Poukisa yo ta dwe yon aparèy chofaj PFA yo itilize nan yon metal-liy fini gen yon radiusing nan tout kwen kont kwen byen file?

Akòz pri ki ba yo ak gwo rezistans chimik nan divès asid ak baz, PVC (klori polyvinyl) tank revètman yo souvan anplwaye nan pwosesis chimik. Men, PVC vin fleksib lè yo ajoute plastifyan, anjeneral, ftalat (DEHP, DINP, DIDP) oswa altènatif ki pa -ftalat (DOA, TOTM). Plastifyan sa yo pa kovalans mare nan matris PVC a epi yo gen yon tandans imigre nan sifas la sou tan, espesyalman nan tanperati ki wo (40-80 degre). Migrasyon plastifyan soti nan aparèy chofaj PFA nan yon tank plastifye ki gen plas PVC-Lè yon aparèy chofaj PFA yo plonje nan yon tank ki gen plastifikasyon PVC-, plastifyan yo imigre nan likid la epi yo adsorbe sou sifas PFA a. Plastifyan yo se ester òganik ki ba pwa molekilè ki elaji pòsyon amorphe PFA yo, diminye tanperati tranzisyon an vè (Tg), epi ogmante estrès anviwònman an (ESC). Tès akselere te montre ke PFA an kontak ak plastifyan ftalat imigre nan 70 degre devlope fant sifas 3-5 fwa pi vit pase nan kondisyon san plastifyan. Prezans plastifyan ki soti nan revètman PVC akselere fann sifas nan aparèy chofaj PFA, espesyalman pandan operasyon wo dansite watt (pi gran pase oswa egal a 3 W / cm2) oswa monte bisiklèt tèmik.

PFA ak mekanis migrasyon plastifyan entèraksyon
Plastifyan yo imigre soti nan PVC atravè twa mekanis: difizyon sifas (plastifyan fleri sou sifas revètman a epi li fonn nan likid pwosesis la), lesivaj (ekstrè plastifyan dirèkteman nan solvang agresif oswa asid) ak vapè-transpò faz (plastizan evapore nan revètman a epi kondanse sou sifas ki pi fre, ki gen ladan seksyon frèt aparèy chofaj la). Lè yo antre nan likid la, plastifyan yo ogmante. Pou yon tank 1000 lit ak revètman PVC nan 60 degre, kontni an ftalat nan faz likid la ka rive nan 20-100 ppm apre 6 mwa. Konsantrasyon maksimòm plastifyan an jwenn tou pre sifas revètman (kouch fwontyè) kote aparèy chofaj PFA a ka pozisyone pou chofaj inifòm. Plastifyan penetre nan rejyon amorphe polymère sou sifas PFA. PFA se 40-50% amorphe. Molekil plastifyan (pwa molekilè 300-500 Da) gaye nan rejyon amorphe sa yo epi fonksyone kòm sòlvan ki divize chenn polymère yo epi diminye friksyon ant chèn yo. Tanperati tranzisyon an vè nan faz amorphe a bese soti nan apeprè -15 degre (PFA pi) a -30 a -40 degre (PFA plastifye). Sa a ogmante fleksibilite nan tanperati chanm, men tou, ogmante sansiblite polymère a nan fann estrès nan anviwònman an, depi pòsyon amorphe yo kounye a pi fasil antre nan espès korozivite.

Krak estrès anviwònman an se lè yon polymère ensiste (akòz ekspansyon chalè, presyon oswa estrès rezidyèl nan pwodiksyon) antre an kontak ak yon ajan sifas aktif (plastifyan an). Plastifyan an diminye enèji sifas la pou fasilite pwopagasyon ka zo kase pou fant pwopaje nan estrès pi ba pase fòs sede abityèl polymère a. Estrès kritik pou ESC nan PFA nan 30% asid nitrique nan 80 degre ki pa gen plastifyan se 5-7 MPa. Estrès kritik la diminye a 2-3 MPa an prezans 50 ppm plastifyan DEHP. Yon aparèy chofaj ki gen estrès rezidyèl 4 MPa nan yon kwen bride (tipik nan yon konsepsyon kwen byen file) pa pral fann nan asid pwòp, men li pral krak nan yon mwa nan asid ki kontamine ak plastifyan.

