Kuo skiriasi PTFE šilumokaitis su anglies plieno apvalkalu ir nerūdijančio plieno apvalkalu?

Korpuso ir vamzdelio šilumokaityje su PTFE proceso skystis niekada nemato apvalkalo – tik PTFE vamzdeliai ir vamzdelių lakštai. Tačiau korpuso medžiagos, dažniausiai anglies arba nerūdijančio plieno, pasirinkimas yra labai svarbus sąnaudoms, eksploatavimo trukmei ir suderinamumui su montavimo aplinka. Šių skirtumų supratimas gali padėti visam šilumokaičiui, o ne tik sudrėkintoms sekcijoms, patikimai eksploatuoti visą numatytą eksploatavimo laiką.

PTFE apvalkalo vaidmuo Korpuso ir vamzdžių keitikliai
PTFE korpuso ir vamzdžio šilumokaityje apvalkalas yra slėgio{0}}turintis indas, kuriame yra eksploatacinis skystis (aušinimo vanduo, garai, šildymo terpė) aplink PTFE vamzdžių pluoštą. Apvalkalas nemato korozinio proceso skysčio, visa tai tvarko PTFE vamzdeliai, vamzdelių lakštai ir bet kokie vidiniai fluoropolimero įdėklai. Atitinkamai, korpuso medžiaga parenkama atsižvelgiant į kitus aspektus, o ne į atsparumą vidinei korozijai:

Mechaninis atsparumas eksploatacinio skysčio slėgiui.

Suderinamumas su išorine aplinka (augalų atmosfera, drėgmė, cheminiai garai, plovimo būdai).

Kaina ir prieinamumas

Šiluminio plėtimosi ir svorio savybės.

Dvi populiariausios PTFE šilumokaičių apvalkalo medžiagos yra anglinis plienas ir nerūdijantis plienas, dažniausiai 304 arba 316 tipai. Kiekvienas iš jų turi savo privalumų ir trūkumų.

Anglies plieno apvalkalas: mažiausia pradinė kaina, reikalinga išorinė apsauga
Anglies plienas yra dažniausiai naudojama slėginių indų medžiaga, naudojama nuolatinėje pramonėje. PTFE šilumokaičiams anglinio plieno apvalkalas suteikia:

Mažiausia išankstinė kaina - Anglies plienas kainuoja daug mažiau nei nerūdijantis plienas už kilogramą. Didelio skersmens korpusams (pvz., nuo . 300 mm iki 1 m) kainos skirtumas gali būti didelis.

Didelio stiprumo - Anglinis plienas pasižymi geromis mechaninėmis savybėmis, todėl galite naudoti plonesnes sienas, palyginti su kitomis alternatyviomis medžiagomis, kurių slėgis yra toks pat.

Geras prieinamumas - Anglies plieno vamzdžiai, plokštės ir flanšai dažniausiai tiekiami daugelyje šaltinių.

Drėgnas oras, drėgmė ar cheminiai garai veikia anglinį plieną ir sukelia koroziją iš išorės. Šilumokaitis turi apvalkalą išorėje. Proceso skystis nesiliečia su apvalkalu, bet su augalo aplinka. Daugelio cheminių procesų ir paviršiaus apdailos gamyklų atmosferoje yra:

Rūgštiniai dūmai (HCl, H2SO₂, HNO3)

Chloridai arba chloras

Drėgmė ir kondensatas

Šios cheminės medžiagos laikui bėgant pažeidžia atvirą anglinį plieną, sukeldamos rūdis ir duobes. PTFE vamzdžių pluoštas ir proceso skystis nėra veikiami išorinės korozijos, tačiau korpuso slėgio vientisumas gali būti pažeistas, gali nutekėti eksploatacinis skystis (pvz., aušinimo vanduo arba garai) ir tai gali būti saugos problema.

Siekiant sumažinti išorinę koroziją, anglinio plieno korpusai dažniausiai padengiami apsaugine danga arba dažų sistema. Tipiškos alternatyvos yra:

Epoksidiniai arba poliuretaniniai dažai (dviejų{0}}komponentų sistemos)

Dengimas: Milteliniu būdu

Smulkių komponentų karštasis cinkavimas

Tačiau dangą reikia dažnai tikrinti ir{0}}taisyti, ypač priešiškose situacijose. Jei danga suardoma (pvz., nuo smūgio ar dilimo), po ja esantis plienas gali greitai pradėti rūdyti.

Nerūdijančio plieno apvalkalas: brangesnis, geresnis išorinis atsparumas korozijai
Nerūdijančio plieno korpusai, dažniausiai 304 arba 316 tipo, užtikrina didesnį atsparumą oro korozijai, cheminiams garams ir plovimo sąlygoms. Chromo koncentracija (mažiausiai 10,5 % 304, o nikelio ir molibdeno 316) sukuria pasyvią oksido dangą, kuri neleidžia metalui rūdyti.

