Могу ли ПТФЕ грејне плоче да трпе хемијски напад Разумевање граница хемијске отпорности?

ПТФЕ грејна плоча која се користи у специјалном хемијском реактору требало је да траје годинама без икаквих проблема. После само 14 месеци, провера површине показала је да је површина равномерно бела, да има фине пукотине и да постаје све крхка. Процесна течност-концентрована азотна киселина на 180 степени -проверена је у односу на конвенционалне табеле компатибилности и није било механичких оштећења или сувог-печења. Оператери нису могли да верују: сви сматрају да је ПТФЕ хемијски инертан. Али начин на који се материјал разбио јасно је показао да га хемикалије полако нападају. У лабораторијама и фабрикама, ово се дешава изнова и изнова јер је ПТФЕ толико инертан да људи мисле да може да се носи са било којом ситуацијом. Да би избегли скупе грешке, инжењери процеса и спецификације материјала морају тачно да знају шта овај невероватни флуорополимер може, а шта не.

ПТФЕ је веома отпоран на хемикалије јер има веома стабилну угљеничну{0}}кичму са флуором и не-поларну структуру коју већина ствари не може да навлажи или да се повеже са њом. ПТФЕ може да поднесе скоро сваки индустријски растварач, киселину, базу или гас без икакве видљиве интеракције на умереним температурама, које су обично испод 150 степени. Дакле, табеле компатибилности показују хиљаде супстанци као „одлично“ или „без напада“. Због ових перформанси се широко користи у грејним плочама за корозивне или високе{6}} поставке.

Када температура порасте, слика се много мења. Изнад 200 степени, већа молекуларна покретљивост омогућава неким агресивним врстама да прођу кроз површину и почну да је разлажу. Постоје три главне врсте опасности које се истичу у пријављеним кваровима.

Оксидирајуће киселине које су веома концентрисане и близу највишој граници континуиране{0}употребе ПТФЕ-а (260 степени) изазивају спору, али кумулативну површинску оксидацију. Димљива азотна киселина, загрејана перхлорна киселина или мешавине са слободним халогенима одузимају атоме флуора, што чини карбонилне и карбоксилне дефекте који чине матрицу крхком. Стопа расте прилично брзо када се температура приближи 250 степени. Разблажене киселине нису опасне током дужег временског периода, али када се помешају са високим концентрацијама, високим температурама и дугим временским периодима, постају нестабилне.

Супстанце које флуоришу као што су елементарни гас флуор, хлор трифлуорид или ксенон дифлуорид бурно реагују чак и када није веома вруће. Ове хемикалије додају или уклањају флуор, који брзо разбија ланце и истроши површине. На 150 степени, око 5-10% флуора у азоту може изазвати очигледну штету за неколико сати.

Када се натријум и калијум растопе и загреју на 300 степени, они брзо дефлуоришу ПТФЕ, правећи металне флуориде и остављајући иза себе угљеник-богат угљеником. У ретким, али познатим ситуацијама, неки метални халогениди или растопљени сумпор на веома високим температурама показују упоредиво агресивно понашање.

Хемијски напад оставља сасвим другачије трагове од механичких или термичких оштећења. Површинско бељење показује да се формирају микро-празнине и да се светлост расипа јер се кристали мењају. Након сечења ланца, плоча постаје крхка и крута, због чега је већа вероватноћа да ће се разбити када се нормално шири. Губитак тежине или стањивање зидова који се може измерити показује да је материјал уклоњен. У екстремним околностима, долази до микроскопске рупице или интергрануларног одвајања без угљенисања или топљења карактеристичних за прегревање.

Ови изузеци се веома разликују од већине индустријских једињења. Сумпорна киселина до 98% на 200 степени, хлороводонична киселина, раствори натријум хидроксида и већина органских растварача се не разлажу током времена. Концентрациони омотач температуре{4}} је главна разлика. Опсег перформанси ПТФЕ-а је веома велик, али није бесконачан.

Да бисте проверили компатибилност, потребно вам је више од генеричких графикона. Већина објављених студија показује краткорочно-урањање на собној температури или на једној високој тачки. Инжењери морају да се увере да су концентрација, температура, време излагања и сви трагови загађивача исти као у стварним условима. „Отпоран“ и „компатибилан“ не значе исто. Материјал који прође седмодневни-тест на отпорност може се временом покварити када је близу температурних ограничења. У индустријским окружењима, најчешћи извор правих хемијских напада на ПТФЕ грејне плоче је њихово коришћење на температурама које су превисоке са снажним оксидирајућим хемикалијама.

Тестирање потапањем у симулираним процесним условима је и даље најпоузданији начин да се потврди гранична примена, а то су оне које раде унутар 20–30 степени пријављеног максимума или користе моћне оксидаторе. Покажите узорке ПТФЕ током 30, 90 и 180 дана, а затим урадите гравиметријску анализу, испитивање затезања и микроскопију. Позитивни резултати-мале промене у тежини, очувана флексибилност и без површинског напада-подржавају наставак коришћења. Ако је деградација видљива, потребни су различити материјали или промене процеса.

ПТФЕ је прилично отпоран, али ниједна супстанца није потпуно свеприсутна. Хемијски напади, квар на ПТФЕ, оксиданти, ограничења температуре и провере компатибилности су све ствари које могу да доведу до прерано отказивања сервиса. Познавање ових граница зауставља злоупотребу и чува капиталну опрему безбедном. За процесе који су близу или изнад објављених граница, гледање детаљних података о компатибилности или извођење циљаних тестова урањања може потврдити да је ПТФЕ прикладан и да ће његова одлична хемијска отпорност довести до дугих, предвидљивих перформанси које очекују инжењери процеса и спецификације материјала.