एक धातु फिनिशिंग दुकान ने पांच महीने की सेवा के बाद एक क्षारीय सफाई टैंक से एक पीटीएफई विसर्जन हीटर निकाला। म्यान की सतह एक कठोर, कांच जैसी फिल्म से ढकी हुई थी जो पतला एसिड द्वारा हटाने का विरोध करती थी। रखरखाव टीम को फिल्म को तोड़ने के लिए छेनी का उपयोग करना पड़ा, जिससे पीटीएफई कई स्थानों पर चिपक गई। फिल्म सामान्य कैल्शियम कार्बोनेट स्केल नहीं थी. यह एक सिलिकेट ग्लास था जो हीटर की सतह पर जुड़ा हुआ था।
सिलिकेट ग्लास फिल्में पीटीएफई इमर्शन हीटरों पर पाए जाने वाले सबसे मजबूत जमाओं में से एक हैं। वे क्षारीय सफाई स्नान में बनते हैं जिनमें सोडियम सिलिकेट होता है, जो बफरिंग, संक्षारण निषेध और मिट्टी के निलंबन के लिए उपयोग किया जाने वाला एक सामान्य योजक है। सिलिकेट गर्म सतहों पर पॉलीमराइज़ होकर कांच जैसी परत बनाता है जो रासायनिक रूप से PTFE से बंध जाता है।
सिलिकेट फ़िल्में गर्म सतहों पर क्यों बनती हैं?
सोडियम सिलिकेट सोडियम ऑक्साइड और सिलिकॉन डाइऑक्साइड का मिश्रण है। घोल में यह सिलिकेट आयन के रूप में मौजूद होता है। जब घोल किसी गर्म सतह के संपर्क में आता है, तो सिलिकेट पॉलिमराइज़ हो जाता है {{2}सिलिकेट आयन एक साथ जुड़कर लंबी श्रृंखला और नेटवर्क बनाते हैं। पोलीमराइजेशन तापमान और गर्म सतह पर पानी के वाष्पीकरण द्वारा संचालित होता है।
पॉलिमराइज़्ड सिलिकेट एक ऐसी फिल्म बनाता है जो कठोर, रासायनिक रूप से प्रतिरोधी और सतह से कसकर बंधी होती है। फिल्म अधिक सिलिकेट जमाव के रूप में बढ़ती है। समय के साथ यह गाढ़ा और अधिक कांच जैसा हो जाता है। कार्बोनेट स्केल के विपरीत, जो यांत्रिक इंटरलॉकिंग का पालन करता है, सिलिकेट फिल्में रासायनिक रूप से पीटीएफई सतह से बंधती हैं।
| सिलिकेट एकाग्रता | स्नान का तापमान | म्यान सतह का तापमान | फिल्म निर्माण दर | 1 मिमी फिल्म का समय |
|---|---|---|---|---|
| 1–2% | 60 डिग्री | 75 डिग्री | कम | 6-12 महीने |
| 2–4% | 70 डिग्री | 85 डिग्री | मध्यम | 3-6 महीने |
| 4–6% | 75 डिग्री | 95 डिग्री | उच्च | 6-12 सप्ताह |
| >6% | 80 डिग्री | 105 डिग्री + | बहुत ऊँचा | 3-6 सप्ताह |
सांद्रण और शीथ तापमान के आधार पर सिलिकेट फिल्म निर्माण दर
सिलिकेट फिल्में कार्बोनेट स्केल से अधिक हानिकारक क्यों हैं?
कार्बोनेट स्केल अपेक्षाकृत नरम और छिद्रपूर्ण होता है। यह यांत्रिक इंटरलॉकिंग और कमजोर वैन डेर वाल्स बलों का पालन करता है। पतला एसिड इसे घोल देता है, और नीचे की PTFE सतह आमतौर पर बरकरार रहती है।
सिलिकेट फिल्में अलग हैं। वे कठोर, घने और रासायनिक रूप से PTFE से बंधे होते हैं। सिलिकेट नेटवर्क बहुलक सतह के साथ सहसंयोजक बंधन बनाता है। फिल्म एसिड में नहीं घुलती. इसके लिए क्षारीय सफाई या यांत्रिक निष्कासन की आवश्यकता होती है।
यांत्रिक निष्कासन{{0}स्क्रैपिंग, छेनी, या अपघर्षक ब्लास्टिंग{{1}पीटीएफई को नुकसान पहुंचाता है और भविष्य में फिल्म निर्माण के लिए न्यूक्लिएशन साइट बनाता है। क्षतिग्रस्त क्षेत्र मूल चिकनी सतह की तुलना में सिलिकेट बंधन के प्रति अधिक ग्रहणशील होते हैं।
आवरण की सतह के तापमान की भूमिका
तापमान के साथ सिलिकेट पोलीमराइजेशन दर बढ़ जाती है। प्रत्येक 10 डिग्री की वृद्धि दर लगभग दोगुनी हो जाती है। 95 डिग्री सतह तापमान पर चलने वाला हीटर 85 डिग्री तापमान पर चलने वाले हीटर की तुलना में दोगुनी तेजी से सिलिकेट फिल्म बनाता है।
