Egy vegyi üzem tizennégy hónapos szolgálat után kihúzott egy PTFE merülőfűtőt egy kénsavas pácoló tartályból. A folyamat felé eső tokfelület jó állapotban volt. A rögzítőkonzolok mögötti területen-azokon a területeken, ahol a konzolok érintkeznek a fűtőberendezéssel-, sötét foltok és lyukak láthatók. A PTFE alatti fém korrodálódott, és két helyen a korrózió elég mélyen behatolt ahhoz, hogy lyukas szivárgást okozzon.
A tartókonzolok és a fűtőfelület közötti szűk résekben réskorrózió lép fel. A rés túl kicsi a folyadék keringéséhez, de elég nagy ahhoz, hogy a technológiai folyadék bejusson. A résben lévő folyadék stagnál, és a résben lévő kémia olyan módon változik, hogy felgyorsítja a korróziót.
Miért keletkeznek rések a rögzítőkonzolok mögött?
A tartókonzolok hegesztéssel, csavarozással vagy befogással rögzíthetők a fűtőberendezéshez. Minden rögzítési mód rést hoz létre a konzol és a fűtőfelület között. Lehet, hogy a rés csak néhány ezred hüvelyk széles, de elég nagy ahhoz, hogy a folyadék kapilláris hatására behatoljon.
A rés védve van az ömlesztett áramlástól. A benne lévő folyadék nem tud keringeni. Az oxigént és más oldott anyagokat a korróziós reakciók elnyelik, de nem pótolhatók. A résfolyadék kémiája megváltozik.
| Csatolási mód | Rés szélessége | Folyadékcsere | Korrózióveszély | Legjobb gyakorlat |
|---|---|---|---|---|
| Hegesztett konzol | 0-0,05 mm | Egyik sem | Magas hegesztési hibáknál | Teljes áthatoló varrat |
| Csavarozott konzol | 0,05-0,2 mm | Nagyon alacsony | Nagyon magas | Tömítés tömítéssel |
| Befogott konzol | 0,1-0,5 mm | Alacsony | Magas | Használjon szilárd PTFE betétet |
| Hornyolt konzol | 0,5-1,0 mm | Mérsékelt | Mérsékelt | Öblítse le vízzel |
A konzolok rögzítési módjai és réskorróziós kockázata
A réskorrózió kémiája
Egy résben a folyadékban oldott oxigént a kezdeti korróziós reakció elnyeli. Az oxigént nem lehet pótolni, mert a rés le van védve az ömlesztett áramlástól. A résen belüli oxigénkoncentráció csökken, míg a kinti koncentráció magas marad. A különbség oxigénkoncentrációs cellát hoz létre.
A résben lévő fém anódossá válik,{0}}ez korrodálódik. A résen kívül lévő fém katódos lesz,{2}}védve lesz. A rés belsejében a korrózió sebessége felgyorsul.
A korróziós reakció során keletkező fémionok vonzzák a kloridionokat az ömlesztett folyadékból. A résben lévő kloridkoncentráció növekszik, néha eléri az ömlesztett koncentráció többszörösét. A magas kloridkoncentráció tovább gyorsítja a korróziót.
A rés belsejében a pH csökken, ahogy a fémionok hidrolizálnak. A savas környezet még jobban felgyorsítja a korróziót. Az eredmény egy gyorsan mélyülő gödör, amely áthatol a fűtőburkolaton.
Miért vannak még mindig sebezhetőek a PTFE{0}}bevonatú fűtőtestek?
A fűtőtesten lévő PTFE bevonat célja, hogy megvédje az alatta lévő fémet a technológiai folyadéktól. De a bevonat nem nyúlik be a tartó és a fűtőelem közötti résbe. Ha a bevonat megsérül a konzol felszerelése során, vagy ha a rés nincs teljesen lezárva, a technológiai folyadék érintkezésbe kerülhet a csupasz fémmel.
Még ha a bevonat sértetlen, rés keletkezhet a bevonat és a konzol között. A bevonat enyhén áteresztő lehet, és a bevonatba behatoló folyadék rést hoz létre a bevonat és a fém között.
A réskorrózió megelőzése
A leghatékonyabb megelőzés a hasadék megszüntetése. A fűtőtesthez teljes áthatoló varrattal hegesztett konzolnak nincs rés. A hegesztés tömíti a csatlakozást, és megakadályozza a folyadék bejutását.
Ha a hegesztés nem praktikus, egy tömítés vagy tömítőanyag kitöltheti a rést. A PTFE tömítés vagy a fluorpolimer tömítőanyag megakadályozza, hogy a folyadék bejusson a tartó és a fűtőelem közötti résbe.
A tartó és a fűtőelem közötti szilárd PTFE párna teljesen megszünteti a réseket. A betét összenyomható és kitölti a rést, a PTFE pedig kémiailag inert.
| Megelőzési intézkedés | Hatás a réskorrózióra | Végrehajtás | Költség |
|---|---|---|---|
| Teljes-áthatoló hegesztés | Megszünteti a repedést | Gyártás | Mérsékelt |
| PTFE tömítés | Tömíti a réseket | Szerelés | Alacsony |
| Fluoropolimer tömítőanyag | Tömíti a réseket | Szerelés | Alacsony |
| Masszív PTFE párna | Megszünteti a repedést | Konzol kialakítás | Mérsékelt |
Megelőző intézkedések a réskorrózió ellen a rögzítőkonzolok mögött
Amikor a réskorrózió tervezési problémát jelez
Az a fűtőtest, amely a megfelelő konzol kialakítás ellenére réskorróziót fejleszt, azt jelzi, hogy a bevonat vagy a konzol anyaga nem alkalmas az alkalmazásra. A hegesztett konzolokkal, PTFE tömítésekkel vagy tömör PTFE betétekkel ellátott egyedi PTFE merülőfűtő-konfiguráció a réskorrózió kiváltó okát kezeli. A specifikációs folyamat megköveteli a fürdő kémiáját, az üzemi hőmérsékletet, a konzol kialakítását és a szükséges teljesítményt. Az agresszív vegyszerekkel rendelkező létesítményeknél ez az alkalmazás--specifikus megközelítés csökkenti a réskorróziót és meghosszabbítja a fűtőelem élettartamát.
