Výber spojovacích materiálov a typov tesnení pre ohrievače kaziet v korozívnom prostredí

Inžinieri, ktorí pracujú v chemických závodoch a závodoch na spracovanie potravín, musia riešiť dva problémy naraz. Ich vykurovacie systémy musia byť schopné zvládnuť drsné chemikálie, paru a žieravé čistiace prostriedky a zároveň udržiavať správnu teplotu. Na takýchto miestach sa štandardné kazetové ohrievače s jednoduchými armatúrami často pokazia v priebehu niekoľkých týždňov. Nie je to preto, že by vyhorelo vykurovacie teleso, ale preto, že armatúry korodujú, opotrebúvajú sa tesnenia alebo sa do elektrických spojov dostáva vlhkosť.

Výber správneho materiálu pre armatúry, ktoré sa budú používať v korozívnej prevádzke, začína vedomím, aké chemikálie budú v danej oblasti. Nerezová oceľ 304 je dostatočne pevná, aby odolala miernym chemikáliám, organickým kyselinám a korózii zo vzduchu. 18% obsah chrómu vytvára pasívnu oxidovú vrstvu, ktorá chráni kov pod ňou. Ale nehrdzavejúca oceľ 304 nie je vhodná pre slanú vodu, soľanku alebo chemikálie, ktoré obsahujú chlór, pretože je napadnutá chloridom.

Nehrdzavejúca oceľ 316 lepšie odoláva chloridom a môže vydržať drsnejšie chemické podmienky, pretože obsahuje molybdén. Táto trieda si poradí s kontaktom s kyselinou sírovou, kyselinou fosforečnou a soľnými roztokmi, ktoré by poškodili nerez 304. Dodatočné náklady na materiál nestoja za to v porovnaní s nákladmi na výmenu ohrievača a stratou času pri výrobe pre dôležité aplikácie.

Incoloy 800 a ďalšie zliatiny niklu-železa-chrómu fungujú lepšie ako iné zliatiny, pokiaľ ide o extrémnu chemickú odolnosť alebo odolnosť proti oxidácii pri vysokých-teplotách. Tieto materiály zostávajú pevné a odolávajú hrdzi, aj keď teplota stúpne nad 1400 stupňov Fahrenheita. Vďaka tomu sú vhodné na chemické spracovanie pri vysokých teplotách alebo v situáciách s veľkou oxidáciou. Ohrievače vyrobené s plášťami Incoloy a armatúrami z nehrdzavejúcej ocele dokážu zvládnuť situácie, ktoré by poškodili bežné jednotky.

Mosadzné armatúry sú lacné a fungujú dobre v mnohých situáciách, ale nefungujú dobre na miestach, kde môžu korodovať. Mosadz sa môže rýchlo zlomiť pod tlakom, keď je prítomný amoniak a zlúčeniny amónia. Mosadzné armatúry sa zafarbia a nakoniec sa poškodia chemikáliami-obsahujúcimi síru. Rýchlo tečúca voda môže znehodnotiť mosadz odstránením zinku a zanechaním medenej konštrukcie, ktorá je slabá a rozpadá sa. Kvôli týmto limitom sa mosadz môže používať iba v miernych prevádzkových podmienkach, kde nie je vystavená mnohým chemikáliám.

Výber správneho koncového tesnenia je rovnako dôležitý pre prežitie v korozívnom prostredí. Tesnenie zabraňuje tomu, aby sa procesné kvapaliny dostali do vnútra ohrievača, kde by spôsobili skrat-odporového prvku a izolácie z oxidu horečnatého. Štandardné nízkoteplotné epoxidové zalievanie, ktoré dokáže zvládnuť teploty až do približne 266 stupňov Fahrenheita, je skvelé pre situácie, keď nie je príliš horúco. Epoxid tvorí silnú, chemikáliu-odolnú bariéru, ktorá pekne priľne ku kovovým povrchom.

Vysokoteplotné epoxidové zalievanie zvládne teploty až do približne 450 stupňov Fahrenheita, pričom je stále odolné voči chemikáliám. Tento materiál je vhodný na použitie, kde sa olovený koniec zahrieva v dôsledku vedenia tepla pozdĺž plášťa alebo v blízkosti vyhrievanej zóny. Kompromisom-je, že odolnosť proti vlhkosti je o niečo nižšia ako u nízkoteplotných prípravkov, ale stále je dostatočne dobrá pre väčšinu priemyselných použití.

Zalievanie so silikónovou gumou je flexibilné a zvládne teploty až 450 stupňov Fahrenheita. Vďaka elastomérnym vlastnostiam silikónu je lepšie zvládať teplotné cykly a mechanické vibrácie ako tuhé epoxidové kompozície. Silikónové tesnenia fungujú dobre proti vode a ľahkým chemikáliám, ale silné kyseliny a rozpúšťadlá môžu látku rozložiť. Silikón často funguje lepšie ako tvrdšie zalievacie materiály v situáciách, kde dochádza k veľkému tepelnému šoku alebo mechanickému namáhaniu.

Silikónový lak na cementových nádobách dokáže dlhodobo zvládnuť najvyššie teploty až do 1000 stupňov Fahrenheita. Toto keramické- tesnenie zvládne teplotné cykly, oxidáciu a takmer všetky chemické podmienky, okrem silných kyselín a zásad. Cementové zalievanie je tvrdé a krehké, čo ho robí menej užitočným pre aplikácie, kde dochádza k veľkým vibráciám alebo ohýbaniu na výstupe olova. Je však tou najlepšou voľbou pre-pevnú službu pri vysokej teplote.

Hermetické tesnenia sú najlepšou voľbou pre aplikácie, kde je vlhkosť veľmi dôležitá. Tieto tesnenia využívajú technológiu spájkovania, ktorá spája sklo s kovom alebo keramiku s kovom, aby sa zabezpečilo, že cez ne neprenikne žiadna vlhkosť. Ohrievače s hermetickým tesnením môžu zostať vo vode alebo-vysokotlakovej pare dlhú dobu bez toho, aby sa poškodili, čo by sa stalo pri bežnom zalievaní. Vzhľadom na ich vysoké náklady a komplikovaný výrobný proces je možné hermetické tesnenia použiť iba v situáciách, keď náklady na poruchu stoja za vynaložené náklady.