Elektrolüütiliste kõrvalsaaduste varjatud korrosioon galvaniseerimispaakides
Galvaniseeritud ja elektrolüütiliste metallide kogumispaagid tekitavad töötamise ajal pidevaid elektrolüütilisi kõrvalreaktsioone. Metallhüdroksiidid, lahustumatud soolasademed ja happelised jääkproduktid kogunevad järk-järgult vannivedelikku. Enamik hooldusmeeskondi keskendub ainult PTFE sukelsoojendite otsesele happe{3}-aluse korrosioonile, jättes tähelepanuta elektrolüütiliste setete põhjustatud aeglase komposiitide erosiooni. Pikaajaline-kohapealne-jälgimine näitab, et kõrvalsaaduste kogunemine tekitab küttekehade pindadele lokaliseeritud kontsentreeritud söövitavaid mikro{7}}tsoone, kahjustades PTFE-väliskesta palju kiiremini kui ühtlaselt lahjendatud paagilahus. Selles artiklis analüüsitakse elektrolüütiliste kõrvalsaaduste korrosioonikihtide moodustumise seadust, selgitatakse tehnilist kompromissi pinna sileduse ja{10}}ladestumist takistava jõudluse vahel ning esitatakse elektrolüütiliste tootmisliinide küttekehade valikustandardid.
Põhitehniline kaubandus-pinnaviimistluse ja soojusvahetusvõimsuse vahel
Tugevalt poleeritud PTFE peegelpinnad vähendavad tahke kõrvalsaaduse nakkumist, kuid nõrgendavad vedeliku konvektsiooni toruseinte lähedal, võimaldades väikese vooluga tsoonides moodustada tihedaid staatilisi kõrvalproduktikihte. Kergelt matt tekstuuriga PTFE häirib vedeliku voolu, et vähendada setete kogunemist, kuid väikesed pinnasüvendid püüavad peened elektrolüütilised osakesed kinni ja lukustavad söövitavad jäägid fluoropolümeeri kihi vastu. Standardsetel universaalsetel PTFE-sukelsoojenditel on peegelviimistlus, mis on loodud puhaste mitteelektrolüütiliste keemiavannide jaoks, ilma voolu optimeerimiseta elektrolüütiliste kõrvalproduktide-rikaste keskkondade jaoks, mis põhjustab pikaajalisel elektrolüüsil{5}}kontsentreeritud lokaalset korrosiooni.
Elektrolüütiliste kõrvalsaaduste kogunemise ja korrosioonikahjustuste viitetabel
表格
| Elektrolüüsi voolutihedus | Keskmine kõrvalsaaduste ladestamise kiirus | Kohaliku korrosioonikiirenduse määr | Nähtav PTFE kahjustustsükkel | Soovitatav soojenduspinnatöötlus |
|---|---|---|---|---|
| Madal vool (<1 A/dm²) | Aeglane õhukese kile moodustumine | 1,2 × algtaseme korrosioonikiirus | 16-22 kuud | Standardne peegelpoleeritud PTFE |
| Keskmine vool (1–3 A/dm²) | Mõõdukalt ühtlane settekiht | 2,1 × algtaseme korrosioonikiirus | 10-14 kuud | Mikrovoolu{0}}tekstuuriga PTFE ümbris |
| High current (>3 A/dm²) | Kiire paks kõva settekoorik | 3,5 × algtaseme korrosioonikiirus | 5-8 kuud | Kohandatud spiraalse soonega -hoiustamisvastane PTFE |
Komposiitkorrosioonimehhanism, mille käivitavad elektrolüütilised kõrvalsaadused
Elektrolüütilised kõrvalreaktsioonid tekitavad lahustumatuid metallhüdroksiidi sademeid, mis triivivad vabalt paagivedelikus. Loomuliku vedelikuvoolu korral settivad need peened tahked osakesed PTFE sukelsoojendite madala vooluhulgaga -aladele, nagu kumerad osad ja alumised kinnitussegmendid. Sadestunud settekiht lukustab kontsentreeritud happe- või leeliseioonide jäljed maakoore ja PTFE pinna vahele. Tavaline lahjendatud vannivedelik ei suuda neid kinni jäänud söövitavaid ioone lahjendada, moodustades mikrokõrge{4}}kontsentratsiooniga korrosioonitaskuid. Pidev kuumutamine tõstab lokaalset temperatuuri settekihis, kiirendades veelgi fluoropolümeeri väliskesta molekulaarset erosiooni. Igapäevased paagi filtreerimissüsteemid ei suuda täielikult eemaldada väikeseid nanomõõtmelisi elektrolüütilisi kõrvalsaadusi, mistõttu setete kogunemine toimub tootmistsüklite jooksul pöördumatult. PTFE pinna korduv soojuspaisumine ja kokkutõmbumine settekatte all tekitab mikropragusid, võimaldades kontsentreeritud söövitavatel ioonidel tungida sügavamale kattestruktuuridesse.
