Pengeluar bahagian ketepatan memasang pemanas rendaman PTFE dalam tangki pembersihan-pelarut. Pelarutnya ialah hidrokarbon berklorin yang digunakan untuk menghilangkan minyak pemesinan dan sisa fluks. Pemanas dinilai untuk suhu dan ketumpatan watt. Ia gagal selepas tiga bulan-bukan daripada serangan kimia pada PTFE, tetapi daripada resapan pelarut yang merendahkan penebat MgO dan menyebabkan kerosakan tanah. Polimer itu utuh. Pemanas tidak.
Cecair pembersih-berasaskan pelarut memberikan cabaran yang berbeza daripada kimia akueus. Kebanyakan pelarut tidak menyerang PTFE secara kimia, tetapi ia meresap polimer lebih mudah daripada air. Kelikatannya yang rendah dan resapan yang tinggi membolehkan mereka menembusi sarung dengan lebih cepat, mencapai penebat MgO dalam beberapa bulan dan bukannya tahun. Hasilnya ialah penurunan pesat dalam rintangan penebat dan akhirnya kegagalan elektrik.
Mengapa Pelarut Meresap PTFE Lebih Cepat Daripada Air
Peresapan ialah proses resapan. Molekul bergerak melalui matriks polimer dengan memerah antara rantai. Molekul yang lebih kecil meresap lebih cepat. Molekul yang mempunyai pertalian untuk polimer-parameter keterlarutan yang serupa-juga meresap lebih cepat.
Air adalah molekul kecil, tetapi ia adalah polar dan mempunyai pertalian rendah untuk matriks PTFE nonpolar. Ia meresap perlahan-lahan. Kebanyakan pelarut organik adalah nonpolar atau agak polar, dan ia mempunyai pertalian yang lebih tinggi untuk PTFE. Mereka larut ke dalam permukaan polimer dengan lebih mudah dan meresap melalui matriks dengan lebih cepat.
Pelarut berklorin seperti metilena klorida, trichloroethylene, dan perchlorethylene adalah permeant yang agresif. Saiz molekulnya yang kecil dan pertalian sederhana untuk PTFE membolehkan mereka menembusi sarung dalam beberapa minggu atau bulan.
| Jenis Pelarut | Saiz Molekul | Perkaitan untuk PTFE | Kadar resapan | Masa untuk Kegagalan Penebat |
|---|---|---|---|---|
| air | Kecil | rendah | Sangat rendah | 2–5 tahun |
| Alkohol | Kecil | Sederhana | Rendah–Sederhana | 1–3 tahun |
| Keton | Kecil | Sederhana | Sederhana | 8–18 bulan |
| Pelarut berklorin | Kecil | Sederhana–Tinggi | tinggi | 3–8 bulan |
| Pelarut aromatik | Sederhana | tinggi | tinggi | 2–6 bulan |
| Hidrokarbon alifatik | Sederhana | tinggi | Sederhana–Tinggi | 4–12 bulan |
Kadar resapan pelarut melalui PTFE dan kesannya terhadap rintangan penebat
Kesan Suhu ke atas Peresapan Pelarut
Suhu mempercepatkan resapan pelarut dengan cara yang sama ia mempercepatkan resapan air. Setiap kenaikan 10 darjah secara kasar menggandakan kadar resapan. Pelarut yang mengambil masa dua belas bulan untuk menembusi sarung pada 40 darjah boleh menembusi dalam enam bulan pada 50 darjah dan tiga bulan pada 60 darjah.
Tangki pembersih pelarut selalunya beroperasi pada suhu tinggi untuk meningkatkan kecekapan pembersihan. Tangki pada 60–70 darjah amat memerlukan pemanas rendaman PTFE kerana gabungan peresapan yang tinggi dan suhu tinggi mempercepatkan resapan.
| Suhu Operasi | Kadar Peresapan Relatif | Masa untuk Kegagalan Penebat | Jangkaan Hayat Perkhidmatan |
|---|---|---|---|
| 30 darjah | 1× | 12–18 bulan | 2–3 tahun |
| 40 darjah | 2× | 6–12 bulan | 1–2 tahun |
| 50 darjah | 4× | 3–6 bulan | 6–12 bulan |
| 60 darjah | 8× | 6–12 minggu | 3–6 bulan |
| 70 darjah | 16× | 3–6 minggu | 4–8 minggu |
Peresapan pelarut dan hayat perkhidmatan sebagai fungsi suhu operasi
Mengapa Peresapan Pelarut Lebih Merosakkan Daripada Peresapan Air
Peresapan air mengurangkan rintangan penebat tetapi tidak secara kimia menyerang MgO. Peresapan pelarut adalah berbeza. Banyak pelarut organik bertindak balas dengan atau melarutkan pengisi MgO, mewujudkan laluan konduktif dan spesies menghakis.
