Образуване на адитивна миграционна среда при експлоатационни условия
Много търговски PTFE материали съдържат помощни вещества за обработка и полимерни фракции с-молекулно-тегло. При продължително нагряване, инфилтрация на течност и цикличен стрес тези компоненти бавно мигрират навън от насипния материал към повърхността на обвивката. Повечето оценки на оборудването се фокусират върху химическата корозия и топлинното натоварване, като се игнорират вътрешните промени в състава на материала. Разграждането напредва от вътрешността към повърхността и рядко предизвиква очевидни външни симптоми в началните етапи.
| Работно състояние | Работна температура и продължителност на непрекъсната работа | Проява на първична деградация | Ниво на риск |
|---|---|---|---|
| Умерена постоянна температура, кратък сервизен цикъл | Бавна лека дифузия навън, ограничено повърхностно влияние | Незначително постоянно структурно разхлабване | ниско |
| Средно-висока продължителна температура, средна-дължина на непрекъснато движение | Прогресивна загуба на целостта на повърхностното свързване | Постепенно образуване на подповърхностни мрежи от микрокухини | Среден |
| Дългосрочна работа при-висока{1}}температура, чести топлинни цикли | Масова външна миграция на-нискомолекулни вещества | Силно разхлабване на повърхностния слой и разпространение на микро{0}}пукнатини | високо |
Механизъм на разграждане, задвижван от миграция на ниско{0}}молекулярни добавки
Постоянната топлинна енергия осигурява движеща сила за-нискомолекулни компоненти да дифундират към повърхността на PTFE. Тъй като тези вещества се отделят, малки празнини остават вътре в материала. Повърхностната полимерна матрица губи вътрешни поддържащи компоненти, което води до намалена якост и повишена чувствителност към външна химическа и механична атака. Независимото термично натоварване не може бързо да разхлаби плътната PTFE структура; непрекъснатото изчерпване на добавките създава присъщи слаби зони, което позволява на външната корозивна среда да проникне по-лесно. Ранните подповърхностни кухини са скрити под непокътнати външни повърхности и не могат да бъдат идентифицирани чрез рутинни визуални проверки.
Свързана много{0}}факторна еволюция на повредата, произтичаща от миграцията на материалните компоненти
Празнините, оставени от мигрирали вещества, осигуряват канали за йонни замърсители от процесната течност, за да проникнат по-дълбоко в обвивката. Термичното циклизиране насърчава растежа на кристалите на солта в празните пространства, а напрежението от вклиняване разширява изолираните празнини във взаимосвързани пукнатини. Структурното разхлабване нарушава равномерната топлопроводимост и генерира скрити горещи точки, които допълнително ускоряват загубата на добавки. Съпротивлението на изолацията на мегаомметъра постепенно намалява, тъй като пукнатините се простират към вътрешните нагревателни компоненти. Полевите техници обикновено приписват напукването на повърхността на химическата ерозия на банята, като пренебрегват миграцията на състава на материала като основен предразполагащ фактор.
Често срещано неправилно-третиране на допълнителни рискове от миграция
Спецификациите за доставка на нагреватели рядко налагат строги ограничения за ниско{0}}молекулни-фракции от PTFE суровини. След като повредените-от миграцията нагреватели се повредят, екипите по поддръжката подменят оборудването, без да надграждат стандартите за материали. Новите нагреватели, произведени с обикновен PTFE, отново ще претърпят постепенна миграция на компоненти при работни условия. Малко доклади за анализ на неизправностите разграничават външно индуцирана корозионна повреда от вътрешно причинено структурно разхлабване на материала. Анализът на-основната причина често погрешно класифицира такова влошаване като чисто термично стареене.
Решения за целенасочена оптимизация и работен процес,-ориентиран към инспекция
Когато купувате резервни нагреватели, уточнете PTFE с висока{0}}чистота и ниско извличане, за да намалите мобилните ниско{1}}молекулни фракции. Избягвайте дългосрочна-работа близо до горната температурна граница на PTFE материала. Приложете леко повишаване на температурата по време на стартиране, за да смекчите ускорената дифузия, причинена от рязко топлинно възбуждане. По време на основен ремонт, внимателно проверете повърхностите на обвивката за тъпи, лесно изтрити слоеве. Проследете дългосрочната-тенденция на изолационното съпротивление на мегаомметъра. Ако няколко нагревателя страдат от бавно, постоянно разграждане на повърхността без силно корозивно излагане, прегледайте стандартите за суровини. За непрекъснати производствени линии с висока{10}}температура, дайте приоритет на високо{11}}стабилните модифицирани PTFE нагревателни елементи.
Икономическата стойност на контролирането на влошаването на адитивната миграция
Избирането на стабилен PTFE с висока-чистота забавя миграцията навън на ниско{1}}молекулни компоненти и предотвратява образуването на присъщи под повърхността кухини вътре в обвивките на нагревателя. Поддържането на плътна структура на насипния материал подобрява устойчивостта на комбинирана химическа и механична атака. Намалената преждевременна подмяна на оборудване помага за рационализиране на планирането на резервни части и ограничава неочакваните спирания на производството. Постоянната структурна стабилност гарантира стабилно представяне на топлопреноса, като ефективно намалява променливостта в резултатите от обработката и намалява процента на отхвърляне при продължително-течащо мокро-производство.
