Yuqori korroziy tashqi muhitda PTFE almashtirgich uchun to'g'ri qobiq materialini qanday tanlash mumkin?

PTFE qobig'i va quvurli issiqlik almashtirgichi qobiq ichidagi toza, korroziy bo'lmagan sovutish suvi bilan ishlaydi, shuning uchun oddiy, arzon karbonli po'lat qobiq butunlay maqbul tanlovga o'xshaydi. Ammo bu almashtirgich xlor gazi uchun kompressor soyasida yoki kislotali idishning yonida o'tiradi, bu erda to'kish yoki doimiy, nam, korroziy tutun kundalik haqiqatdir. Qobiqning tashqi qismi doimiy kimyoviy hujum ostida bo'lib, u bir necha oy ichida yalang'och po'lat devorni zanglaydi va chuqurlashtiradi. To'g'ri qobiq materialini tanlashda, almashtirgichni tashqi tomondan, atmosferadan dushmanga qarshi qurollantirish kerak.

Ushbu maqola xarajat, chidamlilik va xavfsizlikni o'z ichiga olgan korroziy tashqi muhit uchun to'g'ri qobiq materialini tanlash bo'yicha amaliy qo'llanmadir.

Tashqi korroziya muammosi ko'pincha e'tibordan chetda qoladi
Suyuqlikning muvofiqligi bo'yicha ichki konsentratsiya
PTFE issiqlik almashtirgichini aniqlash uchun qilingan muhandislik ishlarining aksariyati texnologik suyuqlik, korroziy suyuqlik yoki quvurlar orqali yoki qobiq tomonida o'tadigan gazga qaratilgan. Shunday qilib, ichki tajovuzkor bilan kurashish uchun PTFE astarlari yoki qattiq PTFE quvurlari tanlanadi. Qobiq materiali, aksincha, odatda faqat mexanik bosim talabiga va "ichki, toza atmosfera" umumiy faraziga ko'ra tanlanadi. Biroq, ko'pgina kimyo sanoati, metallni pardozlash sexlari va neftni qayta ishlash zavodlarida qochqin chiqindilar, baxtsiz hodisalar yoki havodagi xloridlar yoki kislota tumanlari bilan birlashtirilgan haddan tashqari namlik tufayli engil va jiddiy korroziy atmosfera mavjud.

Belgilanmagan qobiqning ta'siri
Quruq ichki muhit uchun mutlaqo maqbul bo'lgan karbonli po'latdan yasalgan qobiq quyidagi ta'sirlarga duchor bo'lganda bir necha oy ichida parchalanishi mumkin:

Qo'shni rezervuarlardan yoki teshiklardan kislota bug'lari (HCl, H2SO4, HNO3)

Suvni tozalash yoki kimyoviy jarayonlardan xlor yoki brom bug'lari

Tuz spreyi (xloridga boy havo, dengiz bo'yi)

Go'ng yoki neft-kimyo zavodlaridan ammiak yoki amin tumanlari

Ta'minot yoki tasodifiy tushirish paytida qobiq yuzasiga agressiv kimyoviy to'kishlar

Muvaffaqiyatsizlik odatda chuqur korroziya bilan boshlanadi, keyin devorning umumiy yupqalashi va nihoyat qobiq orqali oqadi. Jarayonning to'xtab qolishi, xavfsizlik va atrof-muhit uchun xavflar oqish natijasida yuzaga kelishi mumkin. O'simlik atmosferasining tinch havo bombardimonidan omon qolish uchun almashtirgichning po'lat terisi o'zining kimyoviy zirhlari bilan qoplangan bo'lishi kerak.

