چه چیزی باعث خوردگی هسته فلزی داخلی در بخاری PTFE می شود و چگونه تشخیص داده می شود؟

غلاف PTFE دست نخورده است، اما بخاری جریانی به زمین نشت می کند و کار نمی کند. در داخل، شاید یک سوراخ کوچک به آرامی از میان فولاد ضد زنگ یا هسته مس با اسید عبور می کرد. این خوردگی داخلی یک حالت خرابی مخفی بخاری های غوطه وری PTFE است که اغلب بدون توجه پیش می رود تا زمانی که یک خرابی الکتریکی رخ دهد.

مکانیسم خوردگی درون هسته فلزی بخاری های PTFE
تشخیص خوردگی هسته فلزی داخلی بخاری PTFE یک مشکل است که با یک خطای بسیار کوچک در غلاف PTFE شروع می شود. این نقص ممکن است یک نقص در ساخت، یک آسیب مکانیکی یا یک تخریب شیمیایی طولانی مدت در یک نقطه تنش باشد.

هنگامی که یک سوراخ یا ریزترک تشکیل شد، سیال فرآیند داغ، معمولاً اسیدی یا قلیایی بسته به کاربرد، می‌تواند به داخل سیستم عایق مکیده شود. سیال با عمل مویرگی در امتداد رابط بین غلاف PTFE و هسته فلزی داخلی منتقل می شود.

PTFE خود از نظر شیمیایی مقاوم است و توسط اکثر اسیدها خیس نمی شود، با این حال منطقه تماس می تواند یک مجرای ورودی مخفی ایجاد کند. به محض تماس با هسته فلزی، خوردگی به سرعت شروع می شود.

مراحل فرآیند خوردگی معمولاً عبارتند از:

ورود اسید از طریق پارگی کوچک غلاف

جریان در سطح هسته

خوردگی موضعی هادی مسی یا فولاد ضد زنگ.

تهیه اکسیدها و نمکهای فلزی

انبساط ایجاد کشش در لایه PTFE اطراف

تجمع محصولات خوردگی همچنین می‌تواند باعث افزایش حجم داخلی و انتشار اضافی ترک در غلاف PTFE شود و شکست را تسریع کند.

سیگنال های خرابی الکتریکی و بصری
مانیتورینگ الکتریکی معمولاً تشخیص زودهنگام خوردگی داخلی را به جای ارزیابی چشمی امکان پذیر می کند.

یک شاخص قابل توجه افزایش جریان نشت زمین است. با بالا رفتن سن سیستم عایق، مسیرهای هدایت جزئی بین عنصر گرمایش و زمین ممکن است ایجاد شود. این معمولاً با کاهش آهسته مقاومت عایق همراه است.

نتیجه مطلوب آزمایش مقاومت عایق معمولی (آزمایش مگر) که در ولتاژ 500 VDC انجام می شود باید مقادیری بیش از 10 MΩ در یک بخاری خوب باشد. اغلب اولین نشانه هشدار دهنده قابل تشخیص دژنراسیون داخلی یک روند نزولی در طول زمان است.

علائم دیگر می تواند شامل موارد زیر باشد:

تغییر مقاومت الکتریکی المنت گرمایش با گذشت زمان

رفت و آمدهای متناوب گسل زمینی

تیره شدن یا تغییر رنگ موضعی روی سطح غلاف

اعوجاج حباب کوچک روی عایق PTFE

در شرایط خاص ممکن است تغییر رنگ سبز یا قهوه ای خفیف در نقطه ورودی به دلیل مهاجرت یون های فلزی محلول به خارج رخ دهد.

سوراخ سوزنی ممکن است میکروسکوپی باشد و برای چشم غیرقابل تشخیص باشد و ممکن است برای تشخیص آن در مراحل اولیه نیاز به تشخیص الکتریکی باشد.

تکنیک های تشخیص و نظارت
تست های پیش بینی و بازرسی معمولی مکمل یکدیگر هستند تا ابزار موثری برای تشخیص خوردگی داخلی در هسته فراهم کنند:

روند مقاومت عایق
آزمایش مگر منظم، مطمئن ترین هشدار اولیه است. روند مقاومت عایق معمولاً قبل از شکست کلی الکتریکی کاهش می یابد. سیستم‌های نظارت مستمر می‌توانند با تشخیص تغییرات سریع در جریان نشتی، تشخیص را بهبود بخشند.

بازرسی بصری
بازرسی معمول ممکن است بی نظمی های سطحی جزئی مانند تاول، تغییر رنگ یا تورم موضعی غلاف PTFE را تشخیص دهد. چنین علائمی اغلب حاکی از فعالیت شیمیایی داخلی و زوال ساختاری است.

نظارت بر عملکرد الکتریکی
استفاده غیرمعمول از برق بخاری یا رفتار گرمایشی غیرهمگن ممکن است نشانه آسیب جزئی داخلی باشد. علائمی مانند این معمولاً پس از شروع به زوال عایق ظاهر می شوند.

پیشرفت و پیامدهای خطر شکست
به طور معمول، هنگامی که زنگ زدگی در خارج قابل مشاهده است، یکپارچگی بخاری بدون تعمیر تخریب می شود. در این مرحله آسیب ساختاری به هسته داخلی و سیستم عایق معمولاً به خوبی پیشرفت می کند.

عملیات طولانی مدت در این تنظیمات خطر ابتلا به موارد زیر را افزایش می دهد:

اتصال کوتاه{0}}الکتریکی کامل

قطع شدن خطای زمین و خاموش شدن فرآیند

خطرات ایمنی بالقوه در سیالات فرآیند رسانا

علائم خارجی اغلب قبل از نیاز به تعویض شناسایی می شوند.

نظم و انضباط پیشگیری از طریق نظارت
علت اصلی خوردگی داخلی، خرابی یکپارچگی غلاف است. حتی سیستم‌های PTFE مقاوم‌تر به تداوم مانع فیزیکی برای جلوگیری از نفوذ مواد شیمیایی متکی هستند.

از این رو آزمایش منظم مقاومت عایق برای کشف اولیه مهم است. با این حال، داده‌های روند مفیدتر از اندازه‌گیری‌های مستقل هستند، زیرا روند تخریب در طول زمان اغلب آشکارتر از خواندن‌های تک نقطه‌ای است.

چکیده
خوردگی هسته فلزی داخلی بخاری‌های PTFE یک مکانیسم خرابی پیشرونده است که در آن شکاف‌های غلاف کوچک امکان دسترسی به هادی توسط سیالات فرآیند را فراهم می‌کند. تشخیص عمدتاً با آزمایش الکتریکی، بالاتر از همه با اندازه‌گیری مقاومت عایق در 500 VDC، با مقادیر بالای 10 MΩ که وضعیت عایق خوبی را نشان می‌دهد، انجام می‌شود [23].

نظارت معمول می‌تواند مشکلات را زود تشخیص دهد و از خرابی‌های گرمایش ناگهانی و توقف‌های برنامه‌ریزی نشده فرآیند جلوگیری کند. حتی مقاوم ترین غلاف شیمیایی مانعی است که برای دوام طولانی مدت در شرایط صنعتی سخت نیاز به آزمایش مکرر دارد.