Katalītiskā oksidatīvā sadalīšanās no noturīgām balinātāju atliekām
Notekūdeņu attīrīšanas tvertnēs, virsmu noņemšanas vannās un rūpnieciskās tīrīšanas baseinos bieži tiek izmantoti oksidējoši balinātāji, piemēram, ūdeņraža peroksīds, hipohlorīts un persulfāts, lai noņemtu organiskos piesārņotājus. Pēc partijas iztukšošanas koncentrētie balinātāja atlikumi cieši pielīp pie PTFE iegremdējamā sildītāja virsmām, nevis pilnībā atšķaida beztaras šķidrumā. Ilgstoši karsējot, šie spēcīgie oksidētāji darbojas kā katalizatori, lai pārtrauktu stabilas fluorpolimēra oglekļa -fluora molekulārās ķēdes. Atšķirībā no zemas-koncentrācijas svaigiem jauktiem šķīdumiem, uzkrātais balinātājs rada lokalizētu hiper-oksidatīvu mikro-vidi, izraisot vienmērīgu virsmas krītu veidošanos, trauslumu un apkārtmēru sieniņu retināšanu pāri atlikumu-noklātajām vietām. Laboratorijas salīdzinošās novecošanas testi liecina, ka sildītāji ar pilnīgu pēc-partijas skalošanu saglabā stabilu kalpošanas laiku 18–24 mēnešus, savukārt ierīces ar nemazgātām balinātāja atlikumiem 10 mēnešos attīsta plaši izplatītas oksidatīvās plaisas. Šajā rakstā ir aprakstīti balinātāju izraisītie oksidatīvās noārdīšanās mehānismi, izskaidroti galvenie inženiertehniskie kompromisi starp vienkāršotu pēc-partijas skalošanu un ilgtermiņa
Pamatinženierijas{0}}atlaide starp saīsinātiem skalošanas cikliem un oksidācijas aizsardzību
Pilnas daudzpakāpju ūdens skalošanas izlaišana pēc balināšanas apstrādes samazina ražošanas dīkstāves laiku un samazina tīra ūdens patēriņu, tomēr neizkliedēti oksidējošie atlikumi nepārtraukti katalizē PTFE molekulāro sadalīšanos darba karstumā. Veicot ilgstošu cirkulācijas skalošanu, tiek pilnībā novērsta virsmas balinātāja plēve pirms gaidīšanas režīma periodiem, bet palielinās ūdens un enerģijas patēriņš un pagarinās tvertnes darbības laiks starp partijām. Standarta nemodificēts PTFE iegremdējamais sildītājs nodrošina mērenu izturību pret pārejošiem atšķaidītiem oksidētājiem, bez augsta -blīvuma- stabilizācijas. Koncentrētais atlikušais balinātājs iekļūst virsmas mikro-starpās un izraisa neatgriezenisku oksidatīvo trauslumu pēc atkārtotiem partijas cikliem.
Atlikušā balinātāja uzkrāšanās līmenis un PTFE iegremdējamā sildītāja noārdīšanās riska tabula
| Iknedēļas balināšanas sērijas cikli | Ikdienas atlieku oksidētāja kontakta ilgums | Oksidatīvās trausluma uzkrāšanās ātrums | Vidējais stabils kalpošanas laiks | Ieteicamā oksidācijas{0}}izturīgā sildītāja struktūra |
|---|---|---|---|---|
| Mazāks vai vienāds ar 2 cikliem nedēļā, pilna cirkulācijas skalošana pēc-partijas | Mazāka vai vienāda ar 3 stundām atlikušās balinātāja plēves ekspozīcijas | Lēna vāja matēta virsmas krāsas maiņa | 17-23 mēneši | Standarta formēts PTFE iegremdējamais sildītājs |
| 3–6 cikli nedēļā, nepilnīga īsa skalošana | 3–7 stundas noturīgs oksidantu atlieku pārklājums | Vidēji vienmērīga mikro{0}}plaisu izplešanās pārklājuma caurulēs | 11-15 mēneši | Vidēja šķērssaite{0}}kompakts oksidētājs-izturīgs PTFE iegremdējamais sildītājs |
| Vairāk nekā 6 cikli nedēļā, nulle pēc-pakešu skalošanas | Vairāk nekā 7 stundu nepārtraukta koncentrēta balinātāja katalīze | Ātra trausla pīlinga un pilna caurules sieniņu retināšana | 4-9 mēneši | Augstas šķērs{0}}saites bezšuvju biezas-sienas oksidācijas-stabilizēts formēts PTFE iegremdējamais sildītājs |
Balinātāja atlikumu dubultā oksidatīvā noārdīšanās mehānisms
Neatšķaidīti oksidējošā balinātāja atlikumi pielīp pie PTFE virsmām pēc šķidruma novadīšanas vai daļējas atšķaidīšanas neveiksmes. Nepārtraukta darbības karsēšana paātrina brīvo radikāļu veidošanos no hipohlorīta, peroksīda un persulfāta komponentiem. Šie augstas-enerģijas radikāļi uzbrūk garajām fluorogļūdeņražu ķēdēm, saraujot C-F saites un pārvēršot gludas, neskartas virsmas pulverveida krīta slāņos ar zaudētu elastību. Atkārtoti karsēšanas-dzesēšanas cikli paplašina oksidācijas-izraisītās mikro{7}bedrītes un plaisas. Kodīgi oksidētie jonu blakusprodukti iesūcas dziļi virsmas defektos un iekļūst spraugās starp ārējo PTFE apvalku un iekšējo izolāciju. Secīgu ražošanas maiņu laikā vadoši oksidēti atlikumi nogulsnējas šķiedru izolācijas slāņos, veidojot pastāvīgus noplūdes kanālus, kas pastāvīgi samazina kopējo izolācijas pretestību. Krīta trauslās virsmas aiztur vairāk organisko netīrumu un balinātāja atlikumu nākamajās partijās, veidojot pašpastiprinošu pastiprinātas katalītiskās oksidācijas un termiskās pārslodzes cilpu. Bojājumi izplatās nevienmērīgi, koncentrējoties uz horizontālām šķidruma{13}}līnijām, kur balinātājs šķidruma iztvaikošanas laikā koncentrējas vissmagāk.