Chig'anoqlar uchun material variantlari
Variant 1: Kimyoviy chidamli minimal bo'yoq bilan karbonli po'lat
Eng arzon yechim uglerodli po'latdan yasalgan qobiqdir (masalan, SA-516 Gr. 70 yoki shunga o'xshash) tayyorlangan sirt (Sa 2,5 gacha abraziv portlatish) va yuqori sifatli ko'p qatlamli kimyoviy chidamli bo'yoq tizimi bilan qoplangan. Odatda qoplama tizimlari quyidagilardir:

Epoksi asosli astarlar (ikki komponentli, yuqori qurilish) va epoksi yoki poliuretanning yuqori qatlami.

Kimyoviy qarshilikni yaxshilash uchun poliuretan yoki floropolimer bilan o'zgartirilgan oxirgi qoplamalar.

Qattiq ta'sir qiluvchi vinil ester yoki shisha parchasi bilan qoplangan qoplamalar

Atrof-muhit: yumshoq, yopiq, quruq iqlim; vaqti-vaqti bilan agressiv bo'lmagan bug'larga-ta'sir qilish (masalan, organik erituvchilarning past darajasi). Bo'yoq qurbonlik uchun to'siqdir. Biroq, bo'yoq nozik. Bitta tirnash yoki ishqalanish korroziya xujayrasini boshlashi mumkin, u qoplama orqali tezda po'latga hujum qiladi. Tez-tez tekshirish va teginish-talab qilinadi. Uzluksiz korroziv bug'lar yoki chayqalishlar bilan har qanday vaziyatda minimal, qisqa muddatli yechim bo'yalgan karbonli po'lat qobiqdir.

Variant 2: 316L zanglamaydigan po'lat (standart sanoat yangilanishi)
Ma'lum bo'lgan korroziy atmosferada yanada mustahkam va doimiy yechim uchun standart sanoat yangilanishi 316L zanglamaydigan po'latdan yasalgan qobiq. 316L (past uglerod) tarkibida molibdenni (2-3%) o'z ichiga oladi:

Xlorid chuqurligi va yoriqlar korroziyasi (o'rtacha konsentratsiyalar)

Suyultirilgan sulfat, xlorid va fosfor kislotalari (kislota bug'lari)

Sohil (tuz) atmosferalari

316L qobig'i bo'yashni, qoplamalarni muntazam parvarish qilishni va chizish yoki mexanik shikastlanishdan keyin teginishni talab qilmaydi. Albatta, u tashqi tomondan korroziyaga chidamli. Ko'pgina kimyoviy zavod sharoitlari va qirg'oq chizig'idan bir necha km masofada joylashgan har qanday o'rnatish uchun tavsiya etilgan minimal miqdor 316 litrni tashkil qiladi.

Cheklovlar: 316L issiq konsentrlangan xlorid kislotaga, kuchli qaytaruvchi kislotalarga yoki yuqori haroratli xlorid eritmalariga (yuqori xlorid darajasi bilan 50-60 darajadan yuqori) chidamli emas. Bundan tashqari, qizdirilgan organik kislotalar ham zarar ko'radi. Ammo oddiy tashqi atmosfera ta'sirida (hatto og'ir) 316L yaxshi xizmat ko'rsatadi.

Xarajat mukofoti: 316L qobiqlarning narxi moddiy asosda karbonli po'latdan taxminan 3-5 baravar yuqori. Biroq, umr bo'yi xarajat ko'pincha past bo'ladi, chunki qayta bo'yash yoki korroziya bilan bog'liq ta'mirlash kerak emas.

Variant 3: Shisha tolali-Temirlangan plastmassa (FRP) - ekstremal sharoitlar uchun
Eng og'ir tashqi yoki aralash kislotali vaziyatlar uchun, masalan, to'g'ridan-to'g'ri xlorid kislotasi uchun shamollatish trubkasi ostida joylashgan almashtirgich yoki yuqori xlorli, yuqori namlikli atmosferada 100 darajadan past haroratlarda, yakuniy yechim shisha tolali plastmassa (FRP) bo'lishi mumkin. FRP qobiqlari termoset qatroni (masalan, vinil ester, epoksi yoki poliester) bilan mustahkamlangan shisha tolalardan iborat. Asosiy afzalliklari:

Turli xil kislotalar, ishqorlar, tuz eritmalari va organik erituvchilar tomonidan korroziyaga deyarli cheksiz qarshilik (qatron tanlashga qarab).

