Hoolduse järelevaataja tõmbas pärast maandusvea väljalülitamist nikeldatud paagist välja 4 kW PTFE sukelsoojendi. PTFE ümbris oli delamineerinud-50 mm × 30 mm polümeeriosa, mis oli ääriku lähedalt metallkestast eemale tõusnud. Paljastunud metall näitas kerget pinnakorrosiooni. Juhendaja küsis, kas küttekeha saab parandada kihistunud ala uuesti-katmise või lappimisega. Vastus oli eitav. Kesta delaminatsiooniga PTFE sukelsoojendit ei saa ohutuks kasutamiseks taastada.
Delamineerimine on PTFE ümbrise eraldamine metallsubstraadist. See on polümeeri ja metalli vahelise sideme struktuurne rike. Kui side on katkenud, ei saa seda põllul taastada.
Miks kihistumine toimub
Delaminatsiooni põhjustab PTFE ja metallkesta vahelise adhesiooni kadumine. Adhesioon võib kaduda mitme mehhanismi kaudu.
Keemiline rünnak sidejoonel on kõige levinum põhjus. Protsessi vedelik läbib PTFE ja jõuab polümeeri ja metalli vahelise liideseni. Vedelik reageerib metalli või sideainega, nõrgendades sidet. Korrosiooniproduktid tekivad liidesel ja hõivavad suurema mahu kui algne metall, lükates PTFE substraadist eemale.
Teine põhjus on termiline stress. PTFE-l ja metallil on erinevad soojuspaisumistegurid. Kui kütteseade töötab termiliselt, paisuvad ja tõmbuvad PTFE ja metall erineva kiirusega kokku. Diferentsiaalliikumine tekitab sidejoonele nihkepinge. Tuhandete tsüklite jooksul side väsib ja ebaõnnestub.
Mehaaniline kahjustus võib samuti põhjustada delaminatsiooni. PTFE-sse tungiv süvend või löök loob vedelikule tee sidejooneni jõudmiseks. Vedelik levib piki liidest, tõstes PTFE-d.
| Delaminatsiooni põhjus | mehhanism | Aeg nähtava kihistumiseni | Mõjutatud piirkond |
|---|---|---|---|
| Keemiline rünnak sidejoonel | Läbitungimine ja reaktsioon | 6-24 kuud | Algab defektidest |
| Termiline stress | Diferentsiaali laienemine | 12-36 kuud | Servad ja pingepunktid |
| Mehaaniline kahjustus | Katte purunemine | Päevad-nädalad | Lokaliseeritud |
| Tootmisviga | Kehv side | Nädalad-kuud | Konkreetsed valdkonnad |
Delaminatsiooni põhjused ja nende omadused
Miks ei saa kihistumist põllul parandada?
Side PTFE ja metalli vahel luuakse kontrollitud tehasekeskkonnas. Metallpind valmistatakse ette puhumise, söövitamise või kruntimise teel. PTFE-d kantakse peale kuumuse ja rõhu all või seotakse see keemiliselt suure jõudlusega-liimiga. Side on pidev ja ühtlane.
Väliremont ei saa seda sidet kopeerida. Delamineeritud ala lappimine polümeerseguga loob sekundaarse sideme, mis on esialgsest nõrgem. Plaastril on erinevad soojuspaisumisomadused, tekitades uusi pingekontsentratsioone. Vedelik, mis on juba kihistunud piirkonda sisenenud, jääb lõksu, jätkates selle all oleva metalli korrodeerimist.
Miks ei saa kihistunud küttekeha ohutult uuesti kasutusele võtta?
Delamineeritud ala on tee, mille kaudu protsessivedelik jõuab metallkestani. Vedelik korrodeerib metalli ja korrosiooniproduktid suruvad PTFE substraadist kaugemale. Delaminatsioon levib.
Paljas metall loob ka tee voolu lekkimiseks maapinnale. Isolatsioonitakistus väheneb ja maandusrikked muutuvad sagedasemaks. Lõpuks läheb kütteseade üles.
Agressiivses keemias korrodeerub avatud metall kiiresti. Kui keemiline koostis on agressiivne ja metall ei ole korrosioonikindel, võib vähese delaminatsiooniga kütteseade mõne nädala jooksul üles öelda.
Hinnake, kas küttekeha tasub garantii ajal välja vahetada
Garantiiperioodi jooksul -tavaliselt 12 kuud{2}} tekkiv kihistumine võib olla kaetud, kui rike on tingitud tootmisdefektist. Tavaliselt ei hõlma kihistumine, mis on põhjustatud määratud piiridest väljas olevatest töötingimustest -ümbrise liigne temperatuur, agressiivne keemia või mehaanilised kahjustused-.
Hindamine nõuab töötingimuste dokumenteerimist: vanni keemia, temperatuur, sukeldumissügavus, voolutingimused ja töötsükkel. Kui kütteseadet kasutati spetsifikatsiooni kohaselt ja kihistumine tekkis enneaegselt, on garantiinõue õigustatud. Kui töötingimused ületasid spetsifikatsiooni, tuleks asendus täpsustada sobivamate parameetritega.
Delaminatsiooni vältimine asenduses
Asenduskütteseade peaks lahendama delaminatsiooni algpõhjuse. Kui probleemiks oli keemiline rünnak sidejoonel, vähendab paksem kest või keemiliselt vastupidavam polümeer läbitungimise kiirust. Kui probleemiks oli termiline pinge, vähendab madalam vattihedus ümbrise temperatuuri ja diferentsiaalpaisumist. Kui probleemiks oli mehaaniline kahjustus, vähendab paksem ümbris või kaitsekate riski.
Paksu ümbrise, madala vattiheduse ja ümara servaga kohandatud PTFE-sukelsoojendi konfiguratsioon lahendab korraga mitu algpõhjust. Spetsifikatsiooniprotsess nõuab vanni keemiat, töötemperatuuri, paagi mõõtmeid, taseme kõikumist ja eelmiste kütteseadmete rikete ajalugu.
Kui korduvkasutamine pole kunagi võimalik
Delamineeritud kestaga PTFE sukelsoojendid ei ole korduvkasutatavad. Sidet ei saa taastada, korrosiooni ei saa tagasi pöörata ja ohutusriski ei saa kõrvaldada. Delamineeritud küttekeha tuleks kasutusest eemaldada, märgistada kui ebaõnnestunud ja asendada seadmega, mis vastab tegelikele töötingimustele.
Asenduskulud on väikesed võrreldes tootmisliini mahavõtva maandusrikke kuluga või ohutusriskiga, et elektrolüüt jõuab pingestatud terminali. Otsus on lihtne: asenda, ära paranda.