Akselere rezilta tès krak
Plasticiser Type Concentration in Liquid (ppm) Temperature (° C)Time to First Visible Crack (PFA, 2 mm wall, 4 MPa applied stress) Cracking Rate vs. No Plasticiser Primary Mechanism None (control) 0 80 >5,000 èdtan (pa gen fant) 1.0× Pa gen ESC DEHP (di-ethylhexyl phthalate)10 80 1,200-1,800 èdtan 3-4x Anfle amorphe + ESC DEHP 50 80 400-700 èdtan 7-12x Grav ESC
DEHP 100 80 150-300 è 15-30X Rapid krak
DINP (ftalat di-isononyl) 50 80 500-900 èdtan 6-10× Menm jan ak DEHP
DIDP (di-isodecyl phthalate) 50 80 600-1,000 èdtan 5-8× Pi gwo molekil, difizyon pi dousman
DOA (dioktil adipat, ki pa-ftalat) 50 80 800–1,200 èdtan 4–6× Pa agresif menm jan ak ftalat
TOTM (trioktyl trimellitate) 50 80 1,500–2,500 èdtan 2–3× Migrasyon ki ba, pi gwo molekil
Asid ftalik (pwodwi degradasyon plastifyan)10 80 2,000-3,000 èdtan 2× Mwens efikas pase plastifyan paran yo
Deteksyon & Prevansyon
PFA Heater Plasticiser Enduced Cracking Egzanp: (1) Fant premye devlope sou bò a nan aparèy chofaj la an kontak ak revètman PVC a (bò ki gen pi gwo konsantrasyon nan plastifyan). (2) Fant yo anjeneral piti (0.1 - 0.5 mm pwofondè), anpil ak abitrèman oryantasyon (fant tèmik fatig yo sikonferans). (3) Sifas PFA a ka santi yon ti kras kolan oswa lwil nan manyen la akòz plastifyan adsorbed. (4) Likid pwosesis la ka gen TOC segondè (total kabòn òganik) akòz lesivaj plastifyan. Analiz pou konfimasyon: Prelèvman sifas PFA a ak yon prelèvman sòlvan-mouye (izopropanol) epi analize pa GC-MS pou ftalat oswa lòt plastifyan. Si deteksyon an pozitif ak pi wo a 10 µg/cm², yo detekte yon kontaminasyon plastifyan konsiderab.

Estrateji prevansyon: (1) Ranplase revètman PVC a ak yon revètman san plastifyan (PP, PVDF, PFA oswa PTFE). Plastifyan -PVC gratis (PVC rijid, Kalite I) disponib, men li gen mwens rezistans chimik epi li mwens fleksib. 2) Baryè plastifyan: yon fèy polietilèn oswa polypropylène (1-2 mm) ant revètman PVC a ak kontni tank la. Baryè sa a dwe mete ajou chak ane. (3) Gwo woulman likid: si likid tank la chanje souvan (egzanp operasyon pakèt ak solisyon fre chak sik), konsantrasyon plastifyan an rete ba (<5 ppm) reducing danger substantially. (4) Use a heater with lower surface stress : radius all corners (see Article #62), anneal to relieve residual stress, and operate at lower watt density (<2.5 W/cm²). A stress-free PFA surface is significantly more resistant to ESC even in the presence of plasticisers. (5) Add a filter (activated charcoal or polymeric adsorbent) to the tank recirculation loop for continuous removal of plasticisers.

Remèd ki pi ekonomik alontèm pou enstalasyon ki egziste deja ak PVC revètman ak aparèy chofaj PFA ki prematireman kraze se ranplase revètman PVC a ak PVDF oswa polypropylène (si konpatibilite chimik pèmèt). Pri ranplasman revètman (5,000 – 15,000 pou 2,000 tank) anjeneral refè nan 2 – 3 ane atravè ranplasman aparèy chofaj redwi (5,000 – 15,000 pou 2,000 tank) anjeneral refè nan 2 – 3 ane atravè ranplasman aparèy chofaj redwi (1,400 – 5000 – pou chak aparèy chofaj). aparèy chofaj pa ane=$1,000 – 6,000/ane) plis diminye tan yo. Si ranplasman revètman pa pratik, konsidere yon aparèy chofaj metal (Titàn oswa Hastelloy) ki pa sijè a ESC soti nan plastifyan. Chofaj Titàn yo 2-3 fwa pi chè pase PFA, men yo ka pri-efikas si aparèy chofaj PFA yo echwe chak 3-6 mwa akòz fann plastifyan an.

Konklizyon: Plastifyan akselere fann PFA nan yon gwo degre
Prezans plastifyan k ap emigre soti nan revètman tank PVC akselere fann sifas aparèy chofaj PFA yo epi tan echèk la redwi pa faktè 3-30 depann de kontni plastifyan, tanperati ak nivo estrès aparèy chofaj. Plastifyan ftalat (DEHP, DINP) se pi agresif ki pwovoke estrès nan anviwònman an nan presyon aplike osi ba ke 2 a 3 MPa. Yo ta dwe konsidere lavi sèvis aparèy chofaj PFA nan tank ki gen revètman PVC plastifye - tipikman 6-18 mwa olye ke 3-5 ane. Pou anpeche li, yo dwe elimine sous plastifyan (PVC revètman ranplase pa materyèl san plastifyan), yo dwe enstale yon baryè oswa yo dwe itilize yon materyèl aparèy chofaj ki iminitè kont plastifyan (Titàn, kwatz, carbure Silisyòm). Pou tank ki gen revètman PVC ki egziste deja, enjenyè ki espesifye aparèy chofaj PFA yo ta dwe gen ladan yon analiz plastifyan nan likid pwosesis la, epi konsidere delè ranplasman rapid. Yon aparèy chofaj PFA ki fann nan asid pwòp apre 4 ane ka krake nan 4 mwa nan menm asid la ak 50 ppm DEHP ki soti nan yon revètman PVC. Pa panse PFA se "chimik rezistan" Se poutèt sa rezistan a ESC ki te pwodwi pa plastifyan. Plastifyan yo pa pwodui chimik ki afekte kolòn vètebral polymère a, yo atake estrikti fizik la ak PFA vilnerab.