Як виявити ранні ознаки щілинної корозії між PTFE оболонкою та монтажним фланцем?

Крихітна щілина, де оболонка з ПТФЕ виходить з монтажного фланця з нержавіючої сталі, є відповідним місцем збору застояного конденсованого кислотного туману. Це мікро-середовище може атакувати металеве ядро, що лежить в основі, через будь-який мікро-дефект, викликаючи смугу прихованої корозії саме в точці напруги. Перехідна зона фланця часто є найбільш фізично навантаженою частиною загального вузла нагрівача, незважаючи на те, що зовнішня поверхня PTFE здалеку виглядає хімічно інертною та неушкодженою.

У багатьох промислових системах раннє виявлення щілинної корозії на монтажному фланці PTFE оболонки покладається на виявлення дуже незначних візуальних та електричних змін до того, як пошкодження переросте в витік або електричний збій.

Причини вразливості зони виходу фланця
Під час роботи перехід між жорстким монтажним фланцем і гнучкою оболонкою з PTFE стикається з кількома одночасними навантаженнями:

Теплове розширення і звуження

Вібрація, викликана механікою

Установчий крутний момент

Конденсація парів кислоти

Повторні цикли нагріву

Ці комбіновані тиски іноді можуть генерувати невеликі дефекти у фторполімерному бар’єрі поблизу вихідного отвору фланця. Корозійна волога може потрапити на внутрішній металевий сердечник під оболонкою, якщо виникне дефект.

Шлях корозії починається зсередини
Вирішальна діагностична ознака часто неправильно тлумачиться. Механізм корозії, як правило, не йде всередину із зовнішнього кислотного середовища. Замість цього процес виходу з ладу часто починається, коли волога потрапляє в закопаний внутрішній металевий сердечник через незначну несправність.

Продукти корозії зрештою виявляються на поверхні PTFE після міграції назовні через той самий дефект.

Це розрізнення має значення, оскільки зовнішнє очищення може тимчасово замаскувати симптом, тоді як внутрішня деградація відбувається під ним.

Ранні візуальні ознаки корозії в щілинах
Першим попереджувальним симптомом зазвичай є помірне пожовтіння в тому місці, де оболонка виходить із фланця.

Знебарвлені кільця, що оточують фланцевий вихід
Візуальний огляд може виявити:

Трохи зеленуватого кільця

Коричневі плями

Залишки кольору-іржі

Поверхня PTFE дещо потемніла.

Локалізована зміна кольору, зосереджена в одному місці

Пляма іржі на білому фторопласту не є косметичною проблемою, а є попереджувальним знаком. У багатьох ситуаціях знебарвлення означає, що продукти корозії витікають із закритого металевого сердечника через незначну тріщину або отвір.

Замість того, щоб бути широко розподіленим по всій оболонці, пляма зазвичай обмежена та тонка.

Чому з'являються зелені або коричневі відкладення
Точний відтінок залежить від внутрішнього складу металу та хімічного процесу:

Потенційне джерело продукту корозії
Зеленувате забарвлення сплавів, що містять мідь
Відкладення-кольору іржі або коричневого кольору Окислення заліза або сталі
Темно-сірий залишок. Змішана металева корозія
Жовто-коричневі плями Окислення, забруднене кислотою
Будь-яку стійку зміну кольору, яка з’являється в області переходу фланця, слід розглядати як підозрілу, оскільки сам ПТФЕ не піддається корозії.

Використання тесту Меггера для локалізованої діагностики
Електричне випробування є ще одним корисним інструментом для ідентифікації монтажного фланця PTFE оболонки, що викликає щілинну корозію.

Випробування опору ізоляції при 500 В постійного струму
Випробування мегомметром виконано за:

V=500 VDCV=500\\ \\mathrm{VDC}V=500 VDC

може допомогти у виявленні дефектів ізоляції, чутливих до вологи, поблизу зони переходу фланця.

Коли тест виконується як у сухому, так і вологому умовах, він стає особливо повчальним.

