایده خوبی است که سطوح غیرغوطه‌ور{0}}را به‌طور منظم بررسی کنید. بسیاری از تاسیسات فقط مناطق مرطوب را بررسی می‌کنند، به این معنی که مکان‌هایی را که در معرض هوا هستند و ممکن است تحت فشار شیمیایی بیشتری قرار بگیرند را از دست می‌دهند.

بررسی محیط زیست و علت اصلی
هنگامی که به تخریب محیطی مشکوک می شود، بهتر است تجزیه و تحلیل سیستماتیک خرابی انجام شود. مراحل مهم عبارتند از:

به دنبال روش های همسایه برای مخازن باز یا ذخیره سازی مواد شیمیایی هستید

یافتن موادی در منطقه که می توانند به سرعت تغییر کنند

اندازه گیری دما و رطوبت هوا

بررسی میزان عملکرد تهویه

نگاه کردن به جریان هوا در اطراف صفحه گرمایش

نمونه برداری از هوا و تجزیه و تحلیل باقی مانده های شیمیایی می تواند به اثبات وجود گونه های خورنده کمک کند. در برخی شرایط، فرآیندهایی که به نظر نمی رسد در خطوط فرآیند مجاور مرتبط باشند، می توانند منجر به قرار گرفتن در معرض دود شوند.

درک تصویر بزرگتر گیاه اغلب مهم است. یک صفحه گرمایش ممکن است در یک مکان بی عیب و نقص کار کند اما در مکان دیگر خیلی زود خراب می شود با همان شیمی مایع اما شرایط آب و هوایی متفاوت.

راه های کاهش خسارت
اگر آلاینده های موجود در هوا علت آن تشخیص داده شود، راه های مختلفی برای رفع مشکل وجود دارد.

تهویه بهتر اغلب بهترین و اولین کاری است که باید انجام داد. خلاص شدن از شر دودهای خورنده یا آب دادن آنها، تراکم و قرار گرفتن در معرض مواد واکنش پذیر را کاهش می دهد. قرار دادن سیستم‌های اگزوز محلی در نزدیکی مکان‌هایی که مواد شیمیایی آزاد می‌شوند می‌تواند میزان مواد شیمیایی موجود در هوا را تا حد زیادی به حداقل برساند.

همچنین ممکن است ایده خوبی باشد که صفحه گرمایش را از هوای اطراف آن جدا کنید. محفظه ها یا پوشش های محافظ می توانند از رسیدن دود مستقیماً به افراد جلوگیری کنند و در عین حال اجازه می دهند گرما در طول عملیات حرکت کند.

اگر محیط خشن تر است، ممکن است لازم باشد در انتخاب مواد خود تجدید نظر کنید. PTFE به طور کلی بسیار مقاوم است، اگرچه برخی از شرایط بخار بسیار داغ ممکن است به مواد مختلف یا پوشش های محافظ اضافی نیاز داشته باشند.

پایین نگه داشتن دمای سطح به اندازه کافی برای توقف تراکم می تواند حملات فاز بخار را متوقف کند. در صورت امکان، کوچک نگه داشتن اختلاف دما بین هوا و سطوح تجهیزات به جلوگیری از تشکیل لایه های رطوبت و شیمیایی کمک می کند.

افکار نهایی
تخریب صفحات گرمایش PTFE تنها در اثر تماس مستقیم با مایعات ایجاد نمی شود. حمله فاز بخار، آلاینده‌های موجود در هوا، تراکم و قرار گرفتن در معرض بخارهای{1}در دمای بالا، همگی از راه‌های واقعی و گاهی نادیده گرفته شده‌اند که می‌تواند به محیط زیست آسیب برساند.

رطوبت، گازهای واکنش پذیر و تغییرات جزئی دما، همگی می توانند با هم ترکیب شوند و محیط های کوچکی را ایجاد کنند که خورنده هستند و مواد را به آرامی ضعیف می کنند. برای تشخیص دقیق، باید بدانید که چگونه الگوهای آسیب را دور از سطوح مرطوب تشخیص دهید و چگونه هوای اطراف آسیب را ارزیابی کنید.

یک روش سیستماتیک برای تجزیه و تحلیل شکست به یافتن علت واقعی محیطی در هنگام تخریب کمک می کند. تا زمانی که از تهویه مناسب، کنترل محیطی و انتخاب مواد استفاده شود، در شرایط صنعتی که مواد شیمیایی وجود دارند، عمر طولانی همچنان امکان پذیر است.