Linija za jedkanje PCB je po samo sedmih mesecih nadomestila potopni grelec PTFE v jedkalniku bakrovega klorida. Na površini grelnika so bile vidne luknjičaste luknje vzdolž zvarnih šivov in na liniji tekočine. Izolacijska upornost je padla na 12 MΩ. Jedkalo je bila visoko-kloridna raztopina, ki je delovala pri 55 stopinjah. Grelnik je bil določen na 1,5 W/cm²-vrednost, ki je dobro delovala v drugih kemijah, vendar je bila preveč agresivna za okolje,-bogato s kloridi.
Visok{0}}kloridna jedkala so med najzahtevnejšimi kemikalijami za PTFE potopne grelnike. Kloridni ioni prodrejo skozi zaščitne filme in sprožijo luknjičaste luknje na kovinah. Prav tako prežemajo polimere in poslabšajo vez med premazom in podlago. Kombinacija kloridnega napada in povišane temperature pospeši razgradnjo.
Zakaj kloridni jedkalci zahtevajo nižjo vatno gostoto
Kloridni ioni so majhni, mobilni in agresivni. Prodrejo v PTFE s hitrostjo, ki je odvisna od temperature in koncentracije. Pri 55 stopinjah in visoki koncentraciji klorida je stopnja prepustnosti pomembna. Kloridni ioni dosežejo vez med PTFE in kovinskim plaščem, kjer sprožijo korozijo.
Stopnja prepustnosti se termično aktivira. Vsakih 10 stopinj povečanja približno podvoji stopnjo. Grelnik, ki deluje pri 1,5 W/cm², ima površinsko temperaturo za 15–20 stopinj višjo kot tisti pri 1,0 W/cm². Višja temperatura pospeši prepustnost kloridov in skrajša čas do prekinitve premaza.
| Gostota vatov | Temperatura površine pri 55 stopinjah Bulk | Stopnja prepustnosti klorida | Čas do poškodbe premaza | Pričakovana življenjska doba |
|---|---|---|---|---|
| 0,6 W/cm² | 65-70 stopinj | Zelo nizko | >36 mesecev | 4–6 let |
| 0,8 W/cm² | 70-75 stopinj | Nizka | 24–36 mesecev | 3–5 let |
| 1,0 W/cm² | 75-82 stopinj | Zmerno | 12–24 mesecev | 2–3 leta |
| 1,2 W/cm² | 82-90 stopinj | visoko | 8–14 mesecev | 12–24 mesecev |
| 1,5 W/cm² | 90-100 stopinj | Zelo visoko | 4–8 mesecev | 6–12 mesecev |
Watt gostota in njen vpliv na prepustnost klorida in življenjsko dobo
Temperaturna zgornja meja za storitev klorida
Površinska temperatura je krmilna spremenljivka. Za visoko-kloridne jedkanice pri 55 stopinjah v razsutem stanju temperatura površine ne sme preseči 80–85 stopinj. Nad tem območjem se stopnja prepustnosti klorida pospeši in PTFE se hitro razgradi.
Da ohranite temperaturo površine pod 85 stopinj, mora biti gostota vatov omejena na 1,0–1,2 W/cm² v kopeli z zmernim mešanjem. V območjih z nizkim{4}}pretokom se meja zniža na 0,8 W/cm².
Izračun zahtevane površine
Zahtevana površina je odvisna od moči in gostote vatov. Za delovanje 6 kW pri 1,0 W/cm² je zahtevana površina 6.000 cm². Eno{6}}stranski grelec s tlorisno površino 500 mm × 600 mm zagotavlja 3000 cm²-premalo. Dvo{13}}stranski grelnik zagotavlja 6.000 cm², kar ustreza zahtevam.
Če v rezervoar ni mogoče namestiti dvostranskega grelnika 500 × 600 mm, lahko več manjših grelnikov, razporejenih po rezervoarju, zagotovi zahtevano površino ob ohranjanju nizke gostote v vatih.
| Moč | Gostota vatov | Zahtevana površina | Eno-stranski odtis | Dvo{0}}stranski odtis |
|---|---|---|---|---|
| 3 kW | 1,0 W/cm² | 3.000 cm² | 500 × 600 mm | 500 × 300 mm |
| 4 kW | 1,0 W/cm² | 4.000 cm² | 500 × 800 mm | 500 × 400 mm |
| 5 kW | 1,0 W/cm² | 5000 cm² | 500 × 1.000 mm | 500 × 500 mm |
| 6 kW | 1,0 W/cm² | 6000 cm² | 600 × 1000 mm | 600 × 500 mm |
| 8 kW | 1,0 W/cm² | 8.000 cm² | 800 × 1000 mm | 800 × 500 mm |
Zahteve glede površine in odtisa za visoko-kloridna jedkala pri 1,0 W/cm²
Praktični specifikacijski koraki za storitve z visokim-kloridom
Začnite s koncentracijo klorida. Višje koncentracije zahtevajo nižjo vatno gostoto. Za koncentracije nad 200 g/L gostota v vatih ne sme preseči 1,0 W/cm². Za koncentracije nad 300 g/L se meja zniža na 0,8 W/cm².
Izberite gostoto vatov iz dejanskih pogojev pretoka na mestu grelnika. V zmerno mešani kopeli je primernih 1,0 W/cm². V območju z nizkim-pretokom zmanjšajte na 0,8 W/cm².
Izračunajte potrebno površino iz moči in gostote v vatih. Delovanje 6 kW pri 1,0 W/cm² zahteva 6.000 cm². Če en sam grelnik ne more zagotoviti tega območja znotraj rezervoarja, razmislite o več grelnikih, razporejenih po obodu.
Preverite, ali temperatura površine grelnika ostaja pod 85 stopinj. Če izračunana temperatura površine preseže to mejo, dodatno zmanjšajte gostoto v vatih ali izboljšajte pretok na površini grelnika.
Ko standardni grelniki ne morejo izpolniti zahteve po vatni gostoti
Rezervoarji za-jedkanje z visoko vsebnostjo klorida z zahtevami po visoki moči in omejenim perifernim prostorom pogosto ne morejo sprejeti standardnih potopnih grelnikov iz PTFE pri nizkih gostotah v vatih, ki jih zahteva kemija. Konfiguracija potopnega grelnika iz PTFE po meri z veliko površino, nizko gostoto v vatih in položajem,-optimiziranim za pretok, odpravlja glavni vzrok neusklajenosti gostote vatov. Postopek specifikacije zahteva koncentracijo klorida, delovno temperaturo, dimenzije rezervoarja, pogoje pretoka in zahtevano moč. Za objekte z visoko-kloridnimi jedkalniki ta-posebni pristop zmanjša luknjičastost in podaljša življenjsko dobo grelnika.