Hech qanday galvanik korroziya - FRP metall bo'lmagan-dir.

Engil vazn - odatda po'lat og'irligining to'rtdan bir qismini tashkil qiladi.

Tashqi yuza hech qachon bo'yash yoki parvarish qilishni talab qilmaydi.

FPR qobiqlarining muhim cheklovlari:

Harorat chegarasi - Odatda vinil ester uchun 100-120 daraja, polyester uchun pastroq. FRP yuqori haroratlarda xizmat ko'rsatish uchun tavsiya etilmaydi.

Pressure limit - FRP shells are designed for lower pressures (usually up to 10 bar, but often less) than steel. FRP is not suitable for high pressure applications (>10 bar).

Yonuvchanlik - FRP yonuvchan. U yonib, tutun va zaharli toksinlarni chiqaradi. Mahalliy kodlar yong'in xavfsizligi muhim ahamiyatga ega bo'lgan ilovalarda (masalan, egallab olingan binolarda yoki olov manbalari yaqinida) FRPni taqiqlashi mumkin. Yong'inga chidamli{6}}qatronlar mavjud, ammo ular nisbatan cheklangan.

O'tkazuvchanlik - Vaqt o'tishi bilan ba'zi moddalar qatron qatlamiga kirib, shisha tolalarga zarar etkazishi mumkin. To'g'ri rezinni tanlash juda muhimdir.

Mexanik quvvat - FRP po'latdan ko'ra kamroq modul va zarba qarshiligiga ega. Qo'llab-quvvatlash va jismoniy shikastlanishdan himoya qilish kerak.

FRP ni qachon tanlash kerak?

316L ga hujum qiluvchi tashqi muhit kislotalari (masalan, issiq kuchli HCl, gidroflorik kislota yoki oksidlovchi va qaytaruvchi kislotalarning birikmalari).

Qobiqning harorati past va o'rtacha (100 darajadan past).

Uskunalar past bosim uchun mo'ljallangan (odatda 5-6 bar).

Yong'in xavfi maqbul va mahalliy qonunlarga javob beradi.

almashtirgich juda dushman kimyoviy moddalarning tez-tez to'kilishi ehtimoli yuqori bo'lgan mintaqada joylashgan.

Taqqoslash uchun tanlov matritsasi
Atrof-muhitning jiddiyligi Tavsiya etilgan qobiq materiali Narx indeksi (taxminan) Cheklov Qoplama zarur
Atmosfera: quruq, toza, bino ichidaKarbonli po'lat + kimyoviy chidamli epoksi/uretan qoplama Ha (ko'p-qatlam) 1,0 Bo'yoq mo'rt va muntazam tekshirishni talab qiladi
Vaqti-vaqti bilan kislota bug'lari, nam316L SSNo 3-5Issiq qaytaruvchi kislotalarga, yuqori haroratli xloridlarga chidamli emas
Sohil (tuz purkagichi) 316L zanglamaydigan po'lat (yoki o'ta ostenitik uchun super{1}}No 3-5 Standart 316L juda yuqori xloridli chayqalish zonasida chuqurlashishi mumkin. Jiddiy holat uchun 2205 dupleksni ko'rib chiqing
Oʻrtacha{0}}haroratli uzluksiz kislotalar (HCl, H₂SO₄) 316L zanglamaydigan poʻlat (maxsus kislotani tekshiring) yoki FRPNo 4-6 (FRP oʻxshash yoki biroz yuqoriroq) FRP past bosim va harorat bilan cheklangan. Qatronlar mosligini tekshiring
Hot, concentrated acid fumes (>80 daraja ) FRP (yuqori haroratli vinil ester) yoki astarli po'lat (bosim yuqori bo'lsa)Yo'q (FRP) yoki bo'yoq + astar (po'lat) 5-8 FRP yonuvchanligi; po'lat astar murakkablikni oshiradi
Aralash kislota (HF + HNO 3 ) o'ziga xos qatronli FRP (yoki PTFE-astarlangan uglerod po'lat qobig'i) 6-10 Mutaxassis dizayni talab qilinmaydi
Dizaynga oid qo'shimcha fikrlar
Qobiq gardishlari va nozullar
Qobiqli nozullar, gardishlar va murvat materiallari ham tashqi muhitga chidamli bo'lishi kerak. 316L qobig'ining barcha gardishlari va nozullari ham 316L bo'lishi kerak. FRP qobig'ining nozullari, shuningdek, FRP yoki korroziyaga chidamli qotishmalardan (masalan, Hastelloy) tegishli o'tish birikmalariga ega. Bolting korroziyaga-bardoshli materialdan (masalan, 316 zanglamaydigan po'lat yoki korroziyaga chidamli qoplamali-B7) tayyorlanishi va atmosferadan himoyalangan bo'lishi kerak.

