Kiire vedelikutaseme tõus ja langus annab küttekehale korduva hüdraulilise šoki
Töökojad, mis põhinevad paagi sagedasel käsitsi tühjendamisel ja uuesti täitmisel, tekitavad iga kord, kui keemilist vedelikku pumbatakse või tühjendatakse. Vedeliku järsult tõusev ja langev vool tekitab võimsaid hüdraulilisi lööklaineid, mis löövad PTFE sukelsoojendi kõiki katmata pindu. Korduvad tsüklilised hüdraulilised löögirebendid avavad fluoropolümeeri väliskihtidel nähtamatud pinnaalused mikro-praod. Stabiilsel fikseeritud vedelikutasemel töötavad küttekehad ilma sagedase tühjendamiseta säilitavad täielikud kompaktsed kaitsebarjäärid, samal ajal kui hüdraulilise šoki-indutseeritud mikro-defektid moodustavad püsivad ioonide läbitungimiskanalid. Kombineeritud hüdrauliline mehaaniline hõõrdumine ja keemiliste ioonide infiltratsioon käivitavad hajutatud asümmeetrilise seina õhenemise ja PTFE sukelsoojendi pideva isolatsioonivõime halvenemise.
Laboratoorsed võrdlustestid näitavad, et PTFE sukelsoojendi, millel on stabiilne vedelikutase, töötab stabiilselt 18–24 kuud. Küttekehadel, mida iga päev sageli tühjendatakse,{4}}täidetakse 10 kuu jooksul tugevalt hüdraulilisi pragusid. Selles artiklis analüüsitakse hüdrauliliste löökide mehaanilisi-keemilisi komposiitmaterjalide lagunemismehhanisme, selgitatakse kompromisse sagedase käsitsi vedelike vahetamise ja anti-hüdraulilise{10}}löögikaitse vahel ning esitatakse astmelised anti-hüdraulilised-löögivastavusstandardid.
Põhitehniline vahetus{0}}paagi sagedase käsitsi tühjendamise ja hüdraulilise pragude juhtimise vahel
Regulaarne täispaagi tühjendamine ja täitmine lihtsustab vanni kontsentratsiooni reguleerimist ja lisandite eemaldamist, kuid vedeliku kiire sisse-/väljavool tekitab PTFE sukelsoojendi pindade lõhenemiseks tsüklilise hüdraulilise šoki. Osalise vedeliku ülevoolu filtreerimise ja veebipõhise kontsentratsiooni reguleerimise kasutuselevõtt väldib põhimõtteliselt drastilisi vedelikutaseme kõikumisi, kuid nõuab täiendavaid ülevoolutorustikke ja reaalajas{1}}seireseadmeid. Standardsel ühtsel-seina-PTFE-sukelsoojendil puudub hüdrauliline põrutuskindel elastne rist{4}}tugevdus. Sajad drenaaži-täitmise löögitsüklid laiendavad väikesed esialgsed lõhed kiiresti omavahel ühendatud laiateks pragude võrgustikeks.
Sagedase äravoolu hüdraulilise šoki tugevus ja PTFE sukelsoojendi Kahjustuste riski tabel
| Igapäevased äravoolu- ja täitmistsüklid | Vedeliku liigvoolu kiirus | Hüdraulilise lagunemise akumulatsiooni kiirus | Kasutusiga | Soovitatav struktuur |
|---|---|---|---|---|
| Vähem kui 3 korda nädalas vedeliku vahetus või sellega võrdne, aeglane voolu reguleerimine | Ülepinge kiirus Väiksem või võrdne 0,4 m/s | Aeglased nõrgad isoleeritud maa-alused mikro{0}}lõhed | 17-23 kuud | Standardne vormitud PTFE sukelkütteseade |
| 3–7 korda päevas osaline tühjendamine ja täitmine ilma voolupiiranguta | Pingekiirus 0,4–1,0 m/s | Mõõdukas pragude laienemine vedelatel löögitsoonidel | 11-15 kuud | Keskmise rist-lüliga põrutus-neelava keskmise paksusega-seinaga PTFE sukelkütteseade |
| >7 mitut täispaagi tühjendamist/täitmist vahetuses | Surge velocity >1.0 m/s | Kiire tihedad kattuvad pragude kobarad ja ühepoolne seina õhenemine | 4-9 kuud | Õmblusteta kõrge rist-link paks-seinaga anti-hüdrauliline-liigpingevalu vormitud PTFE sukelkütteseade |
Kahekordne hüdrauliline šokk ja keemiline lagunemismehhanism
Paagi kiirel täitmisel tekitab suurel{0}}kiirusel sissetulev vedelik turbulentse tõusu, mis lööb ägedalt vastu PTFE-sukelküttekeha vertikaalseid pindu; tühjendamine tekitab ka allapoole suunatud hüdraulilise tõmbe ja mulli kokkuvarisemise löögi. Korduv vahelduv löögijõud katkestab fluoropolümeeride molekulidevahelised sidemed ja moodustab tihedaid mikro-pragusid, mis on orienteeritud piki vedeliku voolujooni. Söövitavad happe-, leelise- ja raskmetalliioonid tungivad tavapärase kuumutamise ajal pragude õõnsustesse. Temperatuuride vaheldumine suurendab pragude vahesid ja võimaldab juhtivatel soolajääkidel imbuda välimise PTFE kesta ja sisemise soojusisolatsiooni täiteaine vahele. Juhtiv sete koguneb isolatsioonikihtidesse, moodustades püsivad lekkekanalid, mis vähendavad järk-järgult üldist isolatsioonitakistust tsükli kaupa. Karedad mõranenud löögitsoonid püüavad hõljuva muda ja kristallsademed kinni järgnevas vedelikuringluses, võimendades voolu turbulentsi ja intensiivistades hüdraulilise šoki kahjustusi ise-süvenevas vananemisahelas. Kõik tõsised kahjustused koonduvad eesmistele vertikaalsetele pindadele, mis on suunatud PTFE sukelküttekeha vedeliku sisse-/väljalasketorustikule.
