Стратегії вибору матеріалів для картриджних нагрівачів, що працюють у корозійному середовищі

В умовах хімічної обробки традиційні матеріали картриджних нагрівачів швидко руйнуються, що призводить до ранніх збоїв, які зупиняють виробництво та забруднюють ключові інгредієнти процесу. У агресивних умовах оболонки з нержавіючої сталі, які достатньо придатні для звичайного промислового використання, можуть бути пошкоджені впливом хлоридів, їдкими розчинами або кислотним впливом всього за кілька тижнів. Вибір правильних сплавів оболонок і запобіжних заходів для певних хімічних впливів зупиняє ці швидкі шляхи поломки та значно подовжує інтервали між обслуговуванням.

Для більшості застосувань нержавіюча сталь 304, яка переважає у звичайних картриджних нагрівачах, є чудовим вибором, оскільки вона стійка до корозії та не надто дорога. Але коли сіль, полімери,-що містять хлорид, або жорсткі дезінфікуючі засоби вступають у контакт зі стінкою оболонки, вони починають точкову корозію, яка проходить крізь стінку та пропускає технологічні матеріали в нагрівач. Коли волога або хімічні речовини потрапляють на ізоляцію з оксиду магнію, відбувається витік електроенергії, і ефективність обігріву падає непередбачуваним чином. У морських районах або на прибережних виробничих підприємствах ця модель деградації відбувається за місяці замість років.


Сплави Incoloy краще протистоять хлоридній корозії та окисленню при високих температурах, ніж інші типи металів. Це базується на досвіді роботи з фармацевтичним і харчовим обладнанням. Ці сполуки нікелю-заліза-хрому залишаються міцними в налаштуваннях змивання, коли їдкі миючі засоби розпилюються під високим тиском і слідують кислотні полоскання. Цей сплав коштує дорожче, ніж звичайна нержавіюча сталь, але довший термін служби та менш часте обслуговування роблять його вартим додаткових грошей у випадках, коли заміна нагрівача означає зупинку виробництва або повторну перевірку стерильного середовища.

Порівняння різних високоефективних-сплавів показує, що деякі хімічні групи мають певні переваги. Титанові оболонки можуть витримувати кислоти та хлориди, які сильно окиснюють, що руйнує навіть матеріали Incoloy. Однак знижена теплопровідність металу та вища вартість означають, що їх можна використовувати лише в дуже жорстких хімікатах. Під час деяких хімічних процесів середовища сірчаної або фосфорної кислоти можуть бути дуже небезпечними. Hastelloy C-276 є прикладом спеціального сплаву, який витримує ці умови краще, ніж звичайні матеріали. Щоб вибрати правильний хімічний вид, вам потрібно точно знати, що це таке, навіть невеликі кількості забруднюючих речовин, які можуть здатися незначними, але насправді значно прискорюють корозію.

Температура має великий вплив на швидкість корозії речей. Вищі температури часто значно прискорюють хімічні атаки. При 200 або 300 градусах матеріал, який добре працює при кімнатній температурі, може взагалі не працювати. Випробування на корозію за високих температур під час використання обладнання часто показує дивовижні зв’язки між механізмами термічного та хімічного стресу. Коли матеріали використовуються в ситуаціях, коли вони будуть піддаватися впливу високих температур і хімічних речовин, ретельний вибір матеріалів з великими запасами міцності може вберегти їх від катастрофічної поломки, коли вони будуть вичерпані.

Якість обробки поверхні впливає на стійкість матеріалу до корозії, а не лише на вибір основного матеріалу. Поліровані поверхні менш схильні до прилипання до хімікатів і корозії в тріщинах, ніж шорсткі або матові покриття. Електрополірування позбавляє поверхневих домішок і -збіднених хромом шарів, які утворюються під час зварювання або механічної обробки. Це повертає сплаву, що лежить в основі, стійкість до корозії. У виробництві харчових продуктів або ліків обробка поверхні з певною середньою шорсткістю запобігає розвитку бактерій і є стійкою до хімічних дезінфікуючих засобів.