FRP yong'in xavfini baholash
FRP qobig'ini belgilashdan oldin yong'in xavfini baholash kerak. FRP chig'anoqlari olovga yoqilg'i qo'shadi va olovni o'tishi mumkin. Ko'pgina kimyoviy korxonalarda yong'inga qarshi qoidalar FRP dan foydalanishni taqiqlaydi, bundan tashqari samarali yong'in o'chirish tizimlari mavjud bo'lgan, alangalanish manbalaridan etarlicha masofa bo'lgan yoki yong'inga chidamli qatronlar qo'llanilsa (bu odatda mexanik xususiyatlarni kamaytiradi). Qobiq va quvur almashtirgichlar uchun ba'zi o'simliklar FRP ga umuman ruxsat bermaydi. Spesifikator mahalliy kodlarga va zavod xavfsizligi standartlariga murojaat qilishi kerak.

Bosim va harorat chegaralari
The material of the shell shall withstand the design pressure and temperature of the exchanger irrespective of the external environment. FRP is not suitable for high pressure (e.g. >10 bar) or high temperature (>120 daraja) xizmatlar. Bunday hollarda uglerodli po'latdan yasalgan qobiq yoki 316L kerak bo'ladi, lekin tashqi himoya (masalan, kimyoviy-bardoshli bo'yoq yoki qoplama) qo'shilishi kerak. Shu bilan bir qatorda, ichki FRP yoki PTFE qoplamasi bilan qoplangan tashqi uglerod po'lat qobig'i bilan ikkita devor yoki ko'ylagi qobiq konstruktsiyasi mumkin. Bu ixtisoslashgan va qimmat echimdir.

Ob-havo to'siqlari va tashqi izolyatsiya
Agar qobiq issiqlik izolyatsiya qilinishi kerak bo'lsa (masalan, issiqlik yo'qotilishini kamaytirish yoki xodimlarni himoya qilish uchun) izolyatsiya tizimi qobiqqa qarshi korroziy namlikni saqlamasligi kerak. Karbonli po'latdan yasalgan qobiqlar uchun ob-havo to'sig'i (metall ko'ylagi) talab qilinadi. Nam izolyatsiya ostida yoriqlar korroziyasini oldini olish uchun 316L qobiq uchun bir xil ob-havo to'sig'i tavsiya etiladi. FRP chig'anoqlarini ishlatganda, izolyatsiyani to'g'ridan-to'g'ri qo'llash mumkin, ammo yopishtiruvchi va izolyatsiyalash materiallari qatronlar bilan kimyoviy jihatdan mos bo'lishi kerak.

