Kui kassettsoojendid puutuvad kokku söövitava keskkonnaga: materjali valiku ellujäämisjuhend

Keemiline kokkupuude lõhustab kütteelemendid kiiremini kui peaaegu ükski teine ​​töötegur, kuid materjali valikule antakse üldiselt spetsifikatsiooni ajal vaid pealiskaudne pilk. Mõte, et roostevaba teras üldse ei korrodeeru, toob kaasa kulukaid vigu keemiatehastes, toiduainetetöötlemistehastes ja isegi tehastes, mis näivad ohutud. Teades, kuidas erinevad metallid teatud keemilistele probleemidele reageerivad, kestavad mõned seadmed aastaid, samas kui teised tuleb iga kuu välja vahetada.

Kloriiditingimused on kõige levinumad ja ohtlikumad kohad korrosiooni tekkeks. Soolane õhk piki rannikut, puhastuskemikaalid toitlustusasutustes ja töötlemiskemikaalid keemiatööstuses lisavad kõik kloriidioone, mis ründavad tavalist 304 roostevaba terast, tekitades punkt- ja pingekorrosioonipragusid. Protsess algab kloriidi pääsemisega läbi passiivse oksiidikihi, mis kaitseb roostevaba terast. Sellele järgneb lokaalne happe tootmine, mis sööb kiiresti ära mitteväärismetalli. Kui süvendite tekitamine algab, kiireneb rünnak, kuna süvend loob vähese hapniku- ja kõrge happesisaldusega keskkonna, mis soodustab rünnakut.

Võrreldes tavaliste roostevaba terastega on Incoloy 800 ja 840 sulamid kloriidi suhtes palju paremini vastupidavad. Need nikkel-raud-kroomisulamid hoiavad oma passiivsed kihid stabiilsena kohtades, kus roostevaba teras 304 laguneks. Vastupidavamad oksiidstruktuurid valmistatakse täiendava nikli lisamisega, mida tavaliselt on 30–35%. Umbes 20% kroomisisaldus annab teile täiendava kaitse. Incoloy ei ole mitte ainult hea valik kohtades, kus on palju kloriide, sealhulgas merekeskkond, märkimisväärne soolakasutus või keemiline töötlemine. See on vajalik.

Happelistes olukordades tuleb mõelda erinevatele materjalidele. Erinevad happed, nagu väävelhape, vesinikkloriidhape ja erinevad orgaanilised happed, ründavad metalle erineval viisil. Väävelhape muudab asjad üldiselt lahustuvaks ja muudab vesiniku rabedaks. Vesinikkloriidhape lagundab agressiivselt kaitsvaid oksiide. Korrosioonikiirus muutub kontsentratsiooni ja temperatuuriga palju. Näiteks toatemperatuuril lahjendatud happed võivad olla head, samas kui kontsentreeritud või kuumutatud happed vajavad spetsiaalseid sulameid või kaitsekatteid.

Söövitav keskkond ei ole tavatootmises väga levinud, kuid see juhtub puhastamise või keemiliste protsesside ajal. Naatriumhüdroksiidi ja kaaliumhüdroksiidi lahused kahjustavad alumiiniumi ja erinevaid roostevaba terasid söövitava pragunemise tõttu. Incoloy sobib hästi ka nendeks kasutusteks, kuna kõrge niklisisaldusega sulamid on söövitavale rünnakule väga vastupidavad. Kuid peate kontrollima söövitava aine täpset kontsentratsiooni ja temperatuuri korrosioonitabelite suhtes, sest rünnakukiirus tõuseb kiiresti üle määratud taseme.

Atmosfäärikorrosioon, millele sageli ei pöörata piisavalt tähelepanu, lõhub aeglaselt tehastes küttekehasid. Põlemisprotsessides eraldub vääveldioksiid, külmutus- või keemiaoperatsioonidel ammoniaagiaurud ning erinevad orgaanilised aurud tekitavad metallpindadele söövitavaid katteid. Korrosioon ümbrise välisküljel muudab seina õhemaks, mis lõpuks viib aukudesse, mis lasevad protsessivedelikku sisse või elektrit välja lekkida. Välispindade korrapärane kontrollimine tuvastab selle kahjustuse enne, kui see põhjustab suuremat riket.

