Kāda ir{0}}pigmentēta PFA (UV bloķēšanai) un dabiskā PFA izmantošana sildītājiem āra ķīmisko vielu tvertnēs?

PFA heaters are positioned in outdoor chemical tanks and are therefore subject to UV radiation from sunshine. Natural (translucent) PFA allows 70 to 80% of UV-A and 40 to 60% of UV-B to pass through the sheath. This can deteriorate the polymer surface and, more importantly, destroy the adhesive bond to the metal core. Black coloured PFA (1-3 wt % carbon loaded) filters 99% of UV light and hence protects the polymer-metal interaction. However, pigmented PFA increases the idle temperature of the sheath by 10–25°C due to higher absorption of solar heat, therefore accelerating chemical permeation and thermal deterioration. Trade-off: Pigmented PFA increases UV-related life, but decreases chemical-thermal life. For outdoor tanks in sunny climates (UV index >5) ar mērenām ķīmiskām vielām (pH 5-9, temperatūra<60°C), Pigmented PFA is the material of choice. It does pass UV, however natural PFA may have longer overall life for harsh substances (strong acids, >80 grādi) vai drūmās vietās.

UV degradācija un saules apkure Dilemma
Dabīgais PFA pārraida UV gaismu uz metālisko serdi. UV fotoni (290–400 nm) izjauc savienojumus adhezīvā slānī, kas piestiprina PFA pie serdes. Līme izšķīst, tajā iekļūst mitrums un pēc 2–3 gadu ilgas āra iedarbības notiek atslāņošanās. PFA virsma arī nodzeltē un kļūst trausla (sk. 49. pantu). Melns pigments PFA absorbē UV ārējā virsmā un pārvērš to siltumā. Metāla serde ir pilnībā aizsargāta. Tomēr melnā virsma absorbē 85–95% saules infrasarkanā starojuma (siltuma), savukārt dabīgais PFA pārraida 60–80% IR, sildot metāla serdi tieši, bet ar mazāku virsmas sildīšanu. Klusā gaisā (bez šķidruma dzesēšanas) melnais PFA sildītājs (1000 W/m2 saules starojums) var sasniegt 70-80 grādus, bet dabiskais PFA sildītājs sasniedz 45-55 grādus. 25 grādu atšķirība paātrina ķīmisko uzbrukumu un iespiešanos. Atšķirība ir mazāka, bet joprojām ievērojama (par 5–15 grādiem augstāka melnā PFA virsmas temperatūra) ar sildītāju zem šķidruma.

Labākā izvēle ir atkarīga no tā, kurš kļūmes režīms ir dominējošais. UV degradācija ir 2–5 gadu atteices mehānisms; ķīmiskās caurlaidības degradācija ir 3–10 gadu mehānisms. Ja ķīmiskās vielas ir vieglas, UV ierobežojošais faktors ir -, izvēlieties pigmentu. Ja ķīmiskās vielas ir skarbas, izmantojiet dabīgas, lai uzturētu zemāku temperatūru; iespiešanās ir ierobežota.