Kõrvaltoote korrosioonist põhjustatud tüüpilised tootmisdefektid
Pinna ebaühtlane korrosioon tekitab küttekehale ebaühtlaseid soojusülekandepunkte. Kohalik soojushälve rikub kattekihi paksuse ühtlust, mille tulemuseks on ebaühtlase kattekihiga töödeldavate detailide tagasilükkamine. Setete korrosioonist põhjustatud sügavad mikropraod võimaldavad vannivedeliku imbumist sisemistesse küttekomponentidesse, põhjustades järkjärgulist isolatsioonitakistuse vähenemist ja seadmete sagedasi turvablokeeringu väljalülitamist. Paksud kõvad kõrvalsaaduskoorikud vajavad eemaldamiseks regulaarset mehaanilist puhastamist. Füüsiline hõõrdumine puhastamise ajal kriimustab terveid PTFE pindu, kiirendades sekundaarset korrosioonikahjustust järgmistel tootmisvahetustel. Tugevalt korrodeerunud PTFE fragmendid paiskuvad elektrolüütipaaki, lisades sinna võõrlisandid, mis põhjustavad lõpetatud galvaniseeritud osadele täkkeid ja plekke.
Sihtotstarbelised sobituslahendused erinevatele elektrolüüsi voolutugevustele
Väikesed-partii vähese vooluga-galvaanimisliinid võivad kasutada standardseid peegel-poleeritud PTFE sukelsoojendeid koos iganädalase vedeliku tsirkulatsiooniga loputamisega, et aeglustada setete kogunemist. Keskmise-vooluga pideva galvaniseerimise masstootmisliinid kasutavad mikrovoolu{5}}tekstuuriga PTFE sukelsoojendeid. Madalad pinnatekstuurid katkestavad staatilise kõrvalprodukti kile moodustumise ja vähendavad kohalikku kontsentreeritud korrosiooniriski. Suure vooluga-elektrolüütilise metalli taaskasutamise töökojad, kus toodetakse tohutult kõrvalsaadusi, nõuavad spiraalse soonega kohandatud PTFE-sukelsoojendeid. Sisseehitatud{10}}voolukanalid uhuvad pidevalt setteosakesi minema ja kõrvaldavad torupindadel püsivad korrosioonitaskud. Abiprotsesside optimeerimine vähendab ka erosiooni: tsirkulatsioonipumba voolukiiruse suurenemine nõrgestab osakeste settimise kiirust; perioodiline nõrga happega valguspuhastus lahustab lahtised kõrvalsaadused ilma PTFE väliskihte kriimustamata.
Lõppkokkuvõte
PTFE-sukelkuumutite väliskihi korrosioon, mida juhivad elektrolüütilised kõrvalsaadused, pärineb pigem lokaalsest kontsentreeritud söövitavast mikro-mikrokeskkonnast, mis on lõksus setete lademete alla, mitte ühtlasest lahtisest vedelikuerosioonist. Standardsetel peegel--pind-PTFE-struktuuridel puudub elektrolüütiliste tootmisliinide-sadestumisevastane voolu optimeerimine. Pinna tekstuuri ja soone struktuuride sobitamine vastavalt tegelikule elektrolüüsi voolutihedusele võib tõhusalt pidurdada kõrvalsaaduste kogunemist ja aeglustada komposiitpinna korrosiooni. Kohandatud pinna kareduse ja voolukanali parameetreid saab reguleerida -kohapealse plaadistuspaagi tsirkulatsioonivoolu ja igapäevase elektrolüüsi kestuse alusel, tagades elektrolüütiliste märgprotsesside jaoks pikaajalise -stabiilse korrosioonivastase-kuumutuse.