Xarajat va hayot aylanishi
Bo'yalgan uglerod po'latdan yasalgan qobiq eng past boshlang'ich xarajatga ega, ammo texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladi (og'irlik darajasiga qarab har 3-10 yilda bir marta bo'yash). 316L qobiqning birinchi narxi ko'proq, lekin 20 yillik xizmat muddati davomida tashqi korroziyaga xizmat ko'rsatmaydi. FRP qobig'ining dastlabki narxi o'rtacha (masalan, 316 litr yoki undan ko'p) va minimal texnik xizmat ko'rsatishga ega, ammo u bosim, harorat va yong'in xavfsizligi cheklovlariga ega. Ko'pgina korroziy vaziyatlar uchun hayot tsikli xarajati tahlili mos keladigan ko'pgina ilovalar uchun 316L ni ko'rsatadi.

Amaliy tanlovga misol
Stsenariy: PTFE issiqlik almashinuvchisi metallni pardozlash zavodiga o'rnatilgan. Atrof-muhit yaqin atrofdagi tuzlash idishlaridan xlorid kislotaning nozik tumanini (0,5-5 ppm) o'z ichiga oladi. Qobiq to'g'ridan-to'g'ri to'kilgan holda namlanmaydi, lekin nam kislotali havo har doim mavjud. Qobiq 80 daraja va 6 barda ishlaydi. Almashtirgich bino ichida va yong'inni o'chirishga ega.

Tahlil:

Karbonli po'latga bo'yash. Chiroyli epoksi qoplamasi teshiklar va chekka korroziya paydo bo'lgunga qadar 2-3 yil davom etishi mumkin. Tez-tez bo'yashni talab qiladi. Oldini olish uchun.

316L zanglamaydigan po'lat: Atrof-muhit harorati va o'rtacha haroratlarda suyultirilgan HCl tumanlariga chidamli{1}}L 80C da bir oz chuqurlashishi mumkin, ammo tumanda (suyuq emas) va xlorid miqdori yuqori bo'lganda xavf past bo'ladi. Yaxshi. Premium yangilanish super{5}}austenit (masalan,. 904L) bo'ladi, lekin kerak emas.

FRP: Vinil ester FRP 80 darajada suyultirilgan HCl ga to'liq chidamli. Bosim (6 bosim) FRP sig'imi ichida (odatda maksimal 10 bar). Qabul qilinadigan, kichik yong'in xavfi, o'simlik yong'inni o'chirishga ega. FRP ham mumkin, lekin 316L dan qimmatroq bo'lishi mumkin.

Tavsiya etilgan: 316L zanglamaydigan po'latdan yasalgan korpus. Bu o'rtacha narxda uzoq muddatli texnik xizmat ko'rsatishni ta'minlaydi va FRP ning yong'in va bosim cheklovlarini yo'q qiladi.

Xulosa: almashtirgichning ikkita old zirhi
Qobiq materiali muhim, mustaqil va tejamkor qaror-dir - almashtirgichning strukturaviy yaxlitligini ko'rinmas, atmosfera hujumidan himoya qiladigan tashqi zirh tanlash. Engil ichki xizmat ko'rsatish uchun kamida kimyoviy{2}}bo'yoq tizimiga ega uglerodli po'latdan yasalgan qobiq. 316L zanglamaydigan po'lat bardoshli,-odatda kimyoviy zavodlar va qirg'oqbo'yi joylarda topiladigan korroziy atmosferaga yangilang. FRP juda past bosimli, past haroratli xizmatlar uchun ijobiy korroziyaga chidamliligini ta'minlaydi, bu erda hatto 316L ham muvaffaqiyatsizlikka uchraydi, lekin yong'in xavfsizligi va bosim cheklovlarini buzadi. Issiqlik almashtirgich ikki-jabhada - ichkarida va tashqarisida kurashmoqda. PTFE quvurlari ichki jarayon suyuqligini olib yuradi, ammo qobiq materiali tashqi muhitga chidamli bo'lishi uchun tanlanishi kerak. Uzoq va muammosiz xizmat muddatini-taʼminlash uchun qobiq materialini haqiqiy oʻsimlik atmosferasiga moslang.