Katalītiskā pārkaršanas degradācija, ko izraisa izolējoši organiski piesārņojuma slāņi
Metāla attaukošanas tvertnes, auto detaļu pārklājuma vannas un mašīnu detaļu pirmapstrādes tvertnes rada lielu daudzumu peldošās eļļas, minerālu smērvielu un polimēru organisko piesārņotāju. Šīs lipīgās organiskās vielas viegli pielīp un sacietē uz PTFE iegremdējamā sildītāja virsmām, veidojot biezas siltumizolējošas piesārņojuma plēves. Atšķirībā no tīrām, tukšām cauruļu virsmām ar vienmērīgu siltuma apmaiņu, eļļas-tauku pārklājumi aiztur siltumu un rada noturīgus ārkārtējus punktus. Ilgstoši augstā temperatūrā sadalītie organiskie atlikumi atbrīvo aktīvos brīvos radikāļus, kas katalītiski sarauj fluorpolimēra C-F saites, izraisot ātru virsmas krītošanos, trauslumu un apkārtmēru sieniņu retināšanu. Lielākā daļa apkopes darbinieku noņem tikai redzamās smagās dūņas, vienlaikus ignorējot plānās atlikušās eļļas plēves, kas vienmērīgi paātrina neatgriezenisku termisko novecošanos pat ar nelielu organisko piesārņojumu. Kontrolēti laboratorijas termiskās novecošanas testi rāda, ka sildītāji ar ikdienas organisko piesārņojumu tīrīšanu saglabā stabilu kalpošanas laiku 18–24 mēnešus, savukārt ierīces, kas pārklātas ar noturīgu eļļas{10}smērvielu slāni, 10 mēnešos attīsta nopietnu katalītisku termisko noārdīšanos. Šajā rakstā ir aprakstīti organisko piesārņojumu saistītie termiskās -katalītiskās noārdīšanās mehānismi, izskaidroti galvenie inženiertehniskie kompromisi-starp vienkāršotu periodisku attaukošanas apkopi un ilgtermiņa
Pamatinženierijas{0}}atlaide starp pagarinātiem piesārņojuma tīrīšanas intervāliem un termisko aizsardzību
Organisko piesārņojumu tīrīšanas ciklu pagarināšana samazina darbnīcas dīkstāves laiku un tīrīšanas ķīmisko vielu patēriņu, tomēr uzkrātā eļļa un tauki veido termiskās barjeras un karstuma ietekmē atbrīvo katalītiskās sadalīšanās blakusproduktus, lai noārdītu PTFE apvalkus. Veicot ikdienas vieglu skalošanu un iknedēļas pilnīgu organisko piesārņojuma noņemšanu, tiek rūpīgi noņemtas izolācijas smērplēves un fundamentāli tiek novērsti katalītisko termisko bojājumu avoti, bet palielinās darbaspēka noslogojums un plānotās ražošanas apturēšanas biežums. Standarta spoguļ-pulētais formēts PTFE iegremdējamais sildītājs nodrošina vāju pret-adhēzijas veiktspēju viskozām organiskām vielām, bez kompaktas zemas-virsmas-enerģijas modifikācijas. Kad plānas eļļas plēves piestiprinās pie cauruļu sienām, notvertais siltums ātri paaugstina virsmas temperatūru un aktivizē katalītiskos organisko radikāļu korozijas ciklus.
Organisko piesārņojumu pārklājums un PTFE iegremdējamā sildītāja termiskās noārdīšanās riska tabula
| Ikdienas organisko smērvielu pārklājuma attiecība | Iknedēļas pilnīgas piesārņojuma noņemšanas biežums | Katalītiskās termiskās novecošanas uzkrāšanās ātrums | Vidējais stabils kalpošanas laiks | Ieteicamā pret{0}}aptraipīšanas sildītāja struktūra |
|---|---|---|---|---|
| Zem 5%, iknedēļas sārmains attaukošanas skalošana | Mazāk vai vienāds ar 3 stundām katru dienu plānas eļļas plēves siltuma uztveršana | Lēna vāji matēta termiskā krāsas maiņa | 17-23 mēneši | Standarta pulēta formēta PTFE iegremdējamais sildītājs |
| 5%–15%, reizi divos nedēļās daļēja tauku skrāpēšana | 3–7 stundas nepārtraukta organiskā siltumizolācija | Mērena mikro{0}}plaisu izplešanās gar šķidruma-gaisa robežu | 11-15 mēneši | Zemas-adhēzijas kompakts vidēji biezs-sienas PTFE iegremdējamais sildītājs |
| Vairāk nekā 15%, reti vai bez īpašas attaukošanas apkopes | Vairāk nekā 7 stundas nepārtraukta biezas smērvielas termiskā barjera un katalītiskā radikāļu erozija | Ātra trausla virsmas lobīšanās un nevienmērīga sienu retināšana | 4-9 mēneši | Bezšuvju -savienota bieza-siena, anti-organiskā-katalīzes formas PTFE iegremdēšanas sildītājs |
Eļļas-smērvielu aizsērēšanas savienotais termiskais-katalītiskais noārdīšanās mehānisms
Viskozā minerāleļļa, apstrādes smērvielas un polimēru organiskās vielas cieši pielīp pie PTFE caurules virsmām un karsēšanas laikā sacietē blīvos, nevadošus piesārņojuma slāņos. Šīs organiskās plēves bloķē šķidruma konvekcijas siltuma izkliedi, liekot lokālajai apvalka temperatūrai ievērojami pārsniegt parastās darbības robežas. Augsta temperatūra termiski sadala notverto tauku, radot masīvus oksidatīvos brīvos radikāļus. Šie reaktīvie radikāļi darbojas kā katalizatori, lai atdalītu stabilas fluoroglekļa molekulārās ķēdes uz PTFE substrāta zem piesārņojuma. Atkārtoti palaišanas{5}}izslēgšanas termiskie cikli pastiprina defektus, ko veido katalītiskā noārdīšanās. Izslēgšanas dzesēšanas laikā kondensētais procesa šķidrums iesūcas tauku -izraisītās virsmas mikro-plaisās un iekļūst spraugās starp ārējo PTFE apvalku un iekšējo šķiedru izolāciju. Vadošo metālu un skābju sāļu atlikumi nogulsnējas izolācijas slāņos, veidojot pastāvīgus noplūdes kanālus, kas nepārtraukti samazina kopējo izolācijas pretestības maiņu. Rupji bojātas cauruļu virsmas turpmākajos ražošanas procesos uztver vairāk peldošās eļļas un tauku, sabiezinot izolācijas piesārņojuma slāņus un vēl vairāk paaugstinot karsto punktu temperatūru, veidojot pašpastiprinošu organisko vielu uzkrāšanās un katalītiskās termiskās novecošanas apburto loku. Bojājumi lielā mērā koncentrējas uz šķidruma{13}}gaisa saskarnes zonām, kur peldošā eļļa visvieglāk agregējas un sacietē.
