Mitä eroa on{0}}pigmentoidun PFA:n (UV-estossa) ja luonnollisen PFA:n käyttämisen välillä ulkokemikaalisäiliöiden lämmittimissä?

PFA heaters are positioned in outdoor chemical tanks and are therefore subject to UV radiation from sunshine. Natural (translucent) PFA allows 70 to 80% of UV-A and 40 to 60% of UV-B to pass through the sheath. This can deteriorate the polymer surface and, more importantly, destroy the adhesive bond to the metal core. Black coloured PFA (1-3 wt % carbon loaded) filters 99% of UV light and hence protects the polymer-metal interaction. However, pigmented PFA increases the idle temperature of the sheath by 10–25°C due to higher absorption of solar heat, therefore accelerating chemical permeation and thermal deterioration. Trade-off: Pigmented PFA increases UV-related life, but decreases chemical-thermal life. For outdoor tanks in sunny climates (UV index >5) kohtalaisilla kemikaaleilla (pH 5-9, lämpötila<60°C), Pigmented PFA is the material of choice. It does pass UV, however natural PFA may have longer overall life for harsh substances (strong acids, >80 astetta) tai synkillä alueilla.

UV-hajoaminen ja aurinkolämmitys Dilemma
Luonnollinen PFA siirtää UV-valoa metalliseen ytimeen. UV-fotonit (290-400 nm) häiritsevät yhteyksiä liimakerroksessa, joka kiinnittää PFA:n ytimeen. Liima liukenee, kosteutta pääsee sisään ja delaminoitumista tapahtuu 2–3 vuoden ulkoisen altistuksen jälkeen. PFA-pinta myös kellastuu ja muuttuu hauraaksi (katso artikkeli #49). Musta pigmentoitu PFA imee UV-säteilyn ulkopinnalta ja muuttaa sen lämmöksi. Metalliydin on täysin suojattu. Musta pinta kuitenkin absorboi 85–95 % auringon infrapunasäteilystä (lämmöstä), kun taas luonnollinen PFA siirtää 60–80 % infrapunasäteilystä lämmittäen metalliytimen suoraan, mutta pienemmällä pintalämmityksellä. Rauhallisessa ilmassa (ei nestejäähdytystä) musta PFA-lämmitin (1000 W/m2 aurinkosäteilyä) voi saavuttaa 70-80 astetta, kun taas luonnollinen PFA-lämmitin saavuttaa 45-55 astetta. 25 asteen ero nopeuttaa kemiallista hyökkäystä ja tunkeutumista. Ero on pienempi, mutta silti merkittävä (5–15 astetta korkeampi mustan PFA:n pintalämpötila) lämmittimellä nesteen alla.

Paras valinta riippuu siitä, mikä vikatila on hallitseva. UV-hajoaminen on 2–5 vuoden vikamekanismi; kemiallisen läpäisyn hajoaminen on 3–10 vuoden mekanismi. Jos kemikaalit ovat mietoja, UV on rajoittava tekijä - valitse pigmentoitu. Jos kemikaalit ovat kovia, käytä luonnollista pitääksesi lämpötilat alhaisina; tunkeutuminen on rajoitettu.

Pigmentoidun ja luonnollisen PFA:n vertailu ulkokäyttöön
Property Natural PFACarbon (musta{0}}pigmentoitu PFA) etu
UV-läpäisykyky (300–400 nm) 40–70 %