Kemična tovarna je naročila nestandardni PTFE potopni grelec za lastniško čistilno formulacijo. Formulacija je vsebovala mešanico površinsko aktivnih snovi, kelatnih sredstev in majhno koncentracijo fluoriranega topila. Grelec je bil zasnovan za navedeno temperaturo in gostoto v vatih. Po šestih tednih ni uspelo. PTFE plašč je pokazal mehčanje površine in mikrorazpoke, izolacijska upornost pa je padla na 4 MΩ. Zaščitena formula je vsebovala komponento, ki je prodrla in razgradila PTFE hitreje, kot so predvidevali standardni podatki o združljivosti.
Standardne tabele kemijske združljivosti zajemajo običajne industrijske kemije-kisline, baze, topila in oksidante. Ne zajemajo lastniških formulacij, mešanic ali procesnih tokov z neznanimi onesnaževalci. Za te nestandardne potopne grelnike iz PTFE zahteva testiranje združljivosti s tekočino, preden se dajo v uporabo.
Zakaj so standardni grafikoni nezadostni
Tabela združljivosti ocenjuje material kot odličen, dober, pošten ali nepriporočljiv za določeno kemikalijo. Ocena temelji na standardnih preskusnih pogojih-običajni temperaturi okolja in določenem obdobju izpostavljenosti. Ne upošteva temperature, koncentracije in trajanja dejanskega nanosa.
Zaščitena formulacija lahko vsebuje več komponent, od katerih ima vsaka svoj učinek na PTFE. Kombinacija je lahko bolj agresivna kot katera koli posamezna komponenta. Grafikon nima vnosa za kombinacijo.
Procesni tok lahko vsebuje onesnaževala-kovinske ione, organske ostanke ali produkte razgradnje-, ki pospešujejo prepustnost ali oksidacijo. Teh onesnaževalcev ni na tabeli.
| Omejitev | Primer | Tveganje |
|---|---|---|
| Brez lastniških formulacij | Čistilna mešanica X | Neznana stopnja prepustnosti |
| Brez mešanic | Površinsko aktivna snov + topilo | Sinergijski napad |
| Brez onesnaževalcev | Raztopljeno železo, 100 ppm | Katalitska oksidacija |
| Brez temperaturnega učinka | 85 stopinj proti . 25 stopinjam | 8× stopnja prepustnosti |
| Ni podatkov o trajanju | 6 mesecev proti . 1 tednu | Dolgotrajna degradacija- |
Omejitve standardnih grafikonov združljivosti za nestandardne aplikacije
Kaj vključuje testiranje združljivosti tekočin
Preizkušanje združljivosti s tekočino izpostavi grelni material PTFE dejanski procesni tekočini pod reprezentativnimi pogoji. Test meri vpliv tekočine na težo, dimenzije, mehanske lastnosti in dielektrično trdnost polimera.
Preprost preskus vključuje potopitev vzorca PTFE v procesno tekočino pri delovni temperaturi za določeno obdobje-običajno 30–90 dni. Vzorec se stehta in meri pred in po. Znatno povečanje telesne mase kaže na absorpcijo ali prepustnost. Izguba teže kaže na izpiranje ali razgradnjo. Sprememba dimenzij kaže na nabrekanje ali krčenje.
Obsežnejši test vključuje električno testiranje. Izolacijska upornost grelnika vzorca se meri pred, med in po izpostavitvi. Zmanjšanje izolacijske upornosti kaže, da tekočina prodira v polimer in doseže notranje komponente.
| Testna metoda | Kaj meri | Trajanje | Indikacija |
|---|---|---|---|
| Sprememba telesne teže | Absorpcija, izpiranje | 30–90 dni | Stopnja prepustnosti |
| Dimenzijska sprememba | Oteklina, krčenje | 30–90 dni | Združljivost polimerov |
| Sprememba trdote | Mehčanje, krhkost | 30–90 dni | Kemični napad |
| Izolacijska upornost | Prodiranje tekočine | Neprekinjeno | Celovitost pregrade |
| Dielektrična trdnost | Električna okvara | Konec testa | Varnostna meja |
Metode testiranja združljivosti tekočin za PTFE potopne grelnike
Ko je testiranje potrebno
Testiranje je potrebno, če je procesna tekočina zaščitena, če vsebuje več komponent, če vsebuje onesnaževalce ali ko je delovna temperatura blizu zgornje meje za PTFE.
Testiranje je potrebno tudi, če je grelnik nestandardne zasnove-konfiguracije po meri, drugačne debeline ovoja ali drugačnega razreda polimera-, ker standardni podatki o združljivosti morda ne veljajo za novo zasnovo.
| Pogoj | Zahtevano testiranje | Razlog |
|---|---|---|
| Zaščitena formula | ja | Neznane komponente |
| Več{0}}komponentna mešanica | ja | Sinergijski učinki |
| Onesnažen procesni tok | ja | Katalitični učinki |
| Temperature >80 stopinj | ja | Pospešena permeacija |
| Debelina plašča po meri | ja | Drugačna pot prepustnosti |
| Standardna kemija, standardni dizajn | št | Veljajo podatki grafikona |
Pogoji, ki zahtevajo testiranje združljivosti tekočine za PTFE potopne grelnike
Razlaga rezultatov testa
Rezultati preskusa določajo, ali je PTFE grelnik primeren za uporabo. Povečanje teže za manj kot 1 % in nobena sprememba v dimenzijah ali trdoti kaže na dobro združljivost. Povečanje teže za 1–3 % ali majhna sprememba dimenzij kaže na zmerno združljivost s pričakovano krajšo življenjsko dobo. Povečanje teže nad 3 % ali znatna sprememba trdote kaže na slabo združljivost in visoko tveganje prezgodnje okvare.
Preizkus izolacijske upornosti je najbolj neposreden pokazatelj celovitosti pregrade. Stabilen odčitek v preskusnem obdobju kaže, da tekočina ne prodira v polimer. Zmanjševanje odčitka pomeni, da prihaja do prepustnosti in da bo grelec sčasoma odpovedal.
Ko testiranje razkrije nezdružljivost
Če test razkrije, da tekočina ni združljiva s PTFE, so možnosti zamenjava tekočine, material grelnika ali sprejem krajše življenjske dobe s pogostejšo zamenjavo. Zamenjava materiala grelnika lahko zahteva drugačen polimer ali drugačno zasnovo grelnika.
Konfiguracija PTFE potopnega grelnika po meri z debelejšimi ovoji, nižjo gostoto v vatih ali drugačno kakovostjo polimera je morda bolj združljiva s procesno tekočino. Postopek specifikacije zahteva sestavo tekočine, delovno temperaturo, rezultate preskusa in zahtevano moč.