Ražošanas apdraudējumi, ko izraisa organiska piesārņojuma katalītiskā sadalīšanās
Katalītiskās termiskās mikro{0}}plaisas pakāpeniski pasliktina sildītāja izolācijas pretestību, izraisot biežu noplūžu aizsardzības strāvas-slēgšanu un pārtraucot nepārtrauktu metāla pirmapstrādes un pārklāšanas sērijas grafiku. Siltuma-uztveres tauku piesārņojums rada fiksētus smagus punktus, paātrinot vannas piedevu oksidēšanos un sadalīšanos, krasi palielinot ikmēneša ķīmiskās papildināšanas izmaksas. Progresējoša nevienmērīga sienu retināšana zem bieziem smērvielu slāņiem galu galā rada caurumus caurumos, nodrošinot tiešu kontaktu starp iekšējiem apkures vadiem un ar eļļu piesārņotu korozīvo šķidrumu un izraisot pēkšņu īssavienojuma-shēmas sildītāja nojaukšanu. Trauslie PTFE fragmenti no degradētām virsmām sajaucas attaukošanas un apšuvuma vannās, izraisot virsmas plankumus, caurumus un nevienmērīgu pārklājuma biezumu uz gatavām metāla sagatavēm.
Novērtēti atbilstības un organisko piesārņojumu mazināšanas optimizācijas risinājumi
Zema-eļļas piesārņojuma pirmapstrādes tvertnes ar iknedēļas pilnu sārmainu attaukošanas skalošanu var izmantot standarta pulēta formēta PTFE iegremdējamo sildītāju; uzstādiet virsmas skimmerus, lai nepārtraukti noņemtu peldošo eļļu ražošanas maiņu laikā. Vidējas smērvielas-noslodzes pārklājuma līnijas ar daļēju piesārņojuma tīrīšanu reizi divās nedēļās izvēlieties zemas-adhēzijas kompaktu vidēji biezu-sienu PTFE iegremdējamo sildītāju. Blīvā-virsmas-enerģijas molekulārā struktūra samazina viskozu organisko saķeri un vienkāršo parasto smērvielu skalošanu. Smagas nepārtrauktas eļļas-tauku piesārņojuma mašīnu pirmapstrādes tvertnēm bez regulāriem attaukošanas cikliem ir jābūt aprīkotām ar bezšuvju-sasvienojumu biezu-sienas pret-organisko-katalīzes formā veidotu PTFE iegremdējamo sildītāju. Blīvs, šķērssavienots fluorpolimēru karkass ir izturīgs pret radikālu katalītiskās ķēdes šķelšanos un iztur ilgstošu-augstas{17}}temperatūras organisko piesārņojumu. Papildu organiskā piesārņojuma kontroles darbības noteikumi: uzstādīt automātiskos eļļas skimmerus tvertnes augšējās malās; apkopes laikā izmantojiet zemas temperatūras sārmainu attaukošanas līdzekli, nevis spēcīgus oksidējošus tīrīšanas līdzekļus; veiciet augstas -plūsmas silta ūdens cirkulācijas skalošanu pēc katras partijas, lai pirms sacietēšanas notīrītu vaļīgos tauku atlikumus.
Secinājums
PTFE iegremdējamā sildītāja priekšlaicīga virsmas trauslums un lokāla sienu retināšana no eļļas un organisko tauku piesārņojuma rodas no diviem bojājumiem: siltumizolācijas -izraisīta pastāvīga pārkaršana un katalītiski brīvo-radikāļu molekulu ķēdes šķelšanās no termiski sadalītām organiskām vielām, nevis vienmērīga atšķaidīta ķīmiskā vannas korozija. Parastam nemodificētam, pulētam plānsienu-PTFE trūkst zemas-adhēzijas kompaktas virsmas apstrādes un šķērssavienotas termiskās stabilizācijas stiegrojuma, lai izturētu ilgstošus-organisko piesārņojumu katalītiskās termiskās novecošanas ciklus. Nepārtrauktas eļļas nosūkšanas un standartizētu iknedēļas attaukošanas skalošanas protokolu ieviešana kopā ar zemu-adhēziju vai šķērssavienotām pret-biezajām-sienām veidotām sildītāja struktūrām, kas atbilst ikdienas organisko piesārņojuma pārklājuma smagumam, var efektīvi ierobežot virsmas mikrogradāciju un izplatīšanos. Pielāgotus zemas -adhēzijas virsmas kompaktuma un šķērssaites blīvuma
