Summer Failure Spike
Zapisi o vzdrževanju v obratih za galvanizacijo v vlažnih podnebjih kažejo dosleden vzorec: okvare kovinskega toplotnega izmenjevalnika se kopičijo od julija do septembra. Iste tuljave, ki zanesljivo delujejo v suhih zimskih mesecih, povzročajo luknjasta puščanja, puščanje pare na fitingih in nepričakovane okvare mejnih tlakov v najbolj vročem in najbolj vlažnem obdobju leta.
Pogoji postopka se niso spremenili. Temperatura kopeli, tlak pare in koncentracije kemikalij so enaki kot pri zimskem delovanju. Spremenilo se je zunanje okolje. Poletni zrak pri 35 stopinjah in 85% relativni zračni vlagi prenaša več kot 30 gramov vode na kubični meter. Ko ta zrak pride v stik s hladnimi nepotopljenimi deli toplotnega izmenjevalnika-cevi za paro, povratnih vodov kondenzata, podpornih oklepajev-vlaga kondenzira. Nastala tanka plast vode na kovinskih površinah v kombinaciji z onesnaževalci v zraku in cikličnim mokrim-suhim vzorcem dnevnih-nočnih nihanj temperature ustvarja idealne pogoje za atmosfersko luknjičasto korozijo.
Ta zunanji korozijski mehanizem deluje neodvisno od korozije-na strani procesa, ki jo običajno obravnava izbira materiala. Titanova tuljava, ki je v kopeli za prevleko popolnoma odporna-na korozijo, lahko še vedno odpove zaradi zunanjih lukenj v vlažnem zraku nad površino kopeli.
Poletni kondenzacijski mehanizem
Ne-potopljeni deli izmenjevalnika toplote v določenih delih dnevnega cikla delujejo pri temperaturah, nižjih od rosišča okoliškega poletnega zraka. Ko je para med nočno zaustavitvijo izklopljena, se temperatura kovine izenači s temperaturo okoliškega zraka. Ker jutranje sonce segreje zrak hitreje kot kovina, kovina postane kondenzacijska površina. Oblike rose.
Ta rosa ni čista voda. Absorbira kemikalije v zraku, ki so prisotne v atmosferi galvanske delavnice-kisle meglice z odprtih površin rezervoarjev, klorid iz kemikalij za čiščenje vode, žveplove spojine zaradi neustreznega prezračevanja. Tanek kondenzni film postane razredčen, a agresiven elektrolit.
Čez dan, ko je para vklopljena, se kovinska površina segreje in kondenz izhlapi. Raztopljene kemikalije ne izhlapijo. Na površini ostanejo kot koncentrirani trdni ostanki. Naslednji kondenzacijski cikel jih ponovno -razpusti in ustvari koncentriran elektrolitski film. Več tednov tega dnevnega cikla kroženje mokrega-suhega-koncentrata ustvarja razmere pitinga, ki so veliko bolj agresivne kot neprekinjeno potopitev v isto nominalno kemijo.
Tabela 1: Resnost sezonske zunanje korozije glede na material izmenjevalnika toplote (vlažno subtropsko podnebje, poletno povprečje 80 % RH)
| Material | Poletna stopnja luknjanja glede na zimo | Mehanizem kondenzne korozije | Vizualni indikatorji | Vzorec napake |
|---|---|---|---|---|
| Nerjaveče jeklo 304 | 5-10× povečanje | Kloridni piting v kondenznem filmu | Rja{0}}barvni madeži na nosilcih | Puščanje lukenj na kondenzacijskih conah |
| Nerjaveče jeklo 316L | 3-7× povečanje | kloridna luknjastost (zakasnjena) | Svetlo obarvanje | Luknjica pušča po 2-3 poletjih |
| Titan Grade 2 | 2-4× povečanje | Režna korozija pod mokrimi nanosi | Depoziti bele soli | Lokalizirana izguba stene v razpokah |
| Baker-nikelj 90/10 | 2-3× povečanje | Enakomerna korozija + razcinkanje | Zelena patina | Splošno redčenje |
| PTFE | 1,0× (brez povečanja) | Brez korozijskega mehanizma | Brez sprememb | Brez načina atmosferske okvare |
PTFE: Ni odziva na vlago
PTFE ne korodira v atmosferski izpostavljenosti pri kateri koli ravni vlažnosti. Vezi ogljik-fluor so neprepustne za vodo, kisik in razredčene kemikalije, ki so prisotne v kondenzirani vlagi. Med mokrim-suhim ciklom ni pasivnega filma, ki bi se razgradil. Za prednostni napad ni meja zrn. Ni nobene elektrokemične aktivnosti.
Zaradi površinske energije 18-20 mN/m je PTFE hidrofoben. Vodite kroglice, namesto da bi zmočili površino. Tanka neprekinjena folija elektrolita, ki povzroča atmosfersko korozijo na kovinah, ne more nastati na PTFE. Kondenzacija nastane kot izolirane kapljice, ki se odkotalijo ali izhlapijo, ne da bi zapustile neprekinjeno prevodno pot.
Ta odpornost se razširi na vse komponente PTFE toplotnega izmenjevalnika-cevi, glav, podpornih plošč in zunanjih cevnih povezav, če so izdelani iz ustreznih fluoropolimernih materialov. V zanesljivosti opreme ni sezonskih nihanj.
Operativne posledice
Odprava skokov poletnih okvar izboljša načrtovanje proizvodnje in proračun vzdrževanja. V objektih s kovinskimi toplotnimi izmenjevalniki vzdrževalni oddelki predvidevajo vzorec sezonskih okvar in načrtujejo preventivne zamenjave pozno spomladi-zamenjava tuljav, ki imajo morda še mesece preostale življenjske dobe, da bi se izognili vplivu na proizvodnjo zaradi-okvare med obratovanjem med poletno konico.
PTFE izmenjevalci odpravijo ta cikel preventivne zamenjave. Tuljava, ki januarja deluje zanesljivo, enako deluje tudi avgusta. Sredstva za vzdrževanje je mogoče dodeliti na podlagi dejanskega stanja opreme in ne glede na sezonsko napoved tveganja. Stroški nepotrebnih preventivnih zamenjav so odpravljeni.
Povzetek
Okvare kovinskega toplotnega izmenjevalnika se povečajo v vlažnih poletnih mesecih zaradi zunanje atmosferske luknjičaste korozije, ki jo povzročata ciklična kondenzacija in izhlapevanje onesnažene vlage na nepotopljenih površinah. PTFE toplotni izmenjevalniki so popolnoma odporni na ta mehanizem zaradi inherentne hidrofobnosti in odsotnosti kakršnega koli elektrokemičnega procesa korozije.
Rezultat je sezonsko{0}}neodvisna zanesljivost opreme, odprava preventivne zamenjave na podlagi sezonskega tveganja in stabilno načrtovanje vzdrževanja skozi vse leto. Odpornost PTFE proti atmosferski koroziji podaljšuje življenjsko dobo opreme, ki presega tisto, kar bi predvidela samo združljivost-na strani procesa.
Inženirska analiza za specifikacije toplotnega izmenjevalnika PTFE v instalacijah z vlažno ali jedko atmosfero je na voljo po predložitvi podnebnih podatkov o lokaciji objekta, trenutnih sezonskih vzorcih okvar ter materialu in starosti obstoječe opreme.
