เหตุใดเครื่องทำความร้อน PFA ที่แห้ง-เป็นเวลา 2 นาทีจึงแสดงอัตราการซึมผ่านที่สูงขึ้น 40% แม้ว่าจะเย็นลงแล้วก็ตาม

หลังจากเหตุการณ์ไฟไหม้แห้ง- (ทำงานในอากาศหรือไอโดยไม่มีการระบายความร้อนด้วยของเหลว) เป็นเวลาเพียง 2 นาที เครื่องทำความร้อน PFA จะได้รับความเสียหายต่อโครงสร้างจุลภาคอย่างยาวนาน พื้นผิวด้านนอกของ PFA อยู่ที่ 250 - 350 องศา โดยที่พื้นผิวด้านใน (ไปทางแกนโลหะ) มีความคล้ายคลึงกัน โพลีเมอร์จะไม่กลับไปสู่สถานะเดิมแม้ว่าจะเย็นลงแล้วก็ตาม การย่อยสลายด้วยความร้อนทำให้เกิดช่องว่างระดับจุลภาค (เส้นผ่านศูนย์กลาง 5–50 µm) ในเมทริกซ์ PFA การเพิ่มขึ้นของปริมาตรอิสระที่ไม่มีรูปร่าง 15–25% และน้ำหนักโมเลกุลลดลง 10–30% การปรับเปลี่ยนเหล่านี้จะคงอยู่ได้ด้วยการทำความเย็นและปรับปรุงอัตราการซึมผ่านสำหรับบริการในอนาคตทั้งหมด 30-50% อย่างถาวร หากเครื่องทำความร้อนถูกยิงแบบแห้งเป็นเวลา 2 นาทีที่ 300 องศา อัตราการซึมผ่านของ HCl หรือไอน้ำจะสูงกว่าค่าพื้นฐาน 40% ตลอดอายุการใช้งานที่เหลือ โดยไม่คำนึงถึงการระบายความร้อน เครื่องทำความร้อนได้รับความเสียหายอย่างถาวรและการระบายความร้อนไม่สามารถแก้ไขความเสียหายได้ ควรเปลี่ยนเครื่องทำความร้อนดังกล่าว ไม่ใช่นำกลับเข้ารับบริการที่สำคัญ

โครงสร้างจุลภาคที่สร้างความเสียหายจากไฟไหม้แห้ง
ระหว่างไฟแห้ง- PFA เปลี่ยนแปลงสี่ครั้งอย่างถาวร:

การตัดเฉือนแบบลูกโซ่: พลังงานความร้อนทำให้พันธะ C-F และ C- แตกหัก และลดน้ำหนักโมเลกุลจาก 300 kDa เป็น 200-250 kDa ยิ่งน้ำหนักโมเลกุลต่ำเท่าใด ความคล่องตัวและการแพร่กระจายของโซ่ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

การก่อตัวของช่องว่าง: ความชื้นตกค้าง (100–500 ppm) ระเหยทันทีเพื่อสร้างช่องว่างทรงกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5–50 µm ช่องว่างเป็นทางลัดสำหรับโมเลกุลถาวร

การขยายเฟสอสัณฐาน: การหลอมเหลวบางส่วนและการตกผลึกใหม่ของบริเวณอสัณฐานให้เป็นโครงสร้างที่เปิดกว้างมากขึ้น โดยเพิ่มปริมาตรอิสระ 15-25%

ออกซิเดชันที่พื้นผิว: ภายนอก 50 – 100 µm ทำให้เกิดชั้นออกไซด์ที่เปราะ (หมู่คาร์บอนิลและคาร์บอกซิล) เมื่อเย็นตัวลงชั้นนี้จะแตกออกเป็นช่องทางอื่นๆ

การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะมีผลถาวร เนื่องจากอุณหภูมิต่ำกว่า 300 องศา โพลีเมอร์จะไม่สามารถ-ข้าม-ลิงก์หรือซ่อมแซมตำแหน่งที่ว่างได้ อุณหภูมิในการทำงานปกติ (100–200 องศา ) ไม่มีพลังงานเพียงพอสำหรับการพันกันของโซ่-หรือการปิดเป็นโมฆะ

