Manifattur ta' partijiet ta' preċiżjoni installat heater ta' immersjoni PTFE f'tank tat-tindif ibbażat fuq is-solvent-. Is-solvent kien idrokarbon klorinat użat biex jitneħħew żjut tal-magni u residwi tal-fluss. Il-heater kien stmat għat-temperatura u d-densità tal-watt. Dan falla wara tliet xhur-mhux minn attakk kimiku fuq il-PTFE, iżda minn permeazzjoni tas-solvent li ddegradat l-insulazzjoni MgO u kkawża ħsara fl-art. Il-polimeru kien intatt. Il-heater ma kienx.
Fluwidi tat-tindif ibbażati fuq is-solvent-jippreżentaw sfida differenti mill-kimiċi milwiema. Il-biċċa l-kbira tas-solventi ma jattakkawx il-PTFE kimikament, iżda jippenetraw il-polimeru aktar faċilment mill-ilma. Il-viskożità baxxa u d-diffusività għolja tagħhom jippermettulhom li jippenetraw l-għant aktar malajr, u jilħqu l-insulazzjoni MgO fi xhur aktar milli snin. Ir-riżultat huwa tnaqqis rapidu fir-reżistenza tal-insulazzjoni u eventwali ħsara elettrika.
Għaliex is-solventi jippenetraw il-PTFE aktar malajr mill-ilma
Il-permeazzjoni hija proċess ta 'diffużjoni. Il-molekuli jiċċaqilqu mill-matriċi tal-polimeru billi jagħfsu bejn il-ktajjen. Molekuli iżgħar jinfirxu aktar malajr. Molekuli li għandhom affinità għall-polimer-parametri ta' solubilità simili-wkoll jinfirxu aktar malajr.
L-ilma huwa molekula żgħira, iżda huwa polari u għandu affinità baxxa għall-matriċi PTFE mhux polari. Jippenetra bil-mod. Il-biċċa l-kbira tas-solventi organiċi huma mhux polari jew ħafif polari, u għandhom affinità ogħla għall-PTFE. Dawn jinħall fil-wiċċ tal-polimeru aktar faċilment u jxerrdu permezz tal-matriċi aktar malajr.
Solventi klorinati bħall-klorur tal-metilin, trichloroethylene, u perchlorethylene huma permeanti partikolarment aggressivi. Id-daqs molekulari żgħir tagħhom u l-affinità moderata għall-PTFE jippermettulhom li jippenetraw l-għant f'ġimgħat jew xhur.
| Tip ta' Solvent | Daqs Molekulari | Affinità għal PTFE | Rata ta' Permeazzjoni | Żmien għal Nuqqas ta 'Insulazzjoni |
|---|---|---|---|---|
| Ilma | Żgħir | Baxx | Baxxa ħafna | 2–5 snin |
| Alkoħol | Żgħir | Moderat | Baxx–Moderat | 1–3 snin |
| Ketoni | Żgħir | Moderat | Moderat | 8–18-il xahar |
| Solventi klorinati | Żgħir | Moderat–Għoli | Għoli | 3–8 xhur |
| Solventi aromatiċi | Moderat | Għoli | Għoli | 2–6 xhur |
| Idrokarburi alifatiċi | Moderat | Għoli | Moderat–Għoli | 4–12-il xahar |
Rati ta 'permeazzjoni tas-solvent permezz ta' PTFE u l-effett tagħhom fuq ir-reżistenza tal-insulazzjoni
L-effett tat-temperatura fuq il-permeazzjoni tas-solvent
It-temperatura tħaffef il-permeazzjoni tas-solvent bl-istess mod taċċellera l-permeazzjoni tal-ilma. Kull żieda ta '10 gradi bejn wieħed u ieħor tirdoppja r-rata ta' diffużjoni. Solvent li jieħu tnax-il xahar biex jippenetra għant f'40 grad jista' jippenetra f'sitt xhur f'50 grad u tliet xhur f'60 grad.
It-tankijiet tat-tindif tas-solvent ħafna drabi joperaw f'temperaturi elevati biex itejbu l-effiċjenza tat-tindif. Tank f'60-70 grad huwa partikolarment impenjattiv għal ħiters ta 'immersjoni PTFE minħabba li l-kombinazzjoni ta' diffużività għolja u temperatura elevata taċċellera l-permeazzjoni.
| Temperatura Operattiva | Rata Relattiva ta' Permeazzjoni | Żmien għal Nuqqas ta 'Insulazzjoni | Ħajja tas-Servizz Mistennija |
|---|---|---|---|
| 30 grad | 1× | 12–18-il xahar | 2–3 snin |
| 40 grad | 2× | 6–12-il xahar | 1–2 snin |
| 50 grad | 4× | 3–6 xhur | 6–12-il xahar |
| 60 grad | 8× | 6-12-il ġimgħa | 3–6 xhur |
| 70 grad | 16× | 3-6 ġimgħat | 4-8 ġimgħat |
Permeazzjoni tas-solvent u ħajja tas-servizz bħala funzjoni tat-temperatura operattiva
Għaliex il-Permeazzjoni tas-Solvent hija aktar ta 'ħsara mill-permeazzjoni tal-ilma
Il-permeazzjoni tal-ilma tnaqqas ir-reżistenza tal-insulazzjoni iżda ma tattakkax kimikament l-MgO. Il-permeazzjoni tas-solvent hija differenti. Ħafna solventi organiċi jirreaġixxu ma 'jew ħoll il-mili MgO, u joħolqu mogħdijiet konduttivi u speċi korrużivi.
