छह महीने की सेवा के बाद एक हार्ड क्रोम प्लेटिंग लाइन ने क्रोमिक एसिड एनोडाइजिंग टैंक से एक पीटीएफई इमर्शन हीटर को खींच लिया। हीटर की सतह पर असमान रंगों का एक पैटर्न दिखाई दिया, कुछ क्षेत्र हल्के भूरे रंग के थे, अन्य गहरे भूरे रंग के थे, और कुछ स्थानों पर हल्का हरा रंग था। हीटर अभी भी काम कर रहा था, लेकिन मलिनकिरण पैटर्न ने सुझाव दिया कि सतह का तापमान पूरे आवरण में असमान था। सबसे गहरे रंग वाले क्षेत्र सबसे अधिक गर्म चल रहे थे।
पीटीएफई विसर्जन हीटर पर असमान ऑक्साइड रंग तापमान वितरण का एक दृश्यमान रिकॉर्ड हैं। क्रोमिक एसिड एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है। जब पीटीएफई सतह ऊंचे तापमान पर क्रोमिक एसिड के संपर्क में आती है, तो पॉलिमर धीरे-धीरे ऑक्सीकरण करता है। ऑक्सीकरण की दर सतह के तापमान पर निर्भर करती है। गर्म क्षेत्र तेजी से ऑक्सीकरण करते हैं और गहरा रंग विकसित करते हैं। रंग पैटर्न से पता चलता है कि हीटर कहां गर्म चल रहा है और कहां ठंडा चल रहा है।
क्रोमिक एसिड पीटीएफई शीथ को कैसे ऑक्सीकरण करता है
क्रोमिक एसिड ऑक्सीकरण के माध्यम से PTFE पर हमला करता है। मध्यम तापमान पर हमला धीमा होता है लेकिन सतह का तापमान बढ़ने पर हमला तेज हो जाता है। ऑक्सीकरण से कार्बोनिल फ्लोराइड और अन्य ऑक्सीकृत प्रजातियां बनती हैं जो बहुलक श्रृंखला को बाधित करती हैं। इसके परिणामस्वरूप पॉलिमर के ऑप्टिकल गुणों में बदलाव होता है। -सतह का रंग गहरा हो जाता है और भूरे या हरे रंग का रंग विकसित हो सकता है।
ऑक्सीकरण एक समान नहीं है. यह म्यान की सतह पर तापमान वितरण का अनुसरण करता है। उच्च सतह तापमान वाले क्षेत्र तेजी से ऑक्सीकरण करते हैं और गहरा रंग विकसित करते हैं। निचले सतह तापमान वाले क्षेत्र अधिक धीरे-धीरे ऑक्सीकरण करते हैं और मूल रंग बरकरार रखते हैं।
| सतह का तापमान | ऑक्सीकरण दर | 6 महीने बाद रंग | पीटीएफई स्थिति |
|---|---|---|---|
| 80-90 डिग्री | बहुत कम | मूल रंग | अखंड |
| 90-100 डिग्री | कम | हल्का भूरा | अखंड |
| 100-110 डिग्री | मध्यम | मध्यम भूरा | मामूली गिरावट |
| 110-120 डिग्री | उच्च | गहरे भूरे रंग | मध्यम गिरावट |
| >120 डिग्री | बहुत ऊँचा | गहरा भूरा/हरा | गंभीर गिरावट |
क्रोमिक एसिड में सतह के तापमान के कार्य के रूप में ऑक्सीकरण दर और रंग विकास
रंग पैटर्न हीटर संचालन के बारे में क्या बताता है
रंग पैटर्न म्यान सतह का एक थर्मल मानचित्र है। अंधेरे क्षेत्र गर्म स्थानों का संकेत देते हैं। हल्के क्षेत्र ठंडे क्षेत्रों का संकेत देते हैं। पैटर्न कई परिचालन समस्याओं को प्रकट कर सकता है।
म्यान के निचले भाग के साथ एक काली पट्टी इंगित करती है कि निचला भाग ऊपरी भाग की तुलना में अधिक गर्म हो रहा है। यह तब आम है जब हीटर आंशिक रूप से स्केल किया गया हो या जब निचले हिस्से में प्रवाह प्रतिबंधित हो।
टर्मिनल ब्लॉक के पास एक अंधेरा स्थान टर्मिनल कनेक्शन पर एक हॉट स्पॉट इंगित करता है। यह ढीले कनेक्शन या उच्च संपर्क प्रतिरोध के कारण हो सकता है।
तरल रेखा के साथ एक गहरी पट्टी इंगित करती है कि हीटर गीली और सूखी स्थितियों के बीच चक्र कर रहा है। खुला भाग पानी में डूबे हुए भाग की तुलना में अधिक गर्म हो जाता है और तेजी से ऑक्सीकृत हो जाता है।