Tootmisohud
Hüdraulilise liigpinge{0}}indutseeritud pragude võrgud vähendavad PTFE sukelsoojendi isolatsioonitakistust ja käivitavad sagedased lekkekaitse hädaseiskamised, mis lükkavad edasi tooriku pideva töötlemise ajakava. Pragude soontesse kinni jäänud sete moodustab fikseeritud soojust isoleerivad-määrdumiskihid ja ühepoolsed ribad, mis põhjustab vanni ebaühtlase temperatuuri ja ebaühtlase töödeldava detaili töötlemise kvaliteedi suurema praagi määraga. Seinte järkjärguline lokaliseeritud hõrenemine mööda kokkupõrkepragusid tekitab lõpuks läbistusavad, mis põhjustab eesmise-külgriba lühis-vooluahela rikke ja PTFE-sukelsoojendi täieliku lammutamise. Pisikesed rabedad PTFE killud kooruvad põrutus{7}}kahjustatud aladelt ja saastavad keemilist vedelikku, tekitades täppistrükkplaatidel ja sulamikomponentidel osakeste defekte.
Leevenduslahendused
Madala vedeliku-asendus-sagedusega tootmisliinid koos aeglase vooluga sisselaskeklappidega võivad kasutada standardset vormitud PTFE sukelsoojendit; paigaldage vedeliku sisselasketorustike juurde voolupiirangu deflektorid, et nõrgendada ülepinge mõju. Keskmise sagedase drenaažiriskiga töökodades valitakse keskmise rist-lüli põrutus-neelduv keskmise paksusega-seinaga PTFE elastse molekulaarmaatriksiga sukelküttekeha, et hajutada hetkeline hüdrauliline löökpinge. Masstootmisliinid, mis nõuavad iga päev mitut täispaagi tühjendus-/täitmistsüklit, peavad varustama õmblusteta kõrge rist-ühenduse paksu-seinaga-hüdraulilist{10}}vormitud PTFE-sukelkütteseadet, et taluda pikaajalist-tsüklilist vedeliku hüppamist. Abitööde reeglid: lisage äravoolu- ja täitetorustike voolupiirangud; rakendada aeglase vedeliku täitmise protseduure; taseme kõikumise amplituudi vähendamiseks kasutage ülevoolu osalist vedeliku uuendamist täispaagi tühjendamise asemel.
Järeldus
Tihedad rühmitatud hüdraulilise löökidega mikro{0}}praod ja PTFE-sukelsoojendi seina ühepoolne lokaalne hõrenemine paagi sagedasest käsitsi tühjendamisest ja uuesti täitmisest tulenevad seotud tsüklilisest turbulentsest vedeliku tõusulainest tingitud mehaanilisest šokist ja korrodeerivate ioonide kiirendatud infiltratsioonist hüdraulilistes lõhedes, mitte aga vedeliku nõrgast stabiilsest vananemise tasemest. Tavalisel mitte-ristseotud õhukeseseinalisel-PTFE-sukelsoojendil puudub põrutus-neelav rist-tugevdus, et vältida korduvat vedeliku tõusu ja langust. Standardiseeritud aeglase -voolu vedeliku asendamise ja ülevoolu osalise uuendamise protokollid, mis on sobitatud hüdraulilise-löögi-kindla rist-pakse{11}}seinaga PTFE sukelsoojendiga, mis põhineb igapäevasel äravoolul-täitetsüklitel ja tõusukiirusel, võib tõhusalt pikendada pragude levikut ja hooldust. PTFE sukelsoojendiga varustatud tsirkuleerivate kemikaalide mahutite süsteemid.
