อะไรคือความแตกต่าง-ระหว่างการใช้ PFA ที่มีเม็ดสี (สำหรับการปิดกั้นรังสียูวี) กับ PFA ธรรมชาติสำหรับเครื่องทำความร้อนในถังเคมีกลางแจ้ง

PFA heaters are positioned in outdoor chemical tanks and are therefore subject to UV radiation from sunshine. Natural (translucent) PFA allows 70 to 80% of UV-A and 40 to 60% of UV-B to pass through the sheath. This can deteriorate the polymer surface and, more importantly, destroy the adhesive bond to the metal core. Black coloured PFA (1-3 wt % carbon loaded) filters 99% of UV light and hence protects the polymer-metal interaction. However, pigmented PFA increases the idle temperature of the sheath by 10–25°C due to higher absorption of solar heat, therefore accelerating chemical permeation and thermal deterioration. Trade-off: Pigmented PFA increases UV-related life, but decreases chemical-thermal life. For outdoor tanks in sunny climates (UV index >5) มีสารเคมีปานกลาง (pH 5-9 อุณหภูมิ<60°C), Pigmented PFA is the material of choice. It does pass UV, however natural PFA may have longer overall life for harsh substances (strong acids, >80 องศา ) หรือในบริเวณที่มืดมน

การเสื่อมสภาพของรังสียูวีและความร้อนจากแสงอาทิตย์ ภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออก
PFA ธรรมชาติส่งแสง UV ไปยังแกนโลหะ โฟตอน UV (290-400 นาโนเมตร) ขัดขวางการเชื่อมต่อในชั้นกาวที่ยึด PFA เข้ากับแกนกลาง กาวจะละลาย ความชื้นเข้าไป และเกิดการหลุดร่อนหลังจากสัมผัสภายนอก 2-3 ปี พื้นผิว PFA ยังเป็นสีเหลืองและเปราะ (ดูบทความ #49) PFA ที่มีเม็ดสีสีดำจะดูดซับรังสียูวีที่พื้นผิวด้านนอกและแปลงเป็นความร้อน แกนโลหะได้รับการปกป้องอย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม พื้นผิวสีดำดูดซับรังสีอินฟราเรดจากดวงอาทิตย์ (ความร้อน) ได้ 85–95% ในขณะที่ PFA ตามธรรมชาติส่งผ่าน IR ได้ 60–80% ทำให้แกนโลหะร้อนโดยตรงแต่ให้ความร้อนที่พื้นผิวน้อยกว่า ในอากาศสงบ (ไม่มีการระบายความร้อนด้วยของเหลว) เครื่องทำความร้อน PFA สีดำ (การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ 1,000 วัตต์/ตารางเมตร) อาจสูงถึง 70-80 องศา ในขณะที่เครื่องทำความร้อน PFA ตามธรรมชาติจะมีอุณหภูมิสูงถึง 45-55 องศา ความแตกต่าง 25 องศาทำให้การโจมตีและการเจาะด้วยสารเคมีเร็วขึ้น ความแตกต่างมีขนาดเล็กลงแต่ยังคงมีนัยสำคัญ (อุณหภูมิพื้นผิว PFA สีดำสูงกว่า 5–15 องศา) โดยมีเครื่องทำความร้อนอยู่ใต้ของเหลว

ตัวเลือกที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับโหมดความล้มเหลวที่โดดเด่น การย่อยสลายด้วยรังสียูวีเป็นกลไกความล้มเหลวที่เกิดขึ้นภายใน 2-5 ปี การย่อยสลายการซึมผ่านของสารเคมีเป็นกลไกภายใน 3-10 ปี หากสารเคมีมีรังสี UV อ่อนๆ จะเป็นปัจจัยจำกัด - การเลือกเม็ดสี หากสารเคมีรุนแรง ให้ใช้สารเคมีจากธรรมชาติเพื่อลดอุณหภูมิ การเจาะมีจำกัด

