Индуцирани от биофилм локални зони на микро-корозия върху повърхностите на плочите
Предварителната обработка на PCB и ниско{0}}температурните химически резервоари лесно размножават бактерии и гъбички, образувайки лепкави микробни биофилми, плътно прикрепени към PTFE нагревателни потопяеми плочи. Биофилмите блокират течния топлообмен и създават запечатани застояли микро-зони. Метаболитите на микробите произвеждат органични киселини, създавайки локална среда с ултра-ниско pH само под слоевете на биофилма. В сравнение с чистите плочи с пълно течно измиване, дългосрочното-покритие с биофилм разхлабва повърхностната плътност на PTFE и отваря микро-пори за проникване на корозивни йони. Насложената микробна киселинна ерозия и химическата атака на насипната баня причиняват неравномерно изпъкване и локализирано изтъняване на стените, което драстично съкращава цикъла на обслужване на PTFE нагревателни потопяеми плочи.
Лабораторните контрастни тестове показват, че PTFE нагревателните потопяеми плочи с редовно дозиране на биоцид и седмично почистване на биофилма поддържат стабилен експлоатационен живот от 18–24 месеца. Плочи, страдащи от устойчиво покритие с дебел биофилм, развиват тежка подповърхностна йонна дифузионна корозия в рамките на 10 месеца. Тази статия анализира свързаното с биофилм разграждане на химически композит, обяснява-компромиса между опростено управление на биоциди и анти-защита от биофилм и предоставя степенувани стандарти за съвпадение на -биофилм.
Основен инженерен компромис-между рядко дозиране на биоциди и контрол на корозията на биофилм
Намаляването на добавянето на биоциди и пропускането на седмичното почистване на резервоара намалява потреблението на химикали и работата по поддръжката, но дебелите биофилми непрекъснато се образуват и предизвикват локализирана киселинна микро{0}}корозия под слоевете на биофилма. Редовното добавяне на биоциди и почистването на циркулиращия резервоар елиминират фундаментално носителите на микробно възпроизвеждане, но увеличават ежедневните разходи за химикали и прекъсванията на производството. Стандартните униформени-стенни PTFE нагревателни потопяеми плочи нямат модификация на-устойчива на кръстосана-връзка биофилм. Дългосрочната -ерозия на органичните киселини под биофилми бързо разширява повърхностните микро-пори във взаимосвързани подповърхностни дефектни мрежи.
Сериозност на замърсяването с биофилм и PTFE нагревателни потопяеми плочи Таблица на риска от корозия
| Ежедневно покритие с биофилм | Степен на дебелина на биофилма | Скорост на натрупване на разграждане | Срок на експлоатация | Препоръчителна структура |
|---|---|---|---|---|
| По-малко или равно на 3 часа, седмично дозиране на биоцид | Тънък прекъснат филм | Бавно разпръснати микро-ямки под петна от биофилм | 17-23 месеца | Стандартно формовани PTFE нагревателни потопяеми плочи |
| 3–7 часа, биоцид се добавя само всеки месец | Среден непрекъснат филм | Умерено подповърхностно разширение на порите | 11–15 месеца | Средна напречна{0}}връзка анти-микробни средно дебели-стенни PTFE нагревателни потопяеми плочи |
| >7h, нулева редовна стерилизация | Плътен компактен лепкав биофилм | Бързо групирани дълбоки ями и локализирано изтъняване | 4–9 месеца | Безшевни високи напречни-връзки, дебели-стенни анти-биофилм формовани PTFE нагревателни потопяеми плочи |
Двоен механизъм за-микробно разграждане
Лепкавите биофилми изолират покритите площи от циркулиращата свежа течност за баня. Микробните метаболитни органични киселини се натрупват вътре в запечатаните празнини на биофилма, образувайки устойчиви микро-среди с ниско-рН, които корозират PTFE повърхностите и създават подповърхностни микро-пори. Киселинните и металните йони в насипната течност дифундират в тези пори през междините на ръба на биофилма. Повтарящите се цикли на нагряване-охлаждане разширяват микро-порите в мрежи от пукнатини под слоевете биофилм. Корозивните среди проникват в пролуките между външната обвивка от PTFE и вътрешната топлоизолация. Остатъците от проводяща сол се натрупват вътре в изолацията, образувайки постоянни канали за изтичане, които постепенно намаляват съпротивлението на изолацията. Порестите корозирали повърхности улавят повече органични хранителни вещества, за да ускорят микробното възпроизвеждане, удебеляване на биофилмите и влошаване на локализираната корозия в цикъл на само{11}}влошаване. Всички сериозни щети се концентрират върху зоните на плочите, изцяло покрити с биофилм.
Производствени опасности
Индуцираните от биофилм-микро-пори влошават устойчивостта на изолация на PTFE нагревателни потопяеми плочи и задействат чести спирания за защита срещу течове, прекъсвайки непрекъснатата обработка на детайла. Замърсяването с биофилм образува топлоизолационни слоеве и създава фиксирани локални горещи точки, което води до неравномерна температура на банята и нестабилно качество на обработката на детайла с по-висок процент на скрап. Прогресивното локализирано изтъняване на стените в крайна сметка генерира проходни дупки, причинявайки локално късо-повреда на веригата и пълно бракуване на PTFE нагревателни потопяеми плочи. Лющещите се PTFE фрагменти замърсяват технологичната течност и създават дефекти на частиците върху прецизните електронни компоненти.
Съвпадащи решения за смекчаване
Резервоарите с ниско{0}}замърсяване със седмично дозиране на биоцид могат да приемат стандартни формовани PTFE нагревателни потопяеми плочи, снабдени със силно-разбъркване на потока за намаляване на адхезията на биофилма. Производствените линии за средно микробно замърсяване избират средни кръстосани-връзки анти-микробни средно дебели-стенни PTFE нагревателни потопяеми плочи с плътна повърхностна матрица за блокиране на проникването на органична киселина. Тежките непрекъснати резервоари, склонни към-биофилм, трябва да оборудват безшевни високи напречни-връзки, дебели-стенни анти-биофилм формовани PTFE нагревателни потопяеми плочи, за да издържат на дългосрочна-органична киселинна микро-корозия. Правила за спомагателна работа: редовно добавяйте биоцид според органичното съдържание на ваната; засилване на възбуждането на циркулацията за измиване на повърхностите на плочите; прилагайте ежеседмично пълно циркулационно почистване на резервоара, за да премахнете прекурсорите на биофилма.
Заключение
Локализирани групирани питинги и неравномерно изтъняване на стените на PTFE нагревателни потопяеми плочи от замърсяване с микробен биофилм произтичат от съчетана локализирана микро{0}}ерозия на органични киселини и ускорена йонна дифузия през порести повърхностни дефекти, а не от равномерно естествено стареене в чисти вани. Обикновените не-омрежени тънко{3}}стенни плочи нямат анти-стабилизираща армировка с микробна киселина, за да устоят на дългосрочната-корозия на покритието от биофилм. Стандартизирано управление на биоциди и високо-разбъркване на потока, съчетано с анти-биофилм кръстосани-връзки дебели{10}}стенни PTFE нагревателни потопяеми плочи въз основа на тежестта на биофилма, могат ефективно да ограничат подповърхностното разширяване на микро-порите и локализираното изтъняване на стените. Персонализираните параметри на плътността на кръстосаните -връзки могат да бъдат проектирани според нивото на органично замърсяване в цеха, за да се поддържа стабилна производителност за резервоари за мокра обработка, оборудвани с PTFE нагревателни потопяеми плочи.
