Kad kasetņu sildītāji saskaras ar korozīvu vidi: materiālu izvēles izdzīvošanas rokasgrāmata

Ķīmiskā iedarbība sabojā sildelementus ātrāk nekā praktiski jebkurš cits darbības faktors, taču materiālu izvēle parasti tiek apskatīta tikai virspusēja specifikācijas laikā. Ideja, ka nerūsējošais tērauds nemaz nerūsē, noved pie dārgām kļūdām ķīmiskajās rūpnīcās, pārtikas pārstrādes rūpnīcās un pat rūpnīcās, kas izskatās droši. Zinot, kā dažādi metāli reaģē uz noteiktām ķīmiskām problēmām, dažas iekārtas kalpo gadiem ilgi, savukārt citas ir jāmaina katru mēnesi.

Hlorīda apstākļi ir visizplatītākā un bīstamākā vieta korozijai. Sāls gaiss gar krastu, tīrīšanas ķimikālijas pārtikas rūpniecībā un ķīmiskās apstrādes ķīmiskās vielas ķīmiskajā rūpniecībā pievieno hlorīda jonus, kas uzbrūk parastajam 304 nerūsējošajam tēraudam, radot punktveida un stresa korozijas plaisāšanu. Process sākas ar hlorīda nokļūšanu caur pasīvā oksīda slāni, kas aizsargā nerūsējošo tēraudu. Tam seko lokalizēta skābes ražošana, kas ātri noēd parasto metālu. Kad sākas bedri, uzbrukums paātrina, jo bedre rada vidi, kurā ir maz skābekļa un daudz skābes, kas veicina lielāku uzbrukumu.

Salīdzinot ar parastajiem nerūsējošajiem tēraudiem, Incoloy 800 un 840 sakausējumi ir daudz labāki izturīgi pret hlorīdu. Šie niķeļa-dzelzs-hroma sakausējumi saglabā savus pasīvos slāņus stabilus vietās, kur varētu sadalīties 304 nerūsējošais tērauds. Oksīda struktūras, kas ir izturīgākas, tiek izgatavotas, pievienojot papildu niķeli, kas parasti ir 30–35%. Ja hroma līmenis ir aptuveni 20%, tas nodrošina papildu aizsardzību. Incoloy ir ne tikai laba izvēle vietām ar lielu hlorīda iedarbību, tostarp jūras vidē, ievērojamu sāls izmantošanu vai ķīmisku apstrādi. Tas ir nepieciešams.

Skābās situācijās ir jādomā par dažādiem materiāliem. Dažādas skābes, piemēram, sērskābe, sālsskābe un dažādas organiskās skābes, dažādos veidos uzbrūk metāliem. Sērskābe liek lietām kopumā izšķīst un padara ūdeņradi trauslu. Sālsskābe agresīvi sadala aizsargājošos oksīdus. Korozijas ātrums ļoti mainās atkarībā no koncentrācijas un temperatūras. Piemēram, atšķaidītas skābes istabas temperatūrā varētu būt piemērotas, savukārt koncentrētām vai karsētām skābēm ir nepieciešami īpaši sakausējumi vai aizsargpārklājumi.

Kaustiskā vide parastajā ražošanā nav īpaši izplatīta, taču tā notiek tīrīšanas vai ķīmisko procesu laikā. Alumīniju un dažādus nerūsējošos tēraudus bojā nātrija hidroksīda un kālija hidroksīda šķīdumi, radot kodīgu plaisāšanu. Incoloy ir piemērots arī šiem lietojumiem, jo ​​sakausējumi ar augstu niķeļa saturu ir ļoti izturīgi pret kodīgu iedarbību. Bet jums ir jāpārbauda precīza kaustiskā līdzekļa koncentrācija un temperatūra pret korozijas tabulām, jo ​​​​uzbrukuma ātrums ātri palielinās, pārsniedzot noteiktos līmeņus.

Atmosfēras korozija, kurai bieži netiek piešķirts pietiekami daudz kredītu, rūpnīcās lēnām nojauc sildītāja apvalkus. Degšanas procesos izdalās sēra dioksīds, saldēšanas vai ķīmiskās darbības izdala amonjaka tvaikus, un dažādi organiskie tvaiki rada korozīvus pārklājumus uz metāla virsmām. Korozija apvalka ārpusē padara sienu plānāku, kas galu galā noved pie caurumiem, kas ļauj iekļūt procesa šķidrumam vai izplūst elektrībai. Regulāri pārbaudot ārējās virsmas, šie bojājumi tiek atklāti, pirms tie izraisa nopietnus bojājumus.

