หัวหน้างานซ่อมบำรุงดึงเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ขนาด 4 kW ออกจากถังชุบนิกเกิลหลังจากการลัดวงจรของกราวด์ ปลอก PTFE ได้แยก-ส่วนโพลีเมอร์ขนาด 50 มม. × 30 มม. ออกจากปลอกโลหะใกล้กับหน้าแปลน โลหะที่ถูกเปิดออกแสดงการกัดกร่อนพื้นผิวเล็กน้อย หัวหน้างานถามว่าสามารถซ่อมแซมเครื่องทำความร้อนโดย-เคลือบซ้ำหรือปะบริเวณที่แยกออกจากกันได้หรือไม่ คำตอบคือไม่ เครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ที่มีเปลือกแยกไม่สามารถคืนสภาพให้ใช้งานได้อย่างปลอดภัย
การแยกชั้นคือการแยกปลอก PTFE ออกจากพื้นผิวโลหะ มันเป็นความล้มเหลวทางโครงสร้างของพันธะระหว่างโพลีเมอร์กับโลหะ เมื่อพันธะขาดแล้ว จะไม่สามารถกลับคืนมาในสนามได้
เหตุใดการหลุดร่อนจึงเกิดขึ้น
การหลุดร่อนเกิดจากการสูญเสียการยึดเกาะระหว่าง PTFE และปลอกโลหะ การยึดเกาะอาจสูญเสียไปได้ด้วยกลไกหลายประการ
การโจมตีทางเคมีที่แนวพันธะเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุด ของเหลวในกระบวนการแทรกซึมเข้าไปใน PTFE และไปถึงจุดเชื่อมต่อระหว่างโพลีเมอร์กับโลหะ ของไหลทำปฏิกิริยากับโลหะหรือสารช่วยยึดเกาะ ส่งผลให้พันธะอ่อนตัวลง ผลิตภัณฑ์ที่มีการกัดกร่อนก่อตัวที่ส่วนต่อประสานและใช้ปริมาตรมากกว่าโลหะดั้งเดิม ส่งผลให้ PTFE หลุดออกจากซับสเตรต
ความเครียดจากความร้อนเป็นอีกสาเหตุหนึ่ง PTFE และโลหะมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกัน เมื่อเครื่องทำความร้อนหมุนเวียนความร้อน PTFE และโลหะจะขยายตัวและหดตัวในอัตราที่ต่างกัน การเคลื่อนที่แบบดิฟเฟอเรนเชียลทำให้เกิดแรงเฉือนที่แนวพันธะ กว่าพันรอบ พันธะจะอ่อนล้าและล้มเหลว
ความเสียหายทางกลยังสามารถทำให้เกิดการแยกตัวได้ เซาะหรือกระแทกที่ทะลุผ่าน PTFE จะสร้างทางเดินให้ของไหลไปถึงแนวพันธะ ของไหลจะกระจายไปตามส่วนต่อประสาน ซึ่งช่วยยก PTFE
| สาเหตุการหลุดร่อน | กลไก | ถึงเวลาที่จะเกิดการหลุดร่อนที่มองเห็นได้ | พื้นที่ได้รับผลกระทบ |
|---|---|---|---|
| การโจมตีด้วยสารเคมีที่แนวพันธะ | การซึมผ่านและปฏิกิริยา | 6–24 เดือน | เริ่มต้นที่ข้อบกพร่อง |
| ความเครียดจากความร้อน | การขยายตัวที่แตกต่างกัน | 12–36 เดือน | ขอบและจุดความเครียด |
| ความเสียหายทางกล | ฝักแตก | วัน-สัปดาห์ | เป็นภาษาท้องถิ่น |
| ข้อบกพร่องในการผลิต | พันธบัตรที่ไม่ดี | สัปดาห์-เดือน | พื้นที่เฉพาะ |
สาเหตุของการหลุดร่อนและลักษณะเฉพาะ
เหตุใดจึงไม่สามารถซ่อมแซมการหลุดร่อนในสนามได้
พันธะระหว่าง PTFE และโลหะถูกสร้างขึ้นในสภาพแวดล้อมของโรงงานที่ได้รับการควบคุม พื้นผิวโลหะถูกเตรียมโดยการพ่น การกัดหรือการรองพื้น PTFE ถูกนำไปใช้ภายใต้ความร้อนและความดัน หรือถูกยึดเหนี่ยวทางเคมีด้วยกาวประสิทธิภาพสูง- พันธะมีความต่อเนื่องและสม่ำเสมอ
การซ่อมแซมภาคสนามไม่สามารถทำซ้ำพันธะนั้นได้ การปะพื้นที่ที่แยกออกจากกันด้วยสารประกอบโพลีเมอร์จะสร้างพันธะทุติยภูมิที่อ่อนแอกว่าเดิม แผ่นแปะมีคุณสมบัติการขยายตัวเนื่องจากความร้อนที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดความเข้มข้นของความเค้นใหม่ ของไหลที่เข้าไปในบริเวณที่แยกตัวแล้วยังคงติดอยู่ และกัดกร่อนโลหะที่อยู่ด้านล่างต่อไป