Is-solventi klorinati jistgħu jiddekomponu f'temperaturi elevati f'kuntatt ma 'MgO, u jirrilaxxaw l-aċidu idrokloriku. L-aċidu jattakka l-MgO u l-element ta 'reżistenza, u jikkawża degradazzjoni rapida. Il-heater jonqos minn ġewwa 'l barra, minkejja li l-għata tal-PTFE tidher intatta.
Is-solvent li jilħaq l-MgO joħloq ukoll riskju tan-nar. Is-solventi organiċi huma fjammabbli, u heater li jkun assorbit is-solvent fl-insulazzjoni tiegħu jista 'jaqbad jekk l-element jisħon iżżejjed. Dan huwa tħassib dwar is-sikurezza kif ukoll tħassib dwar l-affidabbiltà.
Linji Gwida Prattiċi għas-Servizz tas-Solvent
Ħiters ta' immersjoni PTFE mhumiex adattati għall-applikazzjonijiet kollha tat-tindif ibbażati fuq is-solvent-. Għal solventi b'rati baxxi ta' permeazzjoni-bħall-ilma-alkoħols li jistgħu jitħalltu u ketoni ħfief f'temperaturi moderati-PTFE jista' jkun aċċettabbli b'monitoraġġ bir-reqqa. Għal solventi klorinati, solventi aromatiċi, u tħaddim ta'-temperatura għolja, PTFE mhuwiex rakkomandat.
F'dawn l-applikazzjonijiet, materjali alternattivi għandhom jiġu kkunsidrati. Il-kwarz huwa reżistenti għall-biċċa l-kbira tas-solventi u għandu permeazzjoni aktar baxxa. L-istainless steel 316L huwa reżistenti għal ħafna solventi iżda jista 'jissaddad f'ambjenti klorinati. It-titanju huwa reżistenti għall-biċċa l-kbira tas-solventi iżda huwa għali.
| Tip ta' Solvent | PTFE Idoneità | Alternattiva Rakkomandata | Noti |
|---|---|---|---|
| Cleaners milwiema | Eċċellenti | - | PTFE huwa ideali |
| Alkoħol,<50°C | Tajjeb | - | Monitor reżistenza insulazzjoni |
| ketoni,<50°C | Moderat | Kwarz | Ħajja ta 'servizz iqsar |
| Solventi klorinati | Mhux rakkomandat | Kwarz, azzar li ma jissaddadx | Riskju tan-nar, permeazzjoni |
| Solventi aromatiċi | Mhux rakkomandat | Kwarz, azzar li ma jissaddadx | Permeazzjoni għolja |
| Idrokarburi alifatiċi | Marġinali | Kwarz, azzar li ma jissaddadx | Permeazzjoni moderata |
L-adegwatezza u l-alternattivi tal-PTFE għal fluwidi tat-tindif ibbażati fuq is-solvent-
Monitoraġġ u Manutenzjoni fis-Servizz tas-Solvent
Jekk PTFE jintuża fis-servizz tas-solvent, il-monitoraġġ tar-reżistenza tal-insulazzjoni huwa essenzjali. Test ta 'megohmmeter ta' kull xahar jiżvela t-tendenza tal-permeazzjoni. Tnaqqis ta' aktar minn 20% mil-linja bażi jindika li s-solvent qed jilħaq l-MgO.
L-egħluq terminali għandu jkun issiġillat u ventilat biex jipprevjeni l-fwar tas-solvent milli jakkumula. Fwar tas-solvent huma itqal mill-arja u jistgħu jakkumulaw f'kompartimenti baxxi-. Vent jew tindif xieraq inaqqas ir-riskju tad-dħul tal-fwar u n-nar.
Tindif regolari tal-għant ineħħi r-residwi tas-solvent u d-depożiti li jistgħu jaċċelleraw il-permeazzjoni. Ċarruta ratba u solvent kompatibbli huma biżżejjed. Tindif li joborxu jagħmel ħsara lill-wiċċ tal-PTFE u joħloq siti ta 'nukleazzjoni għal aktar permeazzjoni.
Meta PTFE Mhuwiex l-Għażla t-Tajba
Il-PTFE mhuwiex l-għażla t-tajba għal fluwidi tat-tindif ibbażati fuq is-solvent-f'temperaturi elevati, għal solventi klorinati jew aromatiċi, jew għal applikazzjonijiet fejn ir-riskju tan-nar huwa ta' tħassib. F'dawn il-każijiet, il-kwarz jew l-istainless steel jistgħu jkunu aktar adattati, skont is-solvent u t-temperatura operattiva.
Konfigurazzjoni tad-dwana tal-heater ta 'immersjoni ta' PTFE b'għatt eħxen u kompartimenti terminali ssiġillati testendi l-ħajja tas-servizz f'servizz ta 'solvent ħafif, iżda ma tistax tegħleb il-limitazzjonijiet fundamentali tal-permeazzjoni ta' PTFE f'solventi aggressivi. Il-proċess ta 'speċifikazzjoni jeħtieġ il-kompożizzjoni tas-solvent, it-temperatura operattiva, u l-istorja tal-permeazzjoni tal-ħiters preċedenti.
