L-Istandard Storiku
Iċ-ċomb ilu jintuża għall-immaniġġjar tal-aċidu sulfuriku mis-seklu 18. Ligi taċ-ċomb-antimonju (tipikament 4-8% antimonju) tejbu l-proprjetajiet mekkaniċi taċ-ċomb pur, u għamilha adattata għal skambjaturi tas-sħana, pajpijiet, u kisi tat-tankijiet. Għal aktar minn seklu, ċomb-antimonju kien il-materjal standard għat-tisħin tal-banjijiet tal-pickling tal-aċidu sulfuriku. Ħafna installazzjonijiet bħal dawn għadhom fis-servizz illum.
Iċ-ċomb jirreżisti l-aċidu sulfuriku permezz tal-formazzjoni ta 'film ta' sulfat taċ-ċomb (PbSO₄) li ma jinħallx fl-aċidu. Dan il-film huwa stabbli u protettiv fil-firxa tal-konċentrazzjoni u t-temperatura tal-biċċa l-kbira tal-operazzjonijiet tal-pickling-sa madwar 80 grad f'10-20% aċidu sulfuriku.
Madankollu l-iskambjaturi tas-sħana taċ-ċomb-antimonju qed jiġu sostitwiti. Is-sostituzzjonijiet huma dejjem aktar PTFE. Il-forza li tmexxi mhix falliment tal-mekkaniżmu ta 'protezzjoni mill-korrużjoni taċ-ċomb-għadu jaħdem. Huwa l-iżvantaġġi operattivi akkumulati ta 'metall artab, tqil u tossiku meta mqabbel ma' polimeru inert modern.
L-Iżvantaġġi Kumulattivi taċ-Ċomb-Antimonju
Il-limitazzjonijiet tal-liga ta' l-antimonju taċ-ċomb-jkopru oqsma mekkaniċi, operattivi u ambjentali. Xejn mhu katastrofiku individwalment. Flimkien, isuqu spiża totali tas-sjieda li taqbeż il-PTFE minkejja l-ispiża tal-materjal aktar baxxa taċ-ċomb.
Erożjoni-korrużjoni: Il-film PbSO₄ li jipproteġi ċ-ċomb mill-aċidu sulfuriku huwa artab. Fl-aċidu li jiċċirkola-partikolarment fl-iskariki tal-pompi li jiċċirkolaw, żennuni eductor, jew żoni ta 'turbolenza għolja-il-film jonqos. Iċ-ċomb espost jirriforma l-film, li jikkonsma l-metall. F'siti ta 'erożjoni, il-ħajt taċ-ċomb jirqaq progressivament. Tubu tal-iskambjatur tas-sħana taċ-ċomb-antimonju jista' jdum 5-8 snin taħt kundizzjonijiet statiċi iżda 2-4 snin biss taħt fluss moderat.
Għeja termali: Iċ-ċomb għandu koeffiċjent ta 'espansjoni termali ta' 29 × 10⁻⁶/ grad -wieħed mill-ogħla ta 'kull metall. L-antimonju taċ-ċomb-inaqqas dan biss bi ftit. Matul iċ-ċikli ta 'tisħin u tkessiħ, iċ-ċomb jespandi u jikkuntratta b'mod drammatiku. Il-moviment ripetut jikkawża deformazzjoni creep fil-punti ta 'appoġġ u l-konnessjonijiet. Il-ġonot jinħallux. Tubi sag bejn l-appoġġi. Id-deformazzjoni kumulattiva eventwalment tikkawża falliment fi frazzjoni tal-korrużjoni-ħajja tas-servizz limitata.
Tossiċità: Iċ-ċomb huwa metall tossiku regolat. L-użu tiegħu jeħtieġ monitoraġġ tal-espożizzjoni, sorveljanza medika, u proċeduri speċjali ta 'tqandil. Ir-rimi tal-iskambjaturi tas-sħana taċ-ċomb eżawriti huwa bħala skart perikoluż. L-ispejjeż amministrattivi u ta' rimi jiżdiedu mal-ispiża totali tas-sjieda.