อัตราการซึมผ่านเพิ่มขึ้นหลังไฟแห้ง- (ทดสอบที่ 80 องศา , 30% HCl)
เวลาไฟแห้ง (นาที) อุณหภูมิเปลือกสูงสุด ( องศา ) การสูญเสียน้ำหนัก (%) ความหนาแน่นของช่องว่าง (ช่องว่าง/มม.2) อัตราการซึมผ่าน (กรัม/ตร.ม.•วัน) เพิ่มขึ้นเหนือเส้นฐาน (%)
0 (พื้นฐาน) 80 0% 0 0.8-1.2 0% 0.5 (30 วินาที) 180 2-5%<10 0.9-1.4 10-15% 1.0 230 5-10% 10-50 1.1-1.7 30-40% 2.0 280 10-15% 50-150 1.3-2.0 40-60% 3.0 310 15-20% 100-300 1.6-2.5 70-100%
5.0 340 (ละลาย) 20-30% 500+ 2.5-4.0 150-250%
อัตราการซึมผ่านของเครื่องทำความร้อนแบบแห้ง-ที่ยิงเป็นเวลา 2 นาที (สูงสุด 280 องศา ) จะเพิ่มขึ้น 40–60% โดยไม่จำกัดระยะเวลา อัตราจะไม่ฟื้นตัวหลังจากการทำงานแบบเปียกตามปกติเป็นเวลา 1,000 ชั่วโมง

เหตุใดการทำความเย็นจึงไม่คืนความต้านทานการซึมผ่าน
การทำความเย็นจะลดขนาดโพลีเมอร์โดยไม่ปิดช่องว่างหรือทำให้น้ำหนักโมเลกุลกลับคืนมา รูเหล่านี้จะอยู่ถาวรเนื่องจากโซ่โพลีเมอร์ที่เคยครอบครองปริมาตรนั้นได้ละลายไปเป็นโอลิโกเมอร์ที่ระเหยได้ซึ่งหลุดออกไป ไม่มีอะไรจะอุดช่องว่าง โซ่ได้ปรับทิศทางใหม่ให้เป็นการอัดแน่นที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าระหว่างการเคลื่อนที่ที่อุณหภูมิสูง ส่งผลให้ปริมาตรอิสระอสัณฐานขยายตัวอย่างถาวร เหมือนกับการหลอมโลหะ-ซึ่งส่งผลต่อโครงสร้างจุลภาคอย่างถาวร" PFA ต่างจากโลหะตรงที่ไม่สามารถอบอ่อนใหม่เพื่อย้อนกลับความเสียหายได้ เนื่องจากความเสียหายเกี่ยวข้องกับการสลายทางเคมี (การฉีกขาดของลูกโซ่) และการจัดเรียงทางกายภาพใหม่

การตรวจจับไฟแห้งที่ผ่านมา-
หากคุณสงสัยว่าเครื่องทำความร้อนถูกยิงจนแห้ง- (แม้จะเป็นเวลาสั้นๆ ก็ตาม) การทดสอบสามครั้งจะพิสูจน์ถึงความเสียหายที่คงอยู่:

กล้องจุลทรรศน์: ตัดส่วนขวางของผนัง PFA- ช่องว่างจะสังเกตได้เป็นวงกลมสีดำ (5–50 µm) ที่กำลังขยาย 200–500 เท่า ฟันผุที่มองเห็นบ่งบอกถึงความเสียหายเรื้อรัง

การวัดความหนาแน่น: ความหนาแน่น PFA ที่ไม่เสียหาย 2.13–2.16 g/cm3 ช่องว่างในความหนาแน่นของ PFA ที่ยิงแล้ว- 2.05–2.10 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร ช่องว่างมีความสำคัญหากความหนาแน่นลดลง 2%

การทดสอบการซึมผ่าน: เปรียบเทียบอัตราการซึมผ่านของ HCl ที่แท้จริงของเครื่องทำความร้อนกับมาตรฐานของผู้ผลิต การเพิ่มขึ้น 30% เป็นการยืนยันว่า-ไฟแห้งก่อนหน้านี้

