Asennusmateriaalien ja tiivistetyyppien valinta patruunalämmittimille syövyttävissä ympäristöissä

Kemiantehtaissa ja elintarviketehtaissa työskentelevien insinöörien on käsiteltävä kahta ongelmaa kerralla. Niiden lämmitysjärjestelmien on kyettävä käsittelemään voimakkaita kemikaaleja, höyryä ja syövyttäviä puhdistusaineita ja samalla pitää lämpötila juuri oikeana. Tällaisissa paikoissa tavalliset yksinkertaiset patruunalämmittimet hajoavat usein muutamassa viikossa. Tämä ei johdu lämmityselementin palamisesta, vaan liitosten ruostumisesta, tiivisteiden kulumisesta tai kosteuden pääsystä sähköliitäntöihin.

Oikean materiaalin valinta korroosiohuollossa käytettäviin liittimiin alkaa siitä, että tiedetään mitä kemikaaleja alueella on. Ruostumaton teräs 304 on riittävän vahva kestämään mietoja kemikaaleja, orgaanisia happoja ja ilmasta tulevaa korroosiota. 18 % kromipitoisuus muodostaa passiivisen oksidikerroksen, joka suojaa sen alla olevaa metallia. Mutta ruostumaton 304-teräs ei sovellu suolavedelle, suolavedelle tai klooria sisältäville kemikaaleille, koska kloridi hyökkää siihen.

Ruostumaton teräs 316 kestää paremmin kloridia ja kestää ankarampia kemiallisia olosuhteita, koska siinä on molybdeeniä. Tämä laatu kestää kosketuksen rikkihapon, fosforihapon ja suolaliuosten kanssa, jotka voivat vahingoittaa 304 ruostumatonta terästä. Materiaalin ylimääräiset kustannukset eivät ole sen arvoisia, kun niitä verrataan lämmittimen vaihtokustannuksiin ja tärkeiden sovellusten tuotannossa menetettyyn aikaan.

Incoloy 800 ja muut nikkeli-rauta-kromiseokset toimivat paremmin kuin muut seokset, kun on kyse äärimmäisestä kemiallisesta kestävyydestä tai korkean lämpötilan hapettumisenkestävyydestä-. Nämä materiaalit pysyvät vahvoina ja kestävät ruostetta, vaikka lämpötila nousee yli 1400 Fahrenheit-astetta. Tämä tekee niistä hyviä kemialliseen käsittelyyn korkeissa lämpötiloissa tai tilanteissa, joissa on paljon hapettumista. Incoloy-vaipalla ja ruostumattomasta teräksestä valmistetut lämmittimet selviävät tilanteista, jotka vahingoittavat tavallisia laitteita.

Messinkihelat ovat halpoja ja toimivat hyvin monissa tilanteissa, mutta ne eivät toimi hyvin paikoissa, joissa ne voivat ruostua. Messinki voi nopeasti rikkoutua rasituksessa, kun läsnä on ammoniakkia ja ammoniumyhdisteitä. Messinkiset liitososat tummuvat ja lopulta vaurioituvat rikki{2}}pitoisten kemikaalien vaikutuksesta. Nopeasti virtaava vesi voi hajottaa messinkiä poistamalla sinkkiä, jolloin kuparirunko on heikko ja hajoaa. Näiden rajoitusten vuoksi messinkiä voidaan käyttää vain lievissä käyttöolosuhteissa, joissa se ei ole alttiina monille kemikaaleille.

Oikean päätytiivisteen valinta on yhtä tärkeää syövyttävässä ympäristössä selviämisen kannalta. Tiiviste estää prosessinesteitä pääsemästä lämmittimen sisään, missä ne muodostaisivat oikosulkuun vastuselementin ja magnesiumoksidieristeen. Tavallinen matalan lämpötilan -epoksipinnoite, joka kestää jopa noin 266 Fahrenheit-asteen lämpötiloja, sopii erinomaisesti tilanteisiin, joissa ei kuumene liikaa. Epoksi muodostaa vahvan, kemikaaleja-kestävän suojan, joka tarttuu hienosti metallipintoihin.

Korkean-lämpötilojen epoksipinnoite kestää jopa noin 450 Fahrenheit-asteen lämpötiloja samalla kun se kestää kemikaaleja. Tämä materiaali on hyvä käyttötarkoituksiin, joissa johtopää kuumenee johtuen lämmön johtumisesta vaippaa pitkin tai on lähellä lämmitettyä aluetta. Hyvitys-on se, että kosteudenkestävyys on hieman alhaisempi kuin matalissa{5}}lämpötiloissa, mutta se on silti riittävän hyvä useimpiin teollisiin käyttötarkoituksiin.

Silikonikumilla valmistettu ruukku on joustavaa ja kestää jopa 450 Fahrenheit-asteen lämpötiloja. Silikonin elastomeeristen ominaisuuksien ansiosta se kestää paremmin lämpötilan vaihtelua ja mekaanista tärinää kuin jäykät epoksikoostumukset. Silikonitiivisteet toimivat hyvin vettä ja kevyitä kemikaaleja vastaan, mutta vahvat hapot ja liuottimet voivat hajottaa aineen. Silikoni toimii usein paremmin kuin kovemmat istutusmateriaalit tilanteissa, joissa on paljon lämpöshokkia tai mekaanista rasitusta.

Sementtiruukkujen silikonilakka kestää korkeimpia lämpötiloja, jopa 1000 Fahrenheit-astetta pitkiä aikoja. Tämä keraaminen{2}}pohjainen tiiviste kestää lämpötilan vaihtelua, hapettumista ja lähes kaikkia kemiallisia olosuhteita, paitsi vahvoja happoja ja emäksiä. Sementtivalaistus on kovaa ja hauras, mikä tekee siitä vähemmän hyödyllisen sovelluksissa, joissa lyijyn ulostulossa on paljon tärinää tai taipumista. Se on kuitenkin paras valinta korkean lämpötilan{5}}kiinteisiin palveluihin.

Hermeettiset tiivisteet ovat paras valinta sovelluksiin, joissa kosteus on erittäin tärkeää. Nämä tiivisteet käyttävät juotostekniikkaa, joka yhdistää lasin metalliin tai keramiikka metalliin varmistaakseen, ettei kosteus pääse läpi. Hermeettisillä tiivisteillä varustetut lämmittimet voivat pysyä vedessä tai korkeapaineisessa -höyryssä pitkään vaurioitumatta, mikä tapahtuisi tavallisessa kastelussa. Korkeiden kustannustensa ja monimutkaisen valmistusprosessinsa vuoksi hermeettisiä tiivisteitä voidaan käyttää vain tilanteissa, joissa vian aiheuttamat kustannukset ovat menojen arvoisia.