Sisemine rooste, kuigi seda on raskem näha, on sama halb. Protsessivedelikud, mis tulevad läbi klemmitihendite või ümbrise purunemise, puutuvad kokku takistuselemendi ja magneesiumoksiidi isolatsiooniga. Vesi, vesilahused või aurud, mis võivad kondenseeruda vedelikuks, muutuvad kuumutamisel söövitavaks. Kuivana on magneesiumoksiid suurepärane soojusjuht ja elektriisolaator. Kui see aga puutub kokku ioonsete lahustega, muutub see juhtivaks. See sisemine saaste põhjustab maandusrikkeid, kummalisi takistusväärtusi ja ootamatuid tõrkeid.

Materjalide valimisel ulatub terminali kaitse ainult kestast kaugemale. Epoksiidtihendid, teflonjuhtmed ja silikoonkummist saapad kaitsevad kohti, kus mantlikaitse lõpeb. Need osad peavad saama hakkama ümbritsevate kemikaalidega, olles samas paindlikud ega lase elektrit läbi. Karmides keemilistes keskkondades läheb terminali ots tavaliselt üles enne kuumutatud osa. See tähendab, et õige ümbrissulami valimine on sama oluline kui selle õige tihendamine.

Kui tavalised sulamid ei tööta või pole{0}}kulutõhusad, on valikuvõimaluseks kaitsekatted. Erinevat tüüpi katted, nagu keraamika, polümeerid ja metallid, võivad kaitsta teatud ainete eest. Kuid katetega kaasnevad ka oma probleemid, nagu soojuspaisumise ebakõla, aukude vead ja kahjustused paigaldamise ajal. Kaetud kütteseadmetega peate olema väga ettevaatlik ja nende asendamiseks võib vaja minna täiendavaid samme. Kas kasutada kaetud küttekehasid või täiustatud alusmaterjale, sõltub rakenduse omadustest ja võimalusest seda ajakohasena hoida.

Keemilise ühilduvuse testimine võib tunduda mõttetu, kuid inimesed jätavad selle sageli tähelepanuta, kuna neil on aega napilt või nad arvavad, et teavad, mis on "standardsed" materjalid. Võimalike materjalide sukeldamine tegelikesse protsessivedelikesse, töötemperatuuridel ja termilise tsükliga, näitab vigu, mida laboratoorsed mõõtmised võivad märkamata jätta. Protsessivedelikud sisaldavad sageli väikeses koguses lisandeid, oksüdatsiooniprodukte, mis ei olnud kavandatud, või muutuvaid koostisi, mis muudavad nende söövitust. Reaalses maailmas testimine, isegi lihtsamates vormides, hoiab tootmisseadmete lagunemise eest ära ja kulutab palju raha.

Omamise kogumaksumust mõjutab ajaline korrosioon, mis mõjutab materjalivaliku ökonoomsust. On selge, et küttekeha, mis maksab kaks korda rohkem, kuid kestab viis korda kauem, on parem pakkumine. Kuid see hindamine peab võtma arvesse paigaldamise kulusid, viivitusi, võimalikku toote kadumist ja ootamatutest riketest tulenevaid ohutusriske. Nutikas hange vaatab rohkem kui ainult kauba hinda. Samuti vaadeldakse kulusid eseme kogu eluea jooksul.

Materjalide valimist raskendavad ka keskkonnareeglid. Teatud kasutusalad, näiteks toiduga kokkupuutumine ja meditsiiniseadmed, lubavad ainult teatud sulameid ja pinnatöötlust. Klemmide osi ja sisemisi materjale mõjutavad RoHSi vastavus ja võrreldavad reeglid. Need reeglid raskendavad materjalide valimist, kuid teevad ka selgeks, milliseid neist sobib kasutada.