| रंग पैटर्न | संभावित कारण | परिचालन संबंधी मुद्दा |
|---|---|---|
| निचले भाग के साथ डार्क बैंड | तल पर स्केल या कम प्रवाह | प्रतिबंधित परिसंचरण |
| टर्मिनल ब्लॉक के पास अंधेरा स्थान | उच्च टर्मिनल प्रतिरोध | ढीला या क्षत-विक्षत कनेक्शन |
| तरल रेखा पर डार्क बैंड | स्तर में उतार-चढ़ाव | आंशिक विसर्जन साइकिलिंग |
| इनलेट के विपरीत अंधेरा क्षेत्र | प्रवाह छायांकन | ख़राब प्रवाह वितरण |
| एकसमान हल्का रंग | तापमान भी | सामान्य संचालन |
रंग पैटर्न और उनके परिचालन निहितार्थ
हीटर के कार्य करने पर भी असमान ऑक्सीकरण क्यों मायने रखता है
असमान ऑक्साइड रंगों वाला हीटर अभी भी काम कर सकता है, लेकिन ऑक्सीकरण ने पीटीएफई मोटाई और इसके अवरोधक गुणों को कम कर दिया है। ऑक्सीकृत क्षेत्र मूल बहुलक की तुलना में अधिक पारगम्य होते हैं। नमी और रसायन अधिक आसानी से प्रवेश कर सकते हैं, जिससे समय के साथ इन्सुलेशन प्रतिरोध कम हो जाता है।
ऑक्सीकृत क्षेत्र यांत्रिक क्षति के प्रति भी अधिक संवेदनशील होते हैं। ऑक्सीकृत पीटीएफई भंगुर होता है और थर्मल साइक्लिंग के तहत टूट सकता है। दरारें रासायनिक हमले के लिए मार्ग प्रदान करती हैं और समय से पहले विफलता का कारण बन सकती हैं।
असमान ऑक्सीकरण को रोकना
सबसे प्रभावी रोकथाम पूरे हीटर में एक समान सतह तापमान बनाए रखना है। इसके लिए समान प्रवाह, समान वाट घनत्व और समान विसर्जन की आवश्यकता होती है।
प्रवाह वितरण में सुधार से हॉट स्पॉट कम हो जाते हैं। एक एडक्टर या बैफल जो पूरे हीटर की सतह पर प्रवाह को निर्देशित करता है, स्थिर क्षेत्रों को रोकता है और सतह के तापमान को एक समान रखता है।
वाट घनत्व कम करने से समग्र सतह का तापमान कम हो जाता है और ऑक्सीकरण दर धीमी हो जाती है। 0.9 W/cm² पर चलने वाला एक हीटर 1.4 W/cm² पर चलने वाले हीटर की आधी दर पर ऑक्सीकरण कर सकता है।
स्थिर तरल स्तर बनाए रखना तरल रेखा को हीटर के पार जाने से रोकता है। निम्न स्तर का इंटरलॉक या स्वचालित भरण प्रणाली हीटर को हर समय पूरी तरह से पानी में डुबाए रखती है।
| रोकथाम के उपाय | ऑक्सीकरण पर प्रभाव | कार्यान्वयन |
|---|---|---|
| बेहतर प्रवाह वितरण | एकसमान तापमान | प्रेरक या बाधक |
| कम वाट घनत्व | धीमी ऑक्सीकरण | हीटर डिजाइन |
| स्थिर तरल स्तर | कोई लिक्विड लाइन साइकलिंग नहीं | स्तर पर नियंत्रण |
| नियमित डीस्केलिंग | हॉट स्पॉट को रोकता है | रखरखाव कार्यक्रम |
क्रोमिक एसिड सेवा में असमान ऑक्सीकरण के लिए रोकथाम के उपाय
जब असमान ऑक्सीकरण एक डिज़ाइन समस्या का संकेत देता है
एक हीटर जो अच्छे प्रवाह और स्थिर स्तर के बावजूद गंभीर असमान ऑक्सीकरण विकसित करता है, यह दर्शाता है कि हीटर का डिज़ाइन अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त नहीं है। कम वाट घनत्व, बेहतर प्रवाह पहुंच और बड़े सतह क्षेत्र के साथ एक कस्टम पीटीएफई इमर्शन हीटर कॉन्फ़िगरेशन असमान तापमान वितरण के मूल कारण को संबोधित करता है। विनिर्देशन प्रक्रिया के लिए स्नान रसायन विज्ञान, ऑपरेटिंग तापमान, प्रवाह की स्थिति, टैंक आयाम और आवश्यक वाट क्षमता की आवश्यकता होती है। क्रोमिक एसिड एनोडाइजिंग लाइनों वाली सुविधाओं के लिए, यह एप्लिकेशन - विशिष्ट दृष्टिकोण असमान ऑक्सीकरण को कम करता है और हीटर सेवा जीवन को बढ़ाता है।