सतह का तापमान वाट घनत्व और प्रवाह की स्थिति पर निर्भर करता है। मध्यम उत्तेजित स्नान में 1.4 डब्लू/सेमी² पर चलने वाले हीटर की सतह का तापमान थोक से 15-20 डिग्री अधिक हो सकता है। 0.9 डब्लू/सेमी² पर एक हीटर की सतह का तापमान थोक से केवल 10-12 डिग्री ऊपर हो सकता है। कम वाट घनत्व सतह के तापमान को कम करता है और फिल्म निर्माण को धीमा कर देता है।
सिलिकेट फिल्म निर्माण को रोकना
सबसे प्रभावी रोकथाम म्यान की सतह के तापमान को कम करना है। कम वाट घनत्व सतह को ठंडा रखता है और पोलीमराइजेशन दर को धीमा कर देता है। 0.9 W/cm² पर चलने वाले हीटर को 1 मिमी फिल्म बनाने में 1.4 W/cm² पर चलने वाले हीटर की तुलना में दोगुना समय लग सकता है।
पॉलिश की गई सतह सिलिकेट फिल्म की आसंजन शक्ति को कम कर देती है। एक चिकनी सतह कम न्यूक्लियेशन साइट और कम यांत्रिक इंटरलॉकिंग प्रदान करती है। पॉलिश की गई सतहें मानक सतहों की तुलना में सफाई अंतराल को 30-50% तक बढ़ा देती हैं।
नियमित सफाई से फिल्म मोटी और सख्त होने से पहले ही हट जाती है। मोटी फिल्म की तुलना में पतली फिल्म को हटाना आसान होता है। सफाई अंतराल निरीक्षण निष्कर्षों पर आधारित होना चाहिए, न कि किसी निश्चित कैलेंडर पर।
| रोकथाम के उपाय | फिल्म निर्माण पर प्रभाव | कार्यान्वयन |
|---|---|---|
| कम वाट घनत्व, 0.9 W/cm² | धीमी पोलीमराइजेशन | हीटर डिजाइन |
| पॉलिश सतह | आसंजन में कमी | हीटर खत्म |
| नियमित सफाई | मोटी फिल्म को रोकता है | रखरखाव कार्यक्रम |
| सिलिकेट सांद्रण में कमी | कम जमाव दर | स्नान रसायन नियंत्रण |
क्षारीय क्लीनर में सिलिकेट फिल्म निर्माण की रोकथाम के उपाय
हीटर को नुकसान पहुंचाए बिना सिलिकेट फिल्म की सफाई
सिलिकेट फिल्में अम्ल में नहीं घुलतीं। उन्हें क्षारीय सफाई या यांत्रिक निष्कासन की आवश्यकता होती है।
एक क्षारीय सफाई समाधान -आम तौर पर 50-60 डिग्री पर 5-10% सोडियम हाइड्रॉक्साइड {{5}सिलिकेट फिल्म को नरम कर सकता है और इसे ब्रश करने की अनुमति दे सकता है। फिल्म के साथ संपर्क बनाए रखने के लिए सफाई समाधान को प्रसारित या उत्तेजित किया जाना चाहिए। यह पुष्टि करने के लिए कि फिल्म हटा दी गई है, सफाई के बाद हीटर का निरीक्षण किया जाना चाहिए।
यांत्रिक निष्कासन अंतिम उपाय होना चाहिए। यदि यांत्रिक निष्कासन आवश्यक है, तो प्लास्टिक खुरचनी या नरम ब्रश का उपयोग करें। वायर ब्रश, मेटल स्क्रेपर्स या अपघर्षक पैड का उपयोग न करें, जो पीटीएफई को नुकसान पहुंचाएंगे।
जब सिलिकेट फिल्म एक विशिष्टता समस्या का संकेत देती है
एक हीटर जो नियमित सफाई के बावजूद मोटी सिलिकेट फिल्म विकसित करता है, यह दर्शाता है कि हीटर एक वाट घनत्व पर काम कर रहा है जो स्नान रसायन विज्ञान के लिए बहुत अधिक है। कम वाट घनत्व, एक पॉलिश सतह और एक बड़े सतह क्षेत्र के साथ एक कस्टम पीटीएफई विसर्जन हीटर कॉन्फ़िगरेशन सिलिकेट जमाव के मूल कारण को संबोधित करता है। विनिर्देशन प्रक्रिया के लिए स्नान रसायन विज्ञान, सिलिकेट सांद्रता, ऑपरेटिंग तापमान और आवश्यक वाट क्षमता की आवश्यकता होती है। सिलिकेट युक्त क्षारीय क्लीनर वाली सुविधाओं के लिए, यह एप्लिकेशन विशिष्ट दृष्टिकोण फिल्म निर्माण को कम करता है और हीटर सेवा जीवन को बढ़ाता है।
