Kemijska tvornica izvukla je PTFE uronjeni grijač iz spremnika za kiseljenje sumpornom kiselinom nakon četrnaest mjeseci rada. Površina omotača okrenuta prema procesu bila je u dobrom stanju. Područje iza montažnih nosača-područja gdje nosači dolaze u dodir s grijačem-pokazuju tamne mrlje i udubljenja. Metal ispod PTFE-a je korodirao, a na dva mjesta korozija je prodrla dovoljno duboko da stvori curenje.
U uskim razmacima između montažnih nosača i površine grijača dolazi do korozije u pukotinama. Razmak je premali za cirkulaciju tekućine, ali dovoljno velik za ulazak procesne tekućine. Tekućina u procjepu postaje ustajala, a kemija unutar pukotine se mijenja na načine koji ubrzavaju koroziju.
Zašto se pukotine stvaraju iza montažnih nosača
Montažni nosači pričvršćeni su na grijač zavarivanjem, vijcima ili stezanjem. Svaka metoda pričvršćivanja stvara pukotinu između nosača i površine grijača. Pukotina može biti široka samo nekoliko tisućinki inča, ali je dovoljno velika da tekućina može prodrijeti kapilarnim djelovanjem.
Pukotina je zaštićena od rasutog protoka. Tekućina iznutra ne može cirkulirati. Kisik i druge otopljene tvari troše se reakcijama korozije, ali se ne mogu nadoknaditi. Mijenja se kemijski sastav tekućine u pukotini.
| Metoda pričvršćivanja | Širina pukotine | Izmjena tekućine | Rizik od korozije | Najbolja praksa |
|---|---|---|---|---|
| Zavareni nosač | 0–0,05 mm | Nijedan | Visoko kod defekata zavara | Zavar punim prodiranjem |
| Vijčani nosač | 0,05–0,2 mm | Vrlo nisko | Vrlo visoko | Zabrtviti brtvom |
| Stegnuti nosač | 0,1–0,5 mm | Niska | visoko | Koristite čvrstu PTFE podlogu |
| Nosač s prorezima | 0,5–1,0 mm | Umjereno | Umjereno | Isprati vodom |
Metode pričvršćivanja nosača i njihov rizik od korozije u pukotinama
Kemija pukotinske korozije
U pukotini se kisik otopljen u tekućini troši početnom reakcijom korozije. Kisik se ne može nadoknaditi jer je pukotina zaštićena od protoka. Koncentracija kisika unutar pukotine pada, dok koncentracija izvana ostaje visoka. Razlika stvara ćeliju koncentracije kisika.
Metal unutar pukotine postaje anodan-i korodira. Metal izvan pukotine postaje katodan-zaštićen je. Brzina korozije unutar pukotine se ubrzava.
Metalni ioni nastali reakcijom korozije privlače ione klorida iz mase tekućine. Koncentracija klorida unutar pukotine raste, ponekad dostižući nekoliko puta veću koncentraciju. Visoka koncentracija klorida dodatno ubrzava koroziju.
pH unutar pukotine pada kako se metalni ioni hidroliziraju. Kisela sredina još više ubrzava koroziju. Rezultat je jama koja se brzo produbljuje i može prodrijeti kroz plašt grijača.
Zašto su grijači obloženi PTFE-još uvijek ranjivi
PTFE premaz na grijaču namijenjen je za zaštitu ispod metala od procesne tekućine. Ali premaz se ne proteže u pukotinu između nosača i grijača. Ako je premaz oštećen tijekom postavljanja nosača ili ako pukotina nije potpuno zatvorena, procesna tekućina može doći u kontakt s golim metalom.
Čak i ako je premaz netaknut, pukotina se može stvoriti između premaza i nosača. Prevlaka može biti malo propusna, a tekućina koja prodire u prevlaku stvara pukotinu između prevlake i metala.
Sprječavanje korozije pukotina
Najučinkovitija prevencija je uklanjanje pukotine. Nosač koji je zavaren na grijač punim-probojnim zavarom nema pukotinu. Zavar brtvi spoj i sprječava ulazak tekućine.
Ako zavarivanje nije praktično, brtva ili brtvilo može ispuniti pukotinu. PTFE brtva ili fluoropolimer brtvilo sprječava ulazak tekućine u razmak između držača i grijača.
Čvrsti PTFE jastučić između nosača i grijača u potpunosti eliminira pukotinu. Jastučić je kompresibilan i ispunjava prazninu, a PTFE je kemijski inertan.
| Mjera prevencije | Učinak na koroziju pukotina | Provedba | trošak |
|---|---|---|---|
| Potpuno-prodiranje zavara | Eliminira pukotine | Izrada | Umjereno |
| PTFE brtva | Brtvi pukotina | Skupština | Niska |
| Fluoropolimer brtvilo | Brtvi pukotina | Skupština | Niska |
| Čvrsta PTFE podloga | Eliminira pukotine | Dizajn nosača | Umjereno |
Mjere prevencije korozije u pukotinama iza montažnih nosača
Kada korozija pukotina ukazuje na problem dizajna
Grijač koji razvija koroziju u pukotinama unatoč ispravnom dizajnu nosača ukazuje na to da premaz ili materijal nosača nije prikladan za primjenu. Prilagođena konfiguracija PTFE uronjenog grijača sa zavarenim nosačima, PTFE brtvama ili čvrstim PTFE jastučićima rješava glavni uzrok korozije u pukotinama. Proces specifikacije zahtijeva kemijski sastav kupke, radnu temperaturu, dizajn nosača i potrebnu snagu u vatima. Za objekte s agresivnim kemikalijama, ovaj-pristup specifičan za primjenu smanjuje koroziju u pukotinama i produljuje radni vijek grijača.
