อะไรทำให้เกิดการกัดกร่อนของรอยแยกด้านหลังขายึดเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE

โรงงานเคมีแห่งหนึ่งได้ดึงเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE ออกจากถังเก็บกรดซัลฟูริกหลังจากใช้งานมาสิบสี่เดือน พื้นผิวของปลอกที่หันเข้าหากระบวนการอยู่ในสภาพดี พื้นที่ด้านหลังขายึด-บริเวณที่ขายึดสัมผัสกับเครื่องทำความร้อน-มีคราบสีเข้มและรูพรุน โลหะที่อยู่ใต้ PTFE มีการกัดกร่อน และการกัดกร่อนในสองตำแหน่งได้เจาะลึกพอที่จะทำให้เกิดรูรั่วได้

การกัดกร่อนของรอยแยกเกิดขึ้นในช่องว่างแคบระหว่างขายึดและพื้นผิวเครื่องทำความร้อน ช่องว่างเล็กเกินไปสำหรับการไหลเวียนของของไหลแต่ใหญ่เพียงพอสำหรับของไหลในกระบวนการเข้าไปได้ ของเหลวในช่องว่างจะนิ่ง และเคมีภายในรอยแยกจะเปลี่ยนไปในลักษณะที่เร่งการกัดกร่อน

ทำไมรอยแยกจึงเกิดขึ้นด้านหลังขายึด

ขายึดจะติดอยู่กับเครื่องทำความร้อนโดยการเชื่อม การโบลต์ หรือการจับยึด วิธีการยึดแต่ละวิธีจะสร้างรอยแยกระหว่างตัวยึดและพื้นผิวเครื่องทำความร้อน รอยแยกอาจมีความกว้างเพียงไม่กี่ในพันนิ้ว แต่มีขนาดใหญ่พอที่ของเหลวจะทะลุผ่านโดยการกระทำของเส้นเลือดฝอย

รอยแยกถูกป้องกันจากการไหลจำนวนมาก ของเหลวภายในไม่สามารถไหลเวียนได้ ออกซิเจนและชนิดที่ละลายน้ำอื่นๆ ถูกใช้ไปโดยปฏิกิริยาการกัดกร่อน แต่ไม่สามารถเติมเข้าไปได้ การเปลี่ยนแปลงทางเคมีของของเหลวตามรอยแยก

วิธีการติดฉากยึดและความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนของรอยแยก

เคมีของการกัดกร่อนตามรอยแยก

ในรอยแยก ออกซิเจนที่ละลายในของเหลวจะถูกใช้ไปโดยปฏิกิริยาการกัดกร่อนเริ่มต้น ไม่สามารถเติมออกซิเจนได้เนื่องจากรอยแยกถูกป้องกันจากการไหลจำนวนมาก ความเข้มข้นของออกซิเจนภายในรอยแยกลดลง ในขณะที่ความเข้มข้นภายนอกยังคงสูง ความแตกต่างทำให้เกิดเซลล์ความเข้มข้นของออกซิเจน

โลหะที่อยู่ภายในรอยแยกกลายเป็นขั้วบวก-และเกิดการกัดกร่อน โลหะที่อยู่ด้านนอกรอยแยกกลายเป็นแคโทดิก-และได้รับการป้องกัน อัตราการกัดกร่อนภายในรอยแยกจะเร่งขึ้น

ไอออนของโลหะที่เกิดจากปฏิกิริยาการกัดกร่อนจะดึงดูดไอออนคลอไรด์จากของเหลวจำนวนมาก ความเข้มข้นของคลอไรด์ภายในรอยแยกจะเพิ่มขึ้น บางครั้งอาจถึงหลายเท่าของความเข้มข้นรวม ความเข้มข้นของคลอไรด์ที่สูงจะช่วยเร่งการกัดกร่อนต่อไป

ค่า pH ภายในรอยแยกจะลดลงเมื่อไอออนของโลหะไฮโดรไลซ์ สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดจะเร่งให้เกิดการกัดกร่อนมากยิ่งขึ้น ผลที่ได้คือหลุมที่ลึกอย่างรวดเร็วซึ่งสามารถเจาะปลอกเครื่องทำความร้อนได้

เหตุใดเครื่องทำความร้อนเคลือบ PTFE- จึงยังมีช่องโหว่

การเคลือบ PTFE บนเครื่องทำความร้อนมีวัตถุประสงค์เพื่อปกป้องโลหะที่อยู่ด้านล่างจากของเหลวในกระบวนการ แต่การเคลือบจะไม่ขยายเข้าไปในรอยแยกระหว่างตัวยึดกับตัวทำความร้อน หากสารเคลือบเสียหายระหว่างการติดตั้งฉากยึด หรือหากรอยแยกไม่ได้ปิดสนิท ของเหลวในกระบวนการอาจสัมผัสกับโลหะเปลือยได้

แม้ว่าการเคลือบจะอยู่ในสภาพสมบูรณ์ แต่รอยแยกก็สามารถเกิดขึ้นระหว่างการเคลือบและฉากยึดได้ สารเคลือบอาจซึมผ่านได้เล็กน้อย และของเหลวที่ซึมผ่านสารเคลือบจะสร้างรอยแยกระหว่างสารเคลือบกับโลหะ

ป้องกันการกัดกร่อนของรอยแยก

การป้องกันที่มีประสิทธิภาพที่สุดคือการกำจัดรอยแยก ฉากยึดที่เชื่อมเข้ากับเครื่องทำความร้อนที่มีการเชื่อมเจาะเต็ม-จะไม่มีรอยแยก รอยเชื่อมจะผนึกข้อต่อและป้องกันไม่ให้ของเหลวเข้าไป

หากไม่สามารถเชื่อมได้ ปะเก็นหรือน้ำยาซีลอาจอุดรอยแยกได้ ปะเก็น PTFE หรือน้ำยาซีลฟลูออโรโพลีเมอร์จะป้องกันไม่ให้ของเหลวเข้าไปในช่องว่างระหว่างตัวยึดกับตัวทำความร้อน

แผ่น PTFE แข็งระหว่างขายึดและเครื่องทำความร้อนช่วยขจัดรอยแยกทั้งหมด แผ่นสามารถบีบอัดและเติมเต็มช่องว่างได้ และ PTFE ก็ไม่เฉื่อยทางเคมี

มาตรการป้องกันการกัดกร่อนของรอยแยกหลังขายึด

เมื่อการกัดกร่อนตามรอยแยกบ่งบอกถึงปัญหาการออกแบบ

เครื่องทำความร้อนที่ทำให้เกิดการกัดกร่อนตามรอยแยกแม้จะมีการออกแบบตัวยึดที่เหมาะสม บ่งชี้ว่าการเคลือบหรือวัสดุของตัวยึดไม่เหมาะกับการใช้งาน การกำหนดค่าเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE แบบกำหนดเองพร้อมฉากยึดแบบเชื่อม ปะเก็น PTFE หรือแผ่น PTFE แบบแข็ง จะช่วยแก้ไขสาเหตุของการกัดกร่อนตามรอยแยก กระบวนการกำหนดคุณสมบัติต้องใช้เคมีของอ่าง อุณหภูมิในการทำงาน การออกแบบตัวยึด และกำลังไฟที่ต้องการ สำหรับโรงงานที่มีสารเคมีรุนแรง การประยุกต์ใช้-แนวทางเฉพาะนี้ช่วยลดการกัดกร่อนของรอยแยกและยืดอายุการใช้งานของเครื่องทำความร้อน