Pagrindinės nerūdijančio plieno korpusų savybės:

Puikus atsparumas išorinei korozijai - Nerūdijantis plienas gali būti nedažytas arba pasyvuotas. Jis atlaiko drėgną, pakrančių ar cheminių medžiagų reikalaujančią augalų atmosferą, nereikalaujant reguliarios dangos priežiūros.

Didesnė pradinė kaina - Kalbant apie medžiagą, nerūdijantis plienas paprastai yra 3–5 kartus brangesnis nei anglinis plienas. Gamybos sąnaudos taip pat yra didesnės, nes reikia taikyti atsargius suvirinimo metodus (siekiant išvengti chromo karbido nusodinimo) ir galimo apdorojimo po-suvirinimo.

Nerūdijančio plieno stipris yra panašus arba šiek tiek mažesnis - Nerūdijančio plieno tempiamasis stipris panašus į anglinio plieno (pvz., . 304 takumo riba ~205MPa, anglinio plieno ~250MPa). Sienelės gali būti šiek tiek storesnės, norint pasiekti tą patį slėgį, tačiau skirtumas paprastai yra nereikšmingas.

Svoris? – Nerūdijančio plieno tankis yra toks pat kaip anglinio plieno (7,9–8,0 g/cm³), todėl svoris bus lygiavertis tų pačių dydžių.

Nerūdijančio plieno korpusai paprastai paliekami nedažyti marinuotu ir pasyvuotu poliru, kad būtų pagerintas pasyvus sluoksnis. Nerūdijančio plieno lygus, ne{1}}akytas paviršius taip pat leidžia lengvai valyti ir dezinfekuoti naudojant maistą, vaistus ar švarias patalpas.

Anglies plienas ir nerūdijančio apvalkalo PTFE keitiklis: neturi įtakos vidiniam atsparumui korozijai
Svarbu pažymėti, kad anglinio plieno arba nerūdijančio plieno korpuso pasirinkimas PTFE šilumokaičiui neturi įtakos sudrėkintų dalių atsparumui korozijai. PTFE vamzdeliai, vamzdelių lakštai ir bet kokie fluoropolimero įdėklai yra visiškai apsaugoti nuo proceso skysčio. Vidinis skystis mato tik PTFE, nesvarbu, ar korpusas yra anglinis, ar nerūdijantis plienas. Todėl pasirinkimą visiškai lemia išorinė aplinka ir kaina.

Kartais šis skirtumas painiojamas. Nerūdijančio plieno korpuso pasirinkimas PTFE šilumokaičiui nepadidina vidinio cheminio atsparumo. Tai tiesiog padidina korpuso gebėjimą atlaikyti išorinę koroziją. Tačiau tinkama anglies plieno apvalkalo danga gali būti gana gera gerybinėje patalpų aplinkoje.

Kiti aspektai: svoris, terminis plėtimasis ir patikra
Svoris - Anglies plienas ir nerūdijantis plienas yra beveik vienodo tankio. Tokio paties storio ir skersmens korpusų svorio skirtumas yra minimalus. Tačiau jei anglinio plieno apvalkalui reikalinga stora išorinė danga (pvz., tvirta epoksidinė derva), bendras svoris gali būti šiek tiek didesnis. Praktiškai renkantis dvi medžiagas svoris retai būna svarbus.

Šiluminis plėtimasis - Anglinio plieno ir nerūdijančio plieno šiluminio plėtimosi koeficientai yra panašūs (anglies plieno ~12×10-6/laipsnis, nerūdijančio plieno ~17×10-6/laipsnis). Pakeitimas yra nereikšmingas, palyginti su vidinių PTFE dalių išplėtimu (kuris kompensuojamas ankstesniuose straipsniuose aprašytais montavimo būdais). Korpuso medžiagos išsiplėtimas nėra pagrindinis dizaino veiksnys.

Patikra ir priežiūra - Nerūdijančio plieno korpusai gali būti vizualiai patikrinti, ar nėra korozijos, nepašalinant dažų. Ant atviro metalinio paviršiaus lengvai matomi įtrūkimai arba įdubimai. Anglinio plieno korpusus su nepermatomomis dangomis sunkiau įvertinti pagal pagrindinio metalo būklę. Rūdžių dėmės gali būti pirmasis dangos pablogėjimo požymis.