| Parametru tal-Prestazzjoni | Ċomb-Liga tal-Antimonju | PTFE |
|---|---|---|
| Mekkaniżmu ta 'protezzjoni mill-korrużjoni | Film passiv PbSO₄ | Stabbiltà tal-bonds C-F inerenti |
| Reżistenza għall-erożjoni | Fqira (film artab u sottostrat) | Tajjeb (omoġenju, l-ebda film) |
| Reżistenza għall-għeja termali | Fqira (espansjoni għolja, creep) | Eċċellenti (akkomodazzjoni viskoelastika) |
| Piż għal dazju ta' 50 kW (kg) | 180-250 | 12-15 |
| Tossiċità | Għoli (metall regolat) | Xejn (polimeru inert) |
| Ħajja tas-servizz taħt fluss moderat (snin) | 2-4 | 15+ |
| Ħajja tas-servizz taħt kundizzjonijiet statiċi (snin) | 5-8 | 15+ |
| Rimi | Skart perikoluż | Mhux-perikoluż |
| Spiża tal-materjal (relattiva għal kull kg) | 1.0× | 2-3× |
| Spiża installata (relattiva) | 0.8× | 1.0× |
Il-Piż tal-Installazzjoni u t-Tqabbil tas-Sigurtà
Skambjatur tas-sħana taċ-ċomb-antimonju għal tank tal-pickling ta' 50 kW jiżen 180-250 kg. Dan il-piż jeħtieġ appoġġ strutturali, tagħmir ta 'rfigħ mekkaniku għall-installazzjoni u t-tneħħija, u jippreżenta periklu għall-immaniġġjar tal-persunal. Skambjatur PTFE għall-istess dazju jiżen 12-15-il kg inqas minn wieħed minn għaxra. Żewġ ħaddiema jistgħu jġorru u jinstallawha mingħajr assistenza mekkanika.
Id-differenza fil-piż taffettwa wkoll it-tagħbija strutturali tat-tank. Coil tqil taċ-ċomb li jistrieħ fuq l-art tat-tank jista 'jeħtieġ rinfurzar tal-art, partikolarment f'tankijiet tal-plastik jew miksija. Il-grilja PTFE ħafifa timponi tagħbija strutturali negliġibbli.
Waqt il-manutenzjoni, coil taċ-ċomb li kien f'servizz ta 'aċidu sulfuriku iġorr saff tal-wiċċ ta' PbSO₄ u aċidu adsorbit. L-immaniġġjar tiegħu jeħtieġ tagħmir protettiv personali u proċeduri ta 'dekontaminazzjoni. Kolja PTFE hija nadifa kimikament-laħlaħ bl-ilma tneħħi l-aċidu tal-wiċċ, u l-polimeru inert ma jeħtieġ l-ebda immaniġġjar speċjali.
Id-Deċiżjoni ta' Transizzjoni
Faċilitajiet li għadhom joperaw skambjaturi tas-sħana tal-antimonju taċ-ċomb-iffaċċjaw deċiżjoni f'kull sostituzzjoni: ibdel b'unità tal-antimonju taċ-ċomb-oħra u jaċċetta l-istess ċiklu ta' sostituzzjoni ta' 2-4 snin, jew ikkonverti għal PTFE u jelimina ċ-ċiklu ta' sostituzzjoni għal 15+ snin. Il-konverżjoni tal-PTFE tinvolvi spiża ogħla tat-tagħmir ta 'darba iżda telimina l-ispejjeż rikorrenti ta' sostituzzjoni frekwenti, ġestjoni tat-tossiċità, u tqandil ta 'materjal tqil.
It-tranżizzjoni ħafna drabi ssir f'fażijiet-tank wieħed kull darba, hekk kif l-unitajiet taċ-ċomb ifallu. Wara li l-ewwel konverżjoni PTFE turi l-ħajja tas-servizz estiż u l-manutenzjoni simplifikata, konverżjonijiet sussegwenti jsegwu malajr.
Sommarju
L-iskambjaturi tas-sħana PTFE jegħlbu ċ-ċomb-liga ta 'antimonju fis-servizz ta' l-aċidu sulfuriku sħun mhux minħabba li l-mekkaniżmu ta 'korrużjoni taċ-ċomb ifalli, iżda minħabba li PTFE jelimina l-erożjoni-żvantaġġi ta' erożjoni, għeja termali, u tossiċità li jakkumulaw matul il-ħajja tas-servizz taċ-ċomb. Il-ħajja ta' servizz ta' 15+ sena ta' PTFE kontra 2-4 snin għaċ-ċomb taħt kundizzjonijiet ta' fluss tmexxi vantaġġ totali tal-ispiża tal-pussess minkejja l-ispiża tal-materjal inizjali ogħla tal-PTFE. It-tnaqqis fil-piż ta 'aktar minn 90% u l-eliminazzjoni tal-immaniġġjar ta' materjal tossiku jżidu benefiċċji operattivi u ta 'sikurezza.
L-appoġġ tal-inġinerija għas-sostituzzjoni tal-iskambjatur tas-sħana taċ-ċomb-għal-PTFE huwa disponibbli fuq is-sottomissjoni tad-dimensjonijiet tat-tank, il-konċentrazzjoni u t-temperatura tal-aċidu, il-kundizzjonijiet tal-fluss, u r-rekords tal-ħajja tas-servizz u l-manutenzjoni attwali tat-tagħmir taċ-ċomb.