Ražošanas apdraudējumi, ko izraisa oksidatīvi trausluma bojājumi
Plaši izplatītās balinātāju-izraisītās mikro-plaisas pakāpeniski pasliktina izolācijas pretestību, izraisot biežu noplūžu aizsardzības strāvas-izslēgšanu un izjaucot notekūdeņu notekūdeņu nepārtrauktību un izņemšanas grafikos. Oksidācijas{4}}bojātās zonas veido izkliedētus termiskās barjeras piesārņojuma slāņus un noturīgus karstos punktus, paātrinot vannas stabilizatoru piedevu patēriņu un palielinot ikmēneša ķīmiskās papildināšanas izmaksas. Progresīvā oksidatīvā sieniņu retināšana galu galā rada caurumus caurumus{6}}pārsegtajos segmentos, nodrošinot tiešu saskari starp iekšējiem apkures vadiem un oksidējošu korozīvu šķidrumu un izraisot pēkšņu īssavienojuma{7}}ķēdes sildītāja nojaukšanu. Atslāņojošie pulverveida PTFE fragmenti no trauslām virsmām piesārņo gatavās sagataves un attīrīto izplūdes ūdeni, izraisot izstrādājuma virsmas defektus un notekūdeņu atbilstības pārbaudes kļūdas.
Saskaņoti un balinātāju atlieku mazināšanas risinājumi
Zemas-frekvences balinātāju apstrādes tvertnes ar pilnu pēc-partijas cirkulācijas skalošanu var izmantot standarta formētu PTFE iegremdējamo sildītāju; pēc katra balināšanas cikla palaidiet tīru ūdeni pilnā cirkulācijā 30 minūtes, lai izšķīdinātu visus virsmas oksidētāju atlikumus. Vidēja-cikla noņemšanas līnijas ar nepilnīgu īsu skalošanu, izvēlieties vidēju šķērs{5}}saiti, kompaktu oksidētāju-izturīgu PTFE iegremdējamo sildītāju. Blīvs -savienots molekulārais ietvars bloķē dziļu oksidētāju radikāļu infiltrāciju un palēnina virsmas trausluma progresēšanu. Augstfrekvences ikdienas balinātāju apstrādes tvertnēm bez standartizētām skalošanas procedūrām jābūt aprīkotām ar augstas šķērssaites biezu{11}}sienu oksidācijas-stabilizētu PTFE iegremdēšanas sildītāju. Pastiprināta stabilizēta fluorpolimēra barjera iztur ilgstošu-koncentrētu balinātāju katalītisko oksidāciju bez ātras trausluma. Papildu balinātāja darbības noteikumi: atdaliet balinātāja dozēšanas cauruļvadus no parastajām ķīmisko vielu padeves ostām; ieviest automatizētas daudzpakāpju skalošanas programmas pēc oksidācijas apstrādes; katru mēnesi pārbaudiet sildītāja virsmas krīta atlikumus un veiciet mērķtiecīgu mīksta ūdens berzi.
Secinājums
PTFE iegremdējamā sildītāja priekšlaicīga vienmērīga virsmas trauslums un apkārtmēra plaisāšana no atlikušā oksidējošā balinātāja rodas no katalītiskas brīvo{0}}radikāļu molekulārās ķēdes šķelšanās karsēšanas laikā, ko uzklāj ciklisks mitrs-sausais termiskais spriegums koncentrētās oksidējošās plēves zonās, nevis vienmērīgi atšķaidīta ķīmiskā erozija. Parastajam ne-šķērss-standarta PTFE trūkst augsta-blīvuma oksidācijas stabilizācijas un sabiezinātas sienas pastiprinājuma, lai izturētu atkārtotu atlikušo balinātāju katalītisko uzbrukumu. Izpildot standartizētus daudzpakāpju pēc-pakešu skalošanas protokolus un izolējot balinātāja dozēšanas plūsmas ceļus, apvienojumā ar šķērssavienotām oksidācijas-noturīgām biezām-sienām veidotām sildītāja konstrukcijām, kas pielāgotas iknedēļas balinātāja sērijas virsmas biežumam, var efektīvi izkliedēt 2}atpūtu{{1}. Pielāgotu šķērssaites blīvumu un stabilizētas virsmas apstrādes parametrus var izveidot, pamatojoties uz oksidētāju piedevu veidiem, lai saglabātu neskartu sildīšanas veiktspēju balinātāju saturošām ķīmiskās apstrādes tvertnēm.
