한 화학 공장에서 독점적인 세척 제제를 위해 비표준 PTFE 침지 히터를 주문했습니다. 제제에는 계면활성제, 킬레이트제 및 소량의 불소화 용매의 혼합물이 포함되어 있습니다. 히터는 지정된 온도와 와트 밀도에 맞게 설계되었습니다. 6주 후에 실패했습니다. PTFE 피복은 표면 연화 및 미세균열을 나타냈으며 절연 저항은 4MΩ으로 떨어졌습니다. 독점 제제에는 표준 호환성 데이터가 예측한 것보다 빠르게 PTFE에 침투하여 분해되는 성분이 포함되어 있습니다.
표준 화학 호환성 차트는 일반적인 산업 화학-산, 염기, 용제 및 산화제를 다룹니다. 오염 물질이 알려지지 않은 독점 제제, 혼합물 또는 공정 흐름은 다루지 않습니다. 이를 위해 비표준 PTFE 침지 히터를 사용하기 전에 유체 호환성 테스트가 필요합니다.
표준 차트가 부족한 이유
호환성 차트는 특정 화학 물질에 대해 재료를 우수함, 좋음, 보통 또는 권장하지 않음으로 평가합니다. 등급은 표준 테스트 조건-(일반적으로 주변 온도 및 정의된 노출 기간)을 기반으로 합니다. 실제 적용 온도, 농도, 지속 시간은 고려하지 않았습니다.
독점 제제에는 여러 구성 요소가 포함될 수 있으며 각 구성 요소는 PTFE에 자체적으로 영향을 미칩니다. 조합은 단일 구성 요소보다 더 공격적일 수 있습니다. 차트에 해당 조합에 대한 항목이 없습니다.
공정 흐름에는 침투나 산화를 가속화하는 오염물질-금속 이온, 유기 잔류물 또는 분해 생성물-이 포함될 수 있습니다. 이러한 오염 물질은 차트에 없습니다.
| 한정 | 예 | 위험 |
|---|---|---|
| 독점 제제 없음 | 세정액 X | 알 수 없는 침투율 |
| 혼합물 없음 | 계면활성제+용제 | 시너지 공격 |
| 오염물질 없음 | 용존 철, 100ppm | 촉매산화 |
| 온도 영향 없음 | 85도 대. 25도 | 8× 투과율 |
| 기간 데이터 없음 | 6개월 대 . 1주 | 장기적인-성능 저하 |
비표준 응용 프로그램에 대한 표준 호환성 차트의 제한 사항
유체 호환성 테스트에는 무엇이 포함됩니까?
유체 호환성 테스트는 대표적인 조건에서 PTFE 히터 재료를 실제 공정 유체에 노출시킵니다. 이 테스트는 폴리머의 무게, 치수, 기계적 특성 및 유전 강도에 대한 유체의 영향을 측정합니다.
간단한 테스트에는 정의된 기간(일반적으로 30~90일) 동안 작동 온도에서 공정 유체에 PTFE 샘플을 담그는 작업이 포함됩니다. 샘플의 무게를 측정하고 전후를 측정합니다. 상당한 체중 증가는 흡수 또는 침투를 나타냅니다. 체중 감소는 침출 또는 분해를 나타냅니다. 치수의 변화는 팽창 또는 수축을 나타냅니다.
보다 포괄적인 테스트에는 전기 테스트가 포함됩니다. 샘플 히터의 절연 저항은 노출 전, 노출 중, 노출 후에 측정됩니다. 절연 저항이 감소한다는 것은 유체가 폴리머를 관통하여 내부 구성 요소에 도달하고 있음을 나타냅니다.
| 시험방법 | 측정 대상 | 지속 | 표시 |
|---|---|---|---|
| 체중 변화 | 흡수, 침출 | 30~90일 | 투과율 |
| 차원 변화 | 붓기, 수축 | 30~90일 | 폴리머 호환성 |
| 경도변화 | 부드러워짐, 취성 | 30~90일 | 화학적 공격 |
| 절연저항 | 유체 침투 | 마디 없는 | 장벽 무결성 |
| 유전 강도 | 전기적 고장 | 테스트 종료 | 안전마진 |
PTFE 침지 히터의 유체 호환성 테스트 방법
테스트가 필요한 경우
공정 유체가 고유한 경우, 여러 구성 요소가 포함된 경우, 오염 물질이 포함된 경우 또는 작동 온도가 PTFE의 상한값에 가까울 경우 테스트가 필요합니다.
히터가 비표준 설계-맞춤형 구성, 다른 외장 두께 또는 다른 폴리머 등급-인 경우에도 테스트가 필요합니다. 표준 호환성 데이터가 새 설계에 적용되지 않을 수 있기 때문입니다.
| 상태 | 테스트 필요 | 이유 |
|---|---|---|
| 독점 제제 | 예 | 알 수 없는 구성요소 |
| 다중-성분 혼합물 | 예 | 시너지 효과 |
| 오염된 공정 흐름 | 예 | 촉매 효과 |
| Temperature >80도 | 예 | 가속된 침투 |
| 맞춤형 외장 두께 | 예 | 다른 투과 경로 |
| 표준 화학, 표준 설계 | 아니요 | 차트 데이터 적용 |
PTFE 침지 히터에 대한 유체 호환성 테스트가 필요한 조건
테스트 결과 해석
테스트 결과는 PTFE 히터가 해당 용도에 적합한지 여부를 결정합니다. 1% 미만의 중량 증가와 치수나 경도의 변화가 없으면 상용성이 양호함을 나타냅니다. 1~3%의 중량 증가 또는 작은 치수 변화는 중간 정도의 호환성을 나타내며 예상 사용 수명은 더 짧습니다. 3% 이상의 중량 증가 또는 경도의 상당한 변화는 호환성이 좋지 않고 조기 실패 위험이 높다는 것을 나타냅니다.
절연 저항 테스트는 배리어 무결성을 나타내는 가장 직접적인 지표입니다. 테스트 기간 동안 안정적인 판독값은 유체가 폴리머에 침투하지 않음을 나타냅니다. 판독값이 감소하면 침투가 발생하고 히터가 결국 작동하지 않음을 나타냅니다.
테스트 결과 비호환성이 드러날 때
테스트 결과 유체가 PTFE와 호환되지 않는 것으로 밝혀지면 유체를 변경하거나, 히터 재료를 변경하거나, 더 자주 교체하여 더 짧은 서비스 수명을 허용하는 옵션이 있습니다. 히터 재료를 변경하려면 다른 폴리머나 다른 히터 설계가 필요할 수 있습니다.
더 두꺼운 외피, 더 낮은 와트 밀도 또는 다른 폴리머 등급을 갖춘 맞춤형 PTFE 침지 히터 구성이 공정 유체와 더 잘 호환될 수 있습니다. 사양 프로세스에는 유체 구성, 작동 온도, 테스트 결과 및 필요한 전력량이 필요합니다.