การเปรียบเทียบ PFA แบบเม็ดสีและแบบธรรมชาติสำหรับบริการกลางแจ้ง
คุณสมบัติ PFACarbon ธรรมชาติ (PFA สีดำ-มีเม็ดสี)
การส่งผ่านรังสียูวี (300–400 นาโนเมตร) 40–70%<1% Pigmented (UV protection)
การดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์สเปกตรัมทั้งหมด25–35% 85–95% ความร้อนน้อยลง (ตามธรรมชาติ)
อุณหภูมิรอบเดินเบาสูงสุด (วันแดดจัด ไม่มีของเหลว) 45-55 องศา 70-85 องศา สภาพแวดล้อม (เย็นกว่า 30 องศา)
อัตราการซึมผ่านของกรดสัมพันธ์ที่ 60 องศา C1.0× 1.3–1.8× โดยธรรมชาติ (การซึมผ่านต่ำกว่า)
อายุการหลุดร่อน (ปี สภาพอากาศที่มีแดดจัด -เหนี่ยวนำให้เกิด UV)2-4 ปี 8-12 ปี มีเม็ดสี (มากกว่า 3 เท่า)
ทนต่อสารเคมี (กรดแก่ 80 องศา ) ค่าอ้างอิงลดลงเล็กน้อย (ตัวเติมออกซิไดซ์คาร์บอน) โดยธรรมชาติ
อุณหภูมิพื้นผิวในอ่าง 60 องศา 500 วัตต์/ตร.ม. แสงอาทิตย์ 65–70 องศา 70–80 องศา ธรรมชาติ (เย็นกว่า 5–10 องศา)
การตรวจสอบด้วยสายตา (ดูสถานะของแกนกลาง) เป็นไปได้ (โปร่งใส) เป็นไปไม่ได้โดยธรรมชาติ (ทึบแสง)
ต้นทุนสัมพัทธ์ 1.0× 1.1–1.2× ธรรมชาติ (ต้นทุนต่ำกว่า)
คู่มือการคัดเลือกสภาพภูมิอากาศและความรุนแรงของสารเคมี
ตำแหน่ง สภาพภูมิอากาศ ความรุนแรงของสารเคมี การแผ่รังสีแสงอาทิตย์รายวัน สี PFA ที่แนะนำ เหตุผล
แดดจัด (เมดิเตอร์เรเนียน ตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา) ปานกลาง (pH 5-9,<60°C)High (>5 kWh/m2/วัน)ป้องกันรังสียูวี-มีเม็ดสีเหนือกว่า
แดดจัด ปานกลาง (กรดเจือจาง 60–80 องศา ) สูง สีดำ ครีบระบายความร้อน มีเม็ดสีประนีประนอม: ครีบจนถึงอุณหภูมิต่ำ
Sunny Aggressive (concentrated acids, >80 องศา ) สูงเป็นธรรมชาติ พร้อมเกราะป้องกันรังสียูวี (ฝาโลหะ) เกราะป้องกันรังสียูวี การย่อยสลายทางเคมีครอบงำ
มีเมฆมาก (ยุโรปเหนือ, แปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ)ต่ำใดๆ (<3 kWh/m2/day)Natural UV not significant; avoid additional heating
เขตอบอุ่น (ยุโรปกลาง, NE US) เล็กน้อย ปานกลางอย่างใดอย่างหนึ่ง (ตลอดชีวิต) ลองทั้งสองอย่าง; สภาพท้องถิ่นตัดสินใจ
Tropical (SE Asia, equitorial)High humidity, aggressive Very high (>5.5) เม็ดสีดำ + โครงสร้างเงา UV และความร้อนมีทั้งสูง เงาเป็นสิ่งสำคัญ
Desert (Middle East, Australia) 2.Aggressive to extreme (>6.5) ปานกลาง เป็นธรรมชาติ มีการป้องกันรังสียูวีภายนอก PFA สีดำที่เป็นชีลด์ธรรมชาติจะร้อนเกินไป
ตัวอย่างภาคสนาม: ถัง HCl กลางแจ้งแอริโซนา
ใช้เครื่องทำความร้อน PFA แบบธรรมชาติสำหรับถังเก็บ HCl ขนาด 5,000 ลิตร (15%, 50 องศา) กลางแจ้งในเมืองฟีนิกซ์ รัฐแอริโซนา หลังจากผ่านไป 2.5 ปี เครื่องทำความร้อนจะถูกแยกออกจากส่วนเชื่อมต่อโลหะของ PFA- เนื่องจากความเสียหายจากรังสียูวี (การชำรุดของกาว) โรงงานได้เปลี่ยนเป็นเครื่องทำความร้อน PFA ที่มีเม็ดสี-สีดำ ไม่พบการหลุดลอกหลังจากผ่านไป 4 ปี แม้ว่าเครื่องทำความร้อนจะแสดงปฏิกิริยาออกซิเดชันที่พื้นผิวเร่งขึ้น (เป็นสีเหลืองของสีดำ หรือไม่ปรากฏบนสีดำ) และมีความสามารถในการซึมผ่านได้มากขึ้น (HCl ไปถึงแกนกลางหลังจาก 4.5 ปี) อายุการใช้งานทั้งหมดดีขึ้นจาก 2.5 เป็น 4.5 ปี – เพิ่มขึ้น 80% จากนั้น โรงงานได้วางหลังคาอะลูมิเนียมแบบพื้นฐานไว้เหนือถัง ซึ่งช่วยลดความร้อนจากแสงอาทิตย์ของเครื่องทำความร้อนสีดำลงครึ่งหนึ่ง คอมโบ (PFA สีดำ + เฉดสี) เพิ่มอายุการใช้งานเป็น 6+ ปี

