Proizvajalec natančnih delov je namestil PTFE potopni grelnik v čistilno posodo-na osnovi topila. Topilo je bil kloriran ogljikovodik, uporabljen za odstranjevanje strojnih olj in ostankov talil. Grelnik je bil ocenjen glede na temperaturo in gostoto v vatih. Odpovedal je po treh mesecih-ne zaradi kemičnega napada na PTFE, ampak zaradi prepustnosti topil, ki je poslabšalo izolacijo MgO in povzročilo ozemljitveno napako. Polimer je bil nedotaknjen. Grelec ni bil.
Čistilne-tekočine na osnovi topil predstavljajo drugačen izziv kot vodne kemije. Večina topil kemično ne napada PTFE, vendar prežemajo polimer lažje kot voda. Njihova nizka viskoznost in visoka difuzivnost jim omogočata, da hitreje prodrejo skozi ovoj in dosežejo izolacijo MgO v mesecih in ne letih. Rezultat je hiter upad izolacijske upornosti in morebitna električna okvara.
Zakaj topila prodrejo v PTFE hitreje kot voda
Permeacija je difuzijski proces. Molekule se premikajo skozi polimerno matrico s stiskanjem med verigami. Manjše molekule hitreje difundirajo. Molekule, ki imajo afiniteto do polimera-podobne parametre topnosti-, prav tako hitreje difundirajo.
Voda je majhna molekula, vendar je polarna in ima nizko afiniteto do nepolarne matrice PTFE. Počasi pronica. Večina organskih topil je nepolarnih ali blago polarnih in imajo večjo afiniteto za PTFE. Lažje se raztopijo v površini polimera in hitreje difundirajo skozi matrico.
Klorirana topila, kot so metilen klorid, trikloroetilen in perkloroetilen, so še posebej agresivna prepustna sredstva. Njihova majhna molekularna velikost in zmerna afiniteta za PTFE jim omogočata, da prodrejo skozi ovoj v tednih ali mesecih.
| Vrsta topila | Molekularna velikost | Afiniteta za PTFE | Stopnja prepustnosti | Čas do okvare izolacije |
|---|---|---|---|---|
| voda | majhna | Nizka | Zelo nizko | 2–5 let |
| Alkoholi | majhna | Zmerno | Nizka–Zmerna | 1–3 leta |
| Ketoni | majhna | Zmerno | Zmerno | 8–18 mesecev |
| Klorirana topila | majhna | Zmerno–visoko | visoko | 3–8 mesecev |
| Aromatska topila | Zmerno | visoko | visoko | 2–6 mesecev |
| Alifatski ogljikovodiki | Zmerno | visoko | Zmerno–visoko | 4–12 mesecev |
Stopnje prepustnosti topil skozi PTFE in njihov vpliv na izolacijsko upornost
Vpliv temperature na prepustnost topila
Temperatura pospeši prepustnost topila na enak način kot pospeši prepustnost vode. Vsakih 10 stopinj povečanja približno podvoji stopnjo difuzije. Topilo, ki potrebuje dvanajst mesecev, da prodre v ovoj pri 40 stopinjah, lahko vanj prodre v šestih mesecih pri 50 stopinjah in v treh mesecih pri 60 stopinjah.
Rezervoarji za čiščenje s topili pogosto delujejo pri povišanih temperaturah, da izboljšajo učinkovitost čiščenja. Rezervoar pri 60–70 stopinjah je še posebej zahteven za potopne grelnike PTFE, ker kombinacija visoke difuzivnosti in povišane temperature pospeši prepustnost.
| Delovna temperatura | Relativna stopnja prepustnosti | Čas do okvare izolacije | Pričakovana življenjska doba |
|---|---|---|---|
| 30 stopinj | 1× | 12–18 mesecev | 2–3 leta |
| 40 stopinj | 2× | 6–12 mesecev | 1–2 leti |
| 50 stopinj | 4× | 3–6 mesecev | 6–12 mesecev |
| 60 stopinj | 8× | 6–12 tednov | 3–6 mesecev |
| 70 stopinj | 16× | 3–6 tednov | 4–8 tednov |
Prepustnost topila in življenjska doba v odvisnosti od delovne temperature
Zakaj je prepustnost topil bolj škodljiva kot prepustnost vode
Prepustnost vode zmanjša izolacijsko odpornost, vendar kemično ne napada MgO. Prepustnost topil je drugačna. Mnoga organska topila reagirajo z MgO polnilom ali ga raztopijo, kar ustvarja prevodne poti in jedke vrste.
