Perché il bordo è il punto debole
Il PTFE presente su un riscaldatore ad immersione viene applicato alla guaina cilindrica e ne avvolge le estremità. Sul bordo, lo spessore del PTFE è spesso inferiore rispetto alla superficie piana. Il PTFE può anche avere una transizione netta nel punto in cui si avvolge attorno all'angolo, creando una concentrazione di stress.
Il legame tra il PTFE e il metallo è più debole sui bordi. Il PTFE potrebbe non aderire così bene al bordo tagliato del metallo come alla superficie cilindrica. Il bordo potrebbe anche presentare bave o ruvidità che interferiscono con l'incollaggio.
Il bordo è inoltre esposto alle massime sollecitazioni meccaniche. Nel servizio ad alto contenuto di solidi-, le particelle abrasive nel fluido incidono sul bordo. Il bordo può anche essere contattato da strumenti di pulizia o da pezzi in lavorazione.
| Condizione del bordo | Spessore PTFE | Forza del legame | Sollecitazione meccanica | Rischio di delaminazione |
|---|---|---|---|---|
| Arrotondato, liscio | Uniforme | Forte | Basso | Basso |
| Affilato, lavorato | Più sottile | Moderare | Moderare | Moderare |
| Sbavato, ruvido | Sottile, irregolare | Debole | Alto | Alto |
| Danneggiato, sventrato | Variabile | Molto debole | Molto alto | Molto alto |
Condizione dei bordi e suo effetto sul rischio di delaminazione
Perché le acque reflue- ad alto contenuto di solidi accelerano la delaminazione
Le acque reflue ad alto contenuto di solidi-contengono particelle abrasive-idrossidi metallici, precipitati di fosfato di calcio e sabbia di riporto. Queste particelle colpiscono la superficie e i bordi del riscaldatore. L'impatto erode il PTFE sul bordo, assottigliandolo e creando un percorso per la penetrazione del fluido.
I solidi si depositano anche sulla superficie del riscaldatore. I depositi possono colmare lo spazio tra il PTFE e il metallo sul bordo, creando uno stoppino che attira il fluido nell'area delaminata. Il fluido corrode il metallo sotto il PTFE e i prodotti della corrosione spingono ulteriormente il PTFE dal metallo.
Le conseguenze della delaminazione dei bordi
Una volta che il PTFE si delamina, il fluido di processo entra in contatto con la guaina metallica. Il metallo si corrode e i prodotti della corrosione occupano più volume del metallo originale. L'espansione spinge ulteriormente il PTFE, accelerando la delaminazione.
La zona delaminata crea inoltre un percorso attraverso il quale il fluido raggiunge l'isolamento interno. La resistenza di isolamento diminuisce e gli interventi per guasto a terra diventano più frequenti. Alla fine, il riscaldatore si guasta.
Prevenire la delaminazione dei bordi
La prevenzione più efficace è migliorare la geometria del bordo. Un bordo arrotondato, privo di bave e spigoli vivi, consente al PTFE di avvolgere in modo fluido e uniforme. Il bordo arrotondato distribuisce le sollecitazioni meccaniche e riduce la concentrazione delle sollecitazioni.
Un rivestimento in PTFE più spesso sul bordo fornisce più materiale per resistere all'abrasione e agli urti. Il rivestimento del bordo dovrebbe avere uno spessore almeno pari a quello del rivestimento della superficie cilindrica e preferibilmente più spesso.
Una striscia di protezione dei bordi-una striscia di metallo o polimero che copre il bordo-può proteggere il PTFE da danni meccanici. La striscia è fissata sul bordo e protegge il rivestimento dagli urti.
| Misura di prevenzione | Effetto sulla delaminazione | Attuazione | Costo |
|---|---|---|---|
| Bordo arrotondato | Riduce la concentrazione dello stress | Fabbricazione | Basso |
| Rivestimento dei bordi più spesso | Maggiore resistenza all'abrasione | Processo di rivestimento | Moderare |
| Striscia di protezione dei bordi | Protegge dagli urti | Assemblea | Moderare |
| Ispezione regolare | Rilevazione precoce | Manutenzione | Basso |
Misure di prevenzione per la delaminazione dei bordi nei servizi ad alto-solido
Quando la delaminazione dei bordi indica un problema di progettazione
Un riscaldatore che si delamina sul bordo nonostante il bordo arrotondato e un rivestimento spesso indica che la struttura del riscaldatore o il processo di rivestimento non sono adatti all'applicazione. Una configurazione personalizzata del riscaldatore a immersione in PTFE con bordo arrotondato, rivestimento spesso del bordo e striscia di protezione del bordo risolve la causa principale della delaminazione. Il processo di specifica richiede la concentrazione di solidi, le caratteristiche delle particelle, le dimensioni del serbatoio e la potenza richiesta. Per gli impianti con acque reflue ad alto contenuto di solidi-, questo approccio specifico per l'applicazione-riduce la delaminazione dei bordi e prolunga la durata di servizio del riscaldatore.