Iekšējā rūsa, lai arī to ir grūtāk saskatīt, ir tikpat slikta. Procesa šķidrumi, kas nonāk caur spaiļu blīvēm vai apvalka pārrāvumiem, nonāk saskarē ar pretestības elementu un magnija oksīda izolāciju. Ūdens, ūdens šķīdumi vai tvaiki, kas var kondensēties šķidrumā, karsējot kļūst kodīgi. Kad tas ir sauss, magnija oksīds ir lielisks siltuma vadītājs un elektriskais izolators. Tomēr, nonākot saskarē ar jonu šķīdumiem, tas kļūst vadošs. Šis iekšējais piesārņojums izraisa zemes defektus, dīvainas pretestības vērtības un negaidītas kļūmes.

Izvēloties materiālus, termināla aizsardzība pārsniedz tikai apvalku. Epoksīda blīves, teflona vadi un silikona gumijas zābaki aizsargā vietas, kur beidzas apvalka aizsardzība. Šīm detaļām ir jāspēj tikt galā ar ķimikālijām to apkārtnē, vienlaikus tām jābūt elastīgām un nelaižot cauri elektrību. Skarbā ķīmiskā vidē termināla gals parasti sabojājas pirms apsildāmās daļas. Tas nozīmē, ka pareizā apvalka sakausējuma izvēle ir tikpat svarīga kā tā pareiza blīvēšana.

Ja parastie sakausējumi nedarbojas vai nav rentabli,{0}}izmantojiet aizsargpārklājumus. Dažāda veida pārklājumi, piemēram, keramika, polimēri un metāli, var aizsargāt pret noteiktām vielām. Taču pārklājumiem ir arī savas problēmas, piemēram, termiskās izplešanās neatbilstība, caurumu defekti un bojājumi uzstādīšanas laikā. Ar pārklājumu sildītājiem jābūt ļoti uzmanīgiem, un tiem var būt nepieciešamas papildu darbības, lai tos nomainītu. Tas ir atkarīgs no pielietojuma īpašībām un spējas to atjaunināt, vai izmantot sildītājus ar pārklājumu vai uzlabotus pamatmateriālus.

Ķīmiskās saderības testēšana var šķist ne-problēma, taču cilvēki bieži to neņem vērā, jo viņiem trūkst laika vai viņi domā, ka zina, kas ir “standarta” materiāli. Potenciālo materiālu iegremdēšanas testēšana faktiskajos procesa šķidrumos, darba temperatūrā un ar termisko ciklu uzrāda trūkumus, kurus laboratorijas mērījumi varētu palaist garām. Procesa šķidrumos bieži ir neliels daudzums piemaisījumu, oksidācijas produktu, kas nebija plānoti, vai mainās sastāvs, kas maina to korozīvo iedarbību. Testēšana reālajā pasaulē pat vienkāršākos veidos neļauj ražošanas aprīkojumam sabojāt un izmaksāt daudz naudas.

Kopējās īpašumtiesību izmaksas laika gaitā ietekmē korozija, kas ietekmē materiālu izvēles ekonomiku. Ir skaidrs, ka sildītājs, kas maksā divreiz vairāk, bet kalpo piecas reizes ilgāk, ir labāks piedāvājums. Taču šajā novērtējumā ir jāņem vērā uzstādīšanas izdevumi, kavēšanās, iespējamais produkta zudums un drošības riski, kas saistīti ar negaidītām kļūmēm. Gudrais iepirkums ņem vērā ne tikai preces cenu. Tajā aplūkotas arī izmaksas visā preces lietošanas laikā.

Vides noteikumi arī apgrūtina materiālu izvēli. Dažiem lietojumiem, piemēram, saskarei ar pārtiku un medicīnas iekārtām, ir atļauti tikai noteikti sakausējumi un virsmas apstrāde. Termināļu daļas un iekšējos materiālus ietekmē RoHS atbilstība un salīdzināmie noteikumi. Šie noteikumi apgrūtina materiālu izvēli, taču tie arī ļauj saprast, kuri no tiem ir piemēroti lietošanai.