Klorirana topila lahko pri povišanih temperaturah v stiku z MgO razpadejo, pri čemer se sprosti klorovodikova kislina. Kislina napade MgO in odporni element, kar povzroči hitro razgradnjo. Grelec odpove od znotraj navzven, čeprav je PTFE plašč videti nedotaknjen.
Topilo, ki doseže MgO, povzroča tudi nevarnost požara. Organska topila so vnetljiva in grelec, ki je absorbiral topilo v svojo izolacijo, se lahko vname, če se element pregreje. To je skrb za varnost in skrb za zanesljivost.
Praktične smernice za storitve Solvent
PTFE potopni grelniki niso primerni za vsa -čiščenja na osnovi topil. Za topila z nizkimi stopnjami prepustnosti-kot so voda-alkoholi, ki se mešajo, in blagi ketoni pri zmernih temperaturah-je PTFE lahko sprejemljiv ob skrbnem spremljanju. Za klorirana topila, aromatska topila in visoko-temperaturno delovanje PTFE ni priporočljiv.
Pri teh aplikacijah je treba upoštevati alternativne materiale. Kremen je odporen na večino topil in ima manjšo permeacijo. Nerjavno jeklo 316L je odporno na številna topila, vendar lahko korodira v kloriranem okolju. Titan je odporen na večino topil, vendar je drag.
| Vrsta topila | Primernost PTFE | Priporočena alternativa | Opombe |
|---|---|---|---|
| Vodna čistila | Odlično | - | PTFE je idealen |
| alkoholi,<50°C | Dobro | - | Spremljajte izolacijsko upornost |
| ketoni,<50°C | Zmerno | Kvarc | Krajša življenjska doba |
| Klorirana topila | Ni priporočljivo | Kvarc, nerjaveče jeklo | Nevarnost požara, prepustnost |
| Aromatska topila | Ni priporočljivo | Kvarc, nerjaveče jeklo | Visoka prepustnost |
| Alifatski ogljikovodiki | Obrobni | Kvarc, nerjaveče jeklo | Zmerna prepustnost |
Primernost PTFE in alternative za čistilne-tekočine na osnovi topil
Spremljanje in vzdrževanje v servisu Solvent
Če se PTFE uporablja pri uporabi topil, je nujno spremljanje izolacijske upornosti. Mesečni test z megaommetrom razkrije trend prepustnosti. Zmanjšanje za več kot 20 % od izhodišča pomeni, da topilo doseže MgO.
Ohišje terminala mora biti zatesnjeno in prezračeno, da se prepreči kopičenje hlapov topila. Hlapi topil so težji od zraka in se lahko kopičijo v-nizko ležečih prostorih. Pravilno odzračevanje ali odzračevanje zmanjša tveganje vdora hlapov in požara.
Redno čiščenje ovoja odstrani ostanke topil in usedline, ki lahko pospešijo prepustnost. Zadostujeta mehka krpa in združljivo topilo. Abrazivno čiščenje poškoduje površino PTFE in ustvari mesta nukleacije za nadaljnjo permeacijo.
Ko PTFE ni prava izbira
PTFE ni prava izbira za čistilne tekočine na osnovi-topil pri povišanih temperaturah, za klorirana ali aromatska topila ali za aplikacije, kjer obstaja nevarnost požara. V teh primerih je lahko bolj primerno kremenovo ali nerjavno jeklo, odvisno od topila in delovne temperature.
Konfiguracija potopnega grelnika iz PTFE po meri z debelejšimi ovoji in zaprtimi ohišji terminalov podaljšuje življenjsko dobo pri uporabi blagih topil, vendar ne more preseči temeljnih omejitev prepustnosti PTFE v agresivnih topilih. Postopek specifikacije zahteva sestavo topila, delovno temperaturo in zgodovino prepustnosti prejšnjih grelnikov.