Pigmentētā un dabīgā PFA salīdzinājums izmantošanai ārpus telpām
Property Natural PFACarbon (melns{0}}pigmentēts PFA) priekšrocība
UV caurlaidība (300–400 nm) 40–70%<1% Pigmented (UV protection)
Kopējā spektra saules absorbcija 25–35% 85–95% Mazāka sildīšana (dabiskā)
Maksimālā tukšgaitas temperatūra (saulainā dienā, bez šķidruma) 45-55 grādi 70-85 grādi Apkārtējā (30 grādi vēsāks)
Skābes caurlaidības koeficients, relatīvais pie 60 grādiem C1,0 × 1,3–1,8 × dabīgs (zemāka caurlaidība)
Atslāņošanās ilgums (gadi, saulains klimats, UV{0}}izraisīts) 2-4 gadi 8-12 gadi Pigmentēts (3x vairāk)
Ķīmiskā izturība (stipra skābe, 80 grādi) Atsauce Nedaudz samazināta (oksidē oglekļa pildviela) Dabīga
Virsmas temperatūra 60 grādu vannā, 500 W/m2 saules 65-70 grādi 70-80 grādi Dabiski (5-10 grādi vēsāks)
Vizuāla pārbaude (skatīt kodola stāvokli) Iespējama (caurspīdīga) Dabiski neiespējama (necaurspīdīga)
Relatīvās izmaksas 1,0 × 1,1–1,2 × dabiskas (zemākas izmaksas)
Klimata un ķīmiskās smaguma pakāpes atlases rokasgrāmata
Atrašanās vieta Klimats Ķīmiskā smaguma pakāpe Ikdienas saules starojums ieteicamā PFA krāsas iemesls
Saulains (Vidusjūra, ASV dienvidrietumi)Maigs (pH 5-9,<60°C)High (>5 kWh/m2/dienā) UV aizsardzība Dominē melns-pigmentēts
Saulains Mērens (atšķaidītas skābes, 60–80 grādi) Augsti melns, dzesēšanas spuras, pigmentēts Kompromiss: spuras zemākai temperatūrai
Sunny Aggressive (concentrated acids, >80 grādi ) Augsts Dabisks ar UV vairogu (metāla segums) UV vairogs, dominē ķīmiskā noārdīšanās
Mākoņains (Ziemeļeiropa, Klusā okeāna ziemeļrietumi) Jebkurš zems (<3 kWh/m2/day)Natural UV not significant; avoid additional heating
Mērens (centrālā eiropā, ZA ASV) Viegli Mērens Vai nu (kā dzīve) Izmēģiniet abus; izlemj vietējie apstākļi
Tropical (SE Asia, equitorial)High humidity, aggressive Very high (>5.5) Melnais pigments + ēnu struktūra UV un karstums ir gan augsts; ēna ir svarīga
Desert (Middle East, Australia) 2.Aggressive to extreme (>6.5) Vidēji Dabisks ar ārējo UV aizsardzībuDabīgs vairogs melns PFA pārkarst
Piemērs laukā: āra HCl tvertne Arizonā
Lietoti dabiskie PFA sildītāji 5000 l HCl uzglabāšanas tvertnei (15%, 50 grādi) ārā Fīniksā, AZ. Pēc 2,5 gadiem sildītāji PFA{6}}metāla saskarnē atslāņojas UV bojājumu dēļ (līmes bojājums). Iekārta tika mainīta uz melniem{8}}pigmentētiem PFA sildītājiem. Pēc 4 gadiem atslāņošanās netika novērota, lai gan sildītāji uzrādīja paātrinātu virsmas oksidāciju (melnā krāsa kļuva dzeltenīga? Melnajā krāsā nav redzama) un lielāku caurlaidību (HCl sasniedza kodolu pēc 4,5 gadiem). Kopējais kalpošanas laiks uzlabojās no 2,5 līdz 4,5 gadiem — pieaugums par 80%. Pēc tam iekārta uzlika virs tvertnes pamata alumīnija nojumes, kas melno sildītāju saules sildīšanu samazināja uz pusēm. Kombinācija (melns PFA + tonis) pagarināja kalpošanas laiku līdz 6+ gadiem.

Abu atteices režīmu mazināšana
Ja kompromiss ir sarežģīts (gan UV, gan ķīmiskais uzbrukums ir slikti), izmēģiniet šīs lietas:

Ārējais UV vairogs: novietojiet perforētu metāla apvalku ap sildītāju (virs šķidruma līnijas). Bloķē 90% UV, gaisa cirkulāciju, Nav siltuma notveršanas.

Balts PFA pigments: Titāna dioksīda (TiO2) pigments ir UV un redzamās gaismas atstarotājs (zema absorbcija) un nodrošina UV aizsardzību bez pārmērīgas sildīšanas. Baltais PFA absorbē 20-30% saules enerģijas, salīdzinot ar 85-95% melno. Pieejams no īpašiem ražotājiem. 20–40% piemaksu.

UV-absorbējoša piedeva: dažas PFA kategorijas satur UV absorbētājus (piemēram, benzotriazolus), kas ierobežo UV iekļūšanu, neizraisot krāsas izmaiņas. Tie ir mazāk efektīvi nekā ogle, taču tie samazina saules apkuri.

Upura UV uzmava: uzlieciet plānu PTFE vai FEP cauruli (caurspīdīgu) virs dabiskā PFA. Uzmava ir UV-absorbējoša, kļūst dzeltena un tiek nomainīta katru gadu. Tālāk norādītais PFA joprojām ir aizsargāts.

Secinājums: Pigmentēts UV aizsardzībai, dabisks ķīmiskai izturībai
Āra ķīmisko vielu tvertņu sildītājiem kompromiss starp pigmentētu un dabīgo PFA{0}} ir UV aizsardzība pret saules apkuri. Pigmentēts (melns) PFA aizsargā UV, izvairoties no atslāņošanās un pagarinot mūžu 2–4 reizes saulainās vietās, bet absorbē saules siltumu, paaugstinot apvalka temperatūru par 5–25 grādiem un paātrinot ķīmisko caurlaidību. Dabīgais PFA pārraida UV, tā kalpošanas laiks ir 2–4 gadi gaišos reģionos, bet darbojas vēsāk un saglabā ķīmisko izturību. Lai izmantotu vieglas ķīmiskas vielas saulainās vietās, izvēlieties pigmentētu. Ja laiks ir drūms vai ķīmiskās vielas ir agresīvas, rīkojieties dabiski. Smagos apstākļos (karstā un saulainā) dabiskajam PFA pievienojiet ārējo UV aizsardzību vai izmantojiet baltu pigmentu PFA. Labākā izvēle ir atkarīga no jūsu klimata, ķīmiskās vielas un apkopes tolerances. Mēra gan ķīmisko temperatūru, gan UV indeksu. Aprēķiniet, kurš kļūmes veids rodas pirmais. pēc tam izvēlieties Vai pievienot ēnu. Ēna vienmēr ir brīnišķīga lieta. Ja šaubāties, ēnojiet sauli, nevis ķīmiju.