เหตุใดเครื่องทำความร้อนที่แยกออกจากกันจึงไม่สามารถส่งคืนได้อย่างปลอดภัย
พื้นที่ที่ถูกแยกเป็นช่องทางสำหรับของไหลในกระบวนการไปถึงปลอกโลหะ ของไหลกัดกร่อนโลหะ และผลิตภัณฑ์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนดัน PTFE ให้ห่างจากพื้นผิว การแยกตัวจะแพร่กระจาย
โลหะที่ถูกเปิดออกยังสร้างเส้นทางให้กระแสรั่วลงดินอีกด้วย ความต้านทานของฉนวนลดลง และการเกิดข้อผิดพลาดของกราวด์เกิดขึ้นบ่อยขึ้น ในที่สุดฮีตเตอร์ก็ล้มเหลว
ในเคมีที่มีฤทธิ์รุนแรง โลหะที่ถูกเปิดเผยจะเกิดการกัดกร่อนอย่างรวดเร็ว เครื่องทำความร้อนที่มีการแยกชั้นเล็กน้อยอาจใช้งานไม่ได้ภายในไม่กี่สัปดาห์หากสารเคมีมีฤทธิ์รุนแรงและโลหะไม่ทนต่อการกัดกร่อน-
การประเมินว่าเครื่องทำความร้อนคุ้มค่าที่จะเปลี่ยนภายใต้การรับประกันหรือไม่
การหลุดลอกที่เกิดขึ้นภายในระยะเวลาการรับประกัน-โดยทั่วไปคือ 12 เดือน-อาจได้รับความคุ้มครองหากความล้มเหลวเกิดจากข้อบกพร่องในการผลิต การหลุดร่อนที่เกิดจากสภาวะการทำงานนอกขีดจำกัดที่ระบุ-อุณหภูมิเปลือกที่มากเกินไป เคมีที่รุนแรง หรือความเสียหายทางกล- มักจะไม่ครอบคลุมถึง
การประเมินต้องมีเอกสารประกอบเกี่ยวกับสภาวะการทำงาน: เคมีในอ่าง อุณหภูมิ ความลึกของการแช่ สภาวะการไหล และรอบการทำงาน หากเครื่องทำความร้อนทำงานภายในข้อกำหนดเฉพาะและมีการหลุดล่อนก่อนเวลาอันควร การเรียกร้องการรับประกันจะสมเหตุสมผล หากสภาวะการทำงานเกินข้อกำหนด ควรระบุการเปลี่ยนทดแทนด้วยพารามิเตอร์ที่เหมาะสมกว่า
ป้องกันการหลุดร่อนในชิ้นส่วนทดแทน
เครื่องทำความร้อนทดแทนควรแก้ไขสาเหตุของการหลุดร่อน หากปัญหาการโจมตีทางเคมีที่แนวพันธะ ปลอกที่หนาขึ้นหรือโพลีเมอร์ที่ทนต่อสารเคมีมากขึ้นจะช่วยลดอัตราการซึมผ่าน หากความเครียดจากความร้อนเป็นปัญหา ความหนาแน่นของวัตต์ที่ลดลงจะช่วยลดอุณหภูมิของปลอกและการขยายตัวส่วนต่าง หากปัญหาความเสียหายทางกลเกิดขึ้น ปลอกที่หนาขึ้นหรือการ์ดป้องกันจะช่วยลดความเสี่ยงได้
การกำหนดค่าเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE แบบกำหนดเองที่มีปลอกหนา ความหนาแน่นของวัตต์ต่ำ และขอบโค้งมนช่วยแก้ไขสาเหตุหลายประการพร้อมกัน กระบวนการกำหนดคุณสมบัติต้องใช้เคมีในอ่าง อุณหภูมิในการทำงาน ขนาดถัง ความผันผวนของระดับ และประวัติความล้มเหลวของเครื่องทำความร้อนรุ่นก่อนๆ
เมื่อการใช้ซ้ำไม่ใช่ทางเลือก
เครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ที่มีปลอกแยกออกจากกันไม่สามารถนำมาใช้ซ้ำได้ พันธะไม่สามารถคืนสภาพได้ การกัดกร่อนไม่สามารถย้อนกลับได้ และความเสี่ยงด้านความปลอดภัยไม่สามารถขจัดได้ ควรถอดเครื่องทำความร้อนแบบแยกส่วนออกจากบริการ ติดแท็กว่าใช้งานไม่ได้ และแทนที่ด้วยเครื่องที่ระบุไว้สำหรับสภาพการทำงานจริง
ต้นทุนในการเปลี่ยนทดแทนมีน้อยเมื่อเทียบกับต้นทุนของเหตุขัดข้องกราวด์ที่ทำให้สายการผลิตต้องหยุดทำงาน หรือความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่อิเล็กโทรไลต์จะไปถึงเทอร์มินัลที่มีกระแสไฟ การตัดสินใจตรงไปตรงมา: เปลี่ยน ไม่ต้องซ่อม