Метод діагностики мокрою тканиною
Корисний метод польової діагностики передбачає:

Вимірювання опору ізоляції з сухою оболонкою

Обгорніть вихідний отвір фланця вологою тканиною

Повторне випробування опору ізоляції

Порівняння показань

Якщо опір ізоляції помітно знижується, коли ділянка зволожена, ймовірно, волога утворює провідний міст через пошкодження оболонки.

Вода тимчасово збільшує провідність уздовж невеликих каналів тріщин, які є електрично несуттєвими в сухому стані, саме так і працює цей тест.

Інтерпретація результатів
Серед можливих попереджувальних ознак:

Знижуйте показання мегомметрів лише у вологому стані

Нестабільність значень опору

Поступове падіння опору ізоляції з часом

Локалізований витік поблизу фланця

Проблема все ще може бути дуже незначною навіть після того, як почнуть з’являтися симптоми електрики.

Методи фізичного огляду
Електричне випробування завжди слід поєднувати з ретельним візуальним оглядом.

Збільшений огляд поверхні
Вивчення зони переходу фланця слід проводити за допомогою:

Лінзи для збільшення

Ліхтарі для перевірки

Гнучкі бороскопи, де є

Слід звернути увагу на:

Тріщини на лінії росту волосся

Поверхневий набряк

Маленькі пухирі

Локалізована деформація

відрив оболонки впритул до фланця

Іноді незначне здуття є ознакою прихованого розширення корозії під поверхнею PTFE.

Чому дрібні дефекти швидко стають серйозними
Внутрішній тиск від продуктів корозії може розширити початковий дефект, коли корозія почнеться під оболонкою. Тоді поширення тріщини поблизу зони фланця, що має механічні навантаження, може бути прискорене за допомогою термоциклування.

Оскільки іржа залишається прихованою всередині, очевидні симптоми часто недооцінюють повний масштаб пошкодження.

Типові першопричини
Основну причину слід шукати відразу, коли виявлено перші ознаки корозії.

Типові сприяючі фактори
До поширених причин належать:

Пошкодження оболонки під час монтажу

Надмірне затягування фланця

Стирання компонентів бака

Виробничі недоліки

Перенапруження через спеку

Втома, викликана вібрацією

Неналежне поводження під час виконання технічного обслуговування

Навіть дуже незначні механічні пошкодження можуть- стати місцем тривалої корозії.

Чому радимо негайно замінити
Наявність зміни кольору, втрати ізоляції-в умові вологості або розтріскування оболонки свідчить про те, що внутрішня корозія вже почалася.

У цей момент вже не можна довіряти цілісності нагрівача.

Ризики продовження експлуатації
Продовження роботи може призвести до:

Забруднення процесу

Витік електрики

Розломи в землі

Поломка оболонки

Проникнення кислоти в серцевину нагрівача

Раптовий вихід з ладу обігрівача

Оскільки руйнування маскується під поверхнею фторполімеру, прогнозувати термін служби, що залишився, стає надзвичайно важко, як тільки з’являються симптоми.

Тому планова заміна має суттєву перевагу над постійним моніторингом.

На закінчення
Рання щілинна корозія між оболонкою з ПТФЕ та монтажним фланцем часто проявляється дуже скромними ознаками: вузька коричнева або зеленувата пляма, локальне падіння опору ізоляції під час випробувань у вологому стані або легке здуття на виході з фланця. Ці показники означають, що прихована внутрішня корозія вже почалася під фторполімерним бар’єром.

Ретельний візуальний огляд, перевірка під час збільшення та тестування мегомметра 500 В постійного струму можуть виявити проблему до того, як станеться катастрофічний витік або електричний збій. Тоді своєчасна заміна стає можливою під час планового технічного обслуговування, а не під час аварійного відключення.

Область, де з’єднуються нагрівач і резервуар у системах занурювальних нагрівачів, зазвичай є найбільш хімічно та механічно напруженою. Тому фланцевий перехід вимагає максимально регулярного і ретельного огляду протягом терміну служби обігрівача.