Pelarut berklorin boleh terurai pada suhu tinggi bersentuhan dengan MgO, membebaskan asid hidroklorik. Asid menyerang MgO dan unsur rintangan, menyebabkan degradasi cepat. Pemanas gagal dari dalam ke luar, walaupun sarung PTFE kelihatan utuh.
Pelarut yang mencapai MgO juga mewujudkan risiko kebakaran. Pelarut organik mudah terbakar, dan pemanas yang telah menyerap pelarut ke dalam penebatnya boleh menyala jika unsur terlalu panas. Ini adalah kebimbangan keselamatan serta kebimbangan kebolehpercayaan.
Garis Panduan Praktikal untuk Perkhidmatan Pelarut
Pemanas rendaman PTFE tidak sesuai untuk semua-aplikasi pembersihan berasaskan pelarut. Untuk pelarut dengan kadar resapan rendah-seperti air-alkohol larut dan keton ringan pada suhu sederhana-PTFE mungkin boleh diterima dengan pemantauan yang teliti. Untuk pelarut berklorin, pelarut aromatik dan operasi-suhu tinggi, PTFE tidak disyorkan.
Dalam aplikasi ini, bahan alternatif harus dipertimbangkan. Kuarza tahan kepada kebanyakan pelarut dan mempunyai resapan yang lebih rendah. Keluli tahan karat 316L tahan kepada banyak pelarut tetapi mungkin terhakis dalam persekitaran berklorin. Titanium tahan kepada kebanyakan pelarut tetapi mahal.
| Jenis Pelarut | Kesesuaian PTFE | Alternatif yang Disyorkan | Nota |
|---|---|---|---|
| Pembersih berair | Cemerlang | - | PTFE adalah ideal |
| Alkohol,<50°C | bagus | - | Pantau rintangan penebat |
| keton,<50°C | Sederhana | Kuarza | Hayat perkhidmatan yang lebih pendek |
| Pelarut berklorin | Tidak disyorkan | Kuarza, keluli tahan karat | Risiko kebakaran, resapan |
| Pelarut aromatik | Tidak disyorkan | Kuarza, keluli tahan karat | resapan tinggi |
| Hidrokarbon alifatik | Marginal | Kuarza, keluli tahan karat | Penyerapan sederhana |
Kesesuaian PTFE dan alternatif untuk-cecair pembersih berasaskan pelarut
Pemantauan dan Penyelenggaraan dalam Perkhidmatan Pelarut
Jika PTFE digunakan dalam perkhidmatan pelarut, pemantauan rintangan penebat adalah penting. Ujian megohmmeter bulanan mendedahkan aliran resapan. Penurunan lebih daripada 20% daripada garis dasar menunjukkan bahawa pelarut mencapai MgO.
Kepungan terminal hendaklah dimeterai dan dibuang untuk mengelakkan wap pelarut daripada terkumpul. Wap pelarut lebih berat daripada udara dan boleh terkumpul dalam-kepungan rendah. Bolong atau pembersihan yang betul mengurangkan risiko kemasukan wap dan kebakaran.
Pembersihan yang kerap pada sarung menghilangkan sisa pelarut dan mendapan yang boleh mempercepatkan resapan. Kain lembut dan pelarut yang serasi sudah memadai. Pembersihan kasar merosakkan permukaan PTFE dan mencipta tapak nukleasi untuk resapan selanjutnya.
Apabila PTFE Bukan Pilihan Yang Tepat
PTFE bukanlah pilihan yang tepat untuk cecair pembersih-berasaskan pelarut pada suhu tinggi, untuk pelarut berklorin atau aromatik, atau untuk aplikasi yang membimbangkan risiko kebakaran. Dalam kes ini, kuarza atau keluli tahan karat mungkin lebih sesuai, bergantung pada pelarut dan suhu operasi.
Konfigurasi pemanas rendaman PTFE tersuai dengan sarung yang lebih tebal dan penutup terminal bertutup memanjangkan hayat perkhidmatan dalam perkhidmatan pelarut lembut, tetapi ia tidak dapat mengatasi had resapan asas PTFE dalam pelarut yang agresif. Proses spesifikasi memerlukan komposisi pelarut, suhu operasi, dan sejarah resapan pemanas sebelumnya.