Sprendimo nurodymai: anglies plieno arba nerūdijančio plieno korpusas
Pagrindiniai skirtumai apibendrinti žemiau esančioje lentelėje:

Ypatingas anglies plieno apvalkalas 304/316 nerūdijančio plieno korpusas
Pradinė kaina (santykinė) Pradinė vertė (apačioje) Didesnė (3–5 × medžiagos kaina)
Atsparumas išorinei korozijai Nepadengtas, vienas prastas, reikia dažų ar kitokios apsaugos.Gerai. Gali likti nedažytas.
Dengimo / priežiūros poreikis Periodinis dažymo arba dengimo patikrinimas būtinasMinimaliai. Retkarčiais atliekamas valymas/pasyvavimas.
Puikiai tinka drėgnoms arba pakrantės vietoms Labai prastas, nebent tinkamai padengtas ir nuosekliai prižiūrimas Labai geras
Tinka chemijos gamyklų atmosferai (rūgštūs garai) Netinka be geros dangos sistemos Nuo gero iki gero (316 siūloma chloruoti)
Tinkamumas patalpoms, sausai ir kontroliuojamai aplinkai Geras pagal pagrindines dažymo{0}}specifikacijas (nereikalingos išlaidos)
Tinka plauti arba atviroms vietoms lauke Ribotas (reikalinga tvirta danga ir dažnas tikrinimas) Pasirinkta
Poveikis atsparumui korozijai viduje Nėra Nėra
Tipinės taikymo sritys Apsaugotos slydimo įrengimai Vidaus gamybos įrenginiai su grynu sausu oru Lauko įrenginiai, pajūrio įrenginiai, chemijos gamyklos su stipriais garais, maisto / švarios patalpos aplinka
Pasiūlymai praktikai
Anglies plieno apvalkalas, nudažytas įprastais pramoniniais epoksidiniais arba poliuretaniniais dažais, yra ekonomiškas{0}}sprendimas patalpose, reguliuojamose situacijose, kai šilumokaitis yra apsaugotas nuo lietaus, drėgmės ir cheminių garų. Tokios sąlygos yra daugelyje paviršių apdailos įmonių ir chemijos pramonės įmonių. Tinkamai prižiūrint dangą, anglinio plieno korpusas išliks nuo 15 iki 20+ metų.

Nerūdijančio plieno korpusas tinka ten, kur įrenginys yra lauke, pakrantėje arba objekte, kur atmosferoje yra rūgščių garų (pvz., ėsdinimo linijos, galvanizavimo dirbtuvės ar atliekų rūgščių apdorojimo zonos). Papildomos nerūdijančio plieno išlaidos yra prasmingos, kai alternatyva būtų periodiškas perdažymas, paslėptos korozijos rizika arba galimos prastovos keičiant korpusą.

Esant labai atšiaurioms išorės situacijoms, pvz., jūros atmosferai arba regionams, kuriuose yra didelė chlorido koncentracija (pvz., šalia druskos rūgšties saugyklų ar ėsdinimo rezervuarų), naudokite 316 tipo nerūdijantį plieną, o ne 304 tipą. 316 tipo sudėtyje yra molibdeno, kuris padidina jo atsparumą chloro -sukeltai duobių ir plyšių korozijai.

Mažiau tipiška alternatyva yra nurodyti anglinio plieno apvalkalą su stipriu -chemiškai-atspariu įdėklu išorėje (pvz., dviejų -dalių epoksidine ar net PTFE-pagrindo danga). Tačiau tokios dangos yra brangios ir gali būti artimos nerūdijančiojo apvalkalo kainai, tačiau vis tiek gali būti mechaninių pažeidimų.

Išvada: sprendimas, pagrįstas išorine aplinka
Vienintelis skirtumas tarp PTFE šilumokaičio su anglinio plieno apvalkalu ir nerūdijančio plieno apvalkalu priklauso nuo išorinės montavimo aplinkos ir biudžeto apribojimų. Proceso skysčio chemija nėra esminė priimant šį sprendimą, nes PTFE sudrėkintos dalys užtikrina visišką vidinę apsaugą nuo korozijos, nepriklausomai nuo korpuso medžiagos.

Anglies plieno korpusai yra pigiausi, tačiau jie turi būti padengti iš išorės ir reguliariai prižiūrimi, kad būtų išvengta rūdžių drėgnoje ar chemiškai agresyvioje atmosferoje. Nerūdijančio plieno korpusai iš anksto yra brangesni, tačiau pasižymi geresniu išoriniu atsparumu korozijai, todėl paprastai nereikia nuolatinės dangos priežiūros. Holistinėje įrangos specifikacijoje atsižvelgiama į vidines ir išorines aptarnavimo aplinkybes. Tinkamos PTFE šilumokaičio apvalkalo medžiagos pasirinkimas garantuoja, kad visas mazgas, o ne tik fluoropolimero komponentai, gali pasiekti visą numatytą tarnavimo laiką.