การบรรเทาผลกระทบสำหรับโหมดความล้มเหลวทั้งสอง
หากการแลกเปลี่ยนเป็นเรื่องยาก (รังสียูวีและสารเคมีมีผลเสียทั้งคู่) ให้ลองสิ่งเหล่านี้:

แผงป้องกันรังสียูวีภายนอก: วางแผ่นโลหะที่มีรูพรุนรอบๆ เครื่องทำความร้อน (เหนือเส้นของเหลว) ปิดกั้นรังสียูวี 90% การไหลเวียนของอากาศ ไม่มีการดักจับความร้อน

สารสี PFA สีขาว: สารสีไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2) เป็นสารยูวีและตัวสะท้อนแสงที่มองเห็นได้ (การดูดกลืนแสงต่ำ) และให้การป้องกันรังสียูวีโดยไม่ต้องใช้ความร้อนมากเกินไป PFA สีขาวดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ได้ 20-30% เทียบกับสีดำที่ 85-95% มีจำหน่ายจากผู้ผลิตเฉพาะทาง. 20–40% ระดับพรีเมียม

สารเติมแต่งที่ดูดซับรังสียูวี-: PFA บางเกรดมีสารดูดซับรังสียูวี (เช่น เบนโซไตรอาโซล) ที่จำกัดการซึมผ่านของรังสียูวีโดยไม่ทำให้สีเปลี่ยนไป สิ่งเหล่านี้มีประสิทธิภาพน้อยกว่าคาร์บอนแบล็ค แต่จะลดความร้อนจากแสงอาทิตย์ให้เหลือน้อยที่สุด

ปลอกป้องกันรังสียูวีแบบเสียสละ: ติดตั้งท่อ PTFE หรือ FEP บางๆ (โปร่งใส) ไว้เหนือ PFA ธรรมชาติ ปลอกมีคุณสมบัติดูดซับรังสียูวี- เปลี่ยนเป็นสีเหลือง และเปลี่ยนทุกปี PFA ด้านล่างยังคงได้รับการคุ้มครอง

สรุป: เม็ดสีสำหรับการป้องกันรังสียูวี, สีธรรมชาติสำหรับการทนต่อสารเคมี
สำหรับเครื่องทำความร้อนถังเคมีกลางแจ้ง ข้อเสีย-ระหว่าง PFA แบบมีเม็ดสีกับ PFA ธรรมชาติคือการป้องกันรังสียูวีเทียบกับการให้ความร้อนจากแสงอาทิตย์ PFA แบบเม็ดสี (สีดำ) ปกป้องรังสียูวี หลีกเลี่ยงการหลุดร่อนและยืดอายุการใช้งาน 2–4 เท่าในสถานที่ที่มีแสงแดดจ้า แต่ดูดซับความร้อนจากแสงอาทิตย์ ทำให้อุณหภูมิของเปลือกสูงขึ้น 5–25 องศา และเร่งการซึมผ่านของสารเคมี PFA ธรรมชาติส่งรังสียูวี มีอายุการใช้งาน 2-4 ปีในบริเวณที่มีแสงสว่าง แต่จะเย็นกว่าและยังคงทนต่อสารเคมี สำหรับสารเคมีที่ไม่รุนแรงในบริเวณที่มีแสงแดดส่องถึง ให้เลือกเม็ดสี หากสภาพอากาศมืดมนหรือสารเคมีรุนแรง ให้ปล่อยตามธรรมชาติ ในสภาวะที่รุนแรง (ร้อนและแดดจ้า) เพิ่มการป้องกันรังสียูวีจากภายนอกให้กับ PFA ธรรมชาติ หรือใช้ PFA ที่มีเม็ดสีสีขาว ทางเลือกที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ สารเคมี และความทนทานต่อการบำรุงรักษา วัดอุณหภูมิทางเคมีและดัชนีรังสียูวี คำนวณว่าโหมดความล้มเหลวใดเกิดขึ้นก่อน แล้วเลือกหรือเพิ่มเงา ร่มเงาเป็นสิ่งมหัศจรรย์เสมอ หากมีข้อสงสัย ให้บังแดด ไม่ใช่ที่เคมี