Окислените азотни съединения се натрупват на повърхността на нагревателя. Умерените термични условия инициират целенасочено разрушаване на флуорополимерни молекулни вериги и образуват крехки повърхностни слоеве
Нитратите и нитритите, съдържащи се в технологичната баня, се разлагат бавно при средна работна температура и освобождават активни видове окислен азот. Тези вещества се концентрират по флуида-твърдата повърхност на потопяемите нагреватели. Вместо равномерно проникване, те селективно атакуват слабите точки на PTFE молекулярните вериги, генерирайки множество повърхностни микро-дефекти. Нагревателите, работещи в-течна течност без азот, поддържат непокътната повърхностна микроструктура. Непрекъснатото разрязване на веригата прави компактния външен материал порест и чуплив. Комбинираното окислително молекулярно увреждане и йонна инфилтрация във ваната ускоряват крехкостта на повърхността и постепенното отслабване на изолацията на потопяемите нагреватели.
Лабораторните тестове показват, че потопяеми нагреватели, работещи в-разтвор без азот, постигат стабилен експлоатационен живот от 18–24 месеца. Нагревателите, изложени на устойчиви окислени азотни видове, развиват крехка пореста повърхност в рамките на 10 месеца. Този документ обяснява механизмите на окислително разграждане, инициирани от азотни оксиди, анализира инженерните компромиси-от контрола на състава на ваната и установява степенувани стандарти за оценка на риска.
Основен инженерен компромис-между изискванията на формулата на процеса и контрола на замърсяването с азот
Азот{0}}съдържащите добавки отговарят на изискванията за обработка на детайлите, но се разлагат до окислени азотни видове и предизвикват скъсване на повърхностната верига на потопяеми нагреватели. Премахването на свързани химически съставки елиминира фундаментално риска от окисляване, но променя параметрите на реакцията на процеса и влияе върху качеството на продукта. Стандартните униформени-стенни потопяеми нагреватели нямат модификация против-азот-окисление. Дългосрочното селективно разкъсване на веригата постепенно трансформира гладките компактни повърхности в порести крехки слоеве.
Сериозност на експозиция на окислен азот и риск от разграждане на потопяемия нагревател
| Продължителност на дневната експозиция | Ниво на концентрация на азотен оксид | Скорост на натрупване на разграждане | Срок на експлоатация | Препоръчителна структура |
|---|---|---|---|---|
| По-малко или равно на 3 часа, ниска доза азотен реагент | Ниска концентрация на активни оксиди | Бавно рядко повреждане на повърхностната верига | 17-23 месеца | Стандартен формован PTFE потопяем нагревател |
| 3–7 часа стабилна баня,-съдържаща азот | Умерено продължително окисление | Умерено крехкост на повърхността и образуване на пори | 11–15 месеца | Средна напречна{0}}свързана оксидация-буферирана средна дебелина-стенен PTFE потопяем нагревател |
| >7 часа среда с висока-концентрация на азот | Тежка персистираща оксидативна атака | Бързо широко разпространена повърхностна чупливост и наслоен пилинг | 4–9 месеца | Безшевен PTFE потопяем нагревател с висока напречна-връзка и дебела-стена против-азот-оксидация |
Двойно селективно окисление и механизъм за разграждане чрез проникване на йони
При средна работна температура азот{0}}съдържащите химикали се разлагат и произвеждат окислени азотни активни вещества. Тези активни групи преференциално разрушават нестабилни сегменти от PTFE молекулни вериги на повърхността на нагревателя. Оригиналната плътна повърхност постепенно образува взаимосвързани микро-пори. Корозивните йони в технологичната течност проникват през тези пори и продължават да разяждат подповърхностните материали. Термичната циркулация допълнително разширява каналите на порите. Агресивните среди непрекъснато нахлуват в празнините между разградената външна обвивка и вътрешния изолационен пълнител. Проводимата утайка се натрупва в порите, постоянно намалявайки изолационното съпротивление след многократни производствени цикли.
Порестите повредени повърхности улавят повече азотни оксиди и замърсители, образувайки само-цикъл на влошаване. Повредата се концентрира върху обърнатите-повърхности на нагревателя.
Производствени опасности
Крехките порести повърхностни слоеве намаляват структурната здравина на повърхността на нагревателя и микро{0}}пукнатини лесно се развиват при лек хидравличен удар. Деградиралите зони причиняват неравномерно пренасяне на топлина и локализирани горещи точки, което води до непостоянно качество на обработка на детайла и по-висок процент на скрап. Прогресивното отлепване на повърхността в крайна сметка причинява изтъняване на стените и проникване, което води до късо съединение и постоянна повреда на нагревателя. Отломките от люспи PTFE навлизат в технологичната течност и предизвикват дефекти от микро-замърсяване върху прецизни субстрати. Дългосрочното -намаляване на изолацията също увеличава скритите рискове за електрическа безопасност по време на непрекъснато производство.
Съвпадащи решения за смекчаване
Производствените линии с-ниска концентрация на азот могат да приемат стандартни формовани потопяеми нагреватели, заедно с редовна проверка на повърхността. Сервизите със среден{2}}риск избират потопяеми нагреватели със средна кръстосана{3}}връзка-буферирана средна дебелина-с плътна компактна повърхност. Производствените линии, разчитащи на високи дози азотни добавки, трябва да оборудват безпроблемни потопяеми нагреватели с висока напречна-връзка и дебели-стени против-азот-оксидация, за да устоят на постоянна атака на молекулярна верига. Правила за спомагателна работа: оптимизиране на схемата за дозиране на химикали за намаляване на излишните азотни компоненти; избягвайте прекомерна средна температура; засилване на периодичното пречистване на ваната за отстраняване на разложените продукти на окисление.
Заключение
Разграждането с окислен азот се различава от конвенционалната силна киселинна корозия, характеризираща се с повърхностно-селективно разкъсване на молекулна верига. Много екипи по поддръжката погрешно преценяват крехкостта на повърхността като термично стареене. Обикновените потопяеми нагреватели с тънки-стени нямат достатъчна устойчивост срещу окисляване с азотен оксид. Оптимизирането на химическия състав на ваната и контролирането на работната температура са най-икономичните превантивни подходи. Инженерите по процеси трябва да включат оценката на риска от азотен оксид в ежедневното управление на надеждността на оборудването.