1. การตัดสินใจเปลี่ยน
สำหรับเครื่องทำความร้อนที่ถูกเผาแห้งเป็นเวลา 2 นาทีขึ้นไป:

บริการด้านเคมีที่สำคัญ (เซมิคอนดักเตอร์ เภสัชกรรม) - เปลี่ยนทันที การกัดกร่อนของแกนกลางในระยะเริ่มต้นและการปนเปื้อนในอ่างน้ำจะเกิดจากการเพิ่มอัตราการเจาะทะลุ 40%

บริการทางอุตสาหกรรมที่ไม่สำคัญ-: ใช้จนกว่าอัตราการซึมผ่านจะเกินข้อจำกัดของกระบวนการ จะต้องตรวจสอบความต้านทานของฉนวนเป็นระยะ คาดว่าอายุการใช้งานจะสั้นลง 30–50 เปอร์เซ็นต์

มีตุ่มพองหรือละลาย เปลี่ยนทันที เครื่องทำความร้อนกำลังเสีย

ฟิลด์ตัวอย่าง
โรงงานชุบโลหะระบายถังโดยไม่ได้ตั้งใจโดยเปิดเครื่องทำความร้อน PFA เครื่องทำความร้อนทำงานให้แห้งเป็นเวลา 3 นาที (อุณหภูมิสูงสุดโดยประมาณ 290 องศา) ก่อนที่ผู้ปฏิบัติงานจะปิดเครื่อง การเติมและฮีตเตอร์ภายนอกดูปกติ (ไม่มีตุ่มพองชัดเจน) อย่างไรก็ตาม หลังจากผ่านไป 4 เดือน เครื่องทำความร้อนก็มีข้อผิดพลาดของกราวด์ การตรวจสอบความล้มเหลวหลัง-พบว่ามีไมโครโมฆะสูงในผนัง PFA (150 ช่องว่าง/มม.2) และการซึมผ่านของ HCl เพิ่มขึ้น 3 เท่า ส่งผลให้แกนโลหะสึกกร่อน เครื่องทำความร้อนแบบไร้ไฟ-แบบแห้งจากรุ่นเดียวกันมีอายุการใช้งานนานกว่า 3 ปี เครื่องทำความร้อนแบบยิงแห้ง-ควรเลิกใช้แล้ว ไม่ใช่นำกลับมาใช้งานอีกครั้ง

สรุป: ไฟแห้ง-ส่งผลให้ความสามารถในการซึมผ่านเพิ่มขึ้นอย่างถาวร 30–50%
ความเสียหายทางโครงสร้างจุลภาคถาวรเกิดขึ้นได้ในเครื่องทำความร้อน PFA แบบแห้ง-โดยยิงเป็นเวลา 2 นาที (อุณหภูมิปลอกสูงสุด 280 องศา): การตัดแบบโซ่ (การสูญเสียน้ำหนักโมเลกุล 10-15%) การเกิดช่องว่าง (50-150 ช่องว่าง/มม. 2 ) และการเพิ่มขึ้นของปริมาตรอิสระที่ไม่มีรูปร่าง แม้หลังจากการแช่เย็นอย่างไม่มีกำหนด อัตราการเจาะก็ยังสูงกว่าระดับพื้นฐาน 40-60 % เครื่องทำความร้อนไม่กลับมา เปลี่ยนทันทีเพื่อรับบริการที่สำคัญ สำหรับบริการที่ไม่สำคัญ- ให้เฝ้าดูอย่างใกล้ชิดและคาดหวังอายุการใช้งานที่สั้นลง อย่าเชื่อว่าการตรวจสอบด้วยภาพนั้นเป็นเพียงสิ่งเล็กๆ น้อยๆ เครื่องทำความร้อนอาจได้รับความเสียหายอย่างไม่อาจซ่อมแซมได้แม้ว่าจะดูดีก็ตาม เป่าให้แห้งเพียงครั้งเดียว อย่าวางใจเด็ดขาด เปลี่ยนหรือลดอัตรา สุญญากาศนั้นเป็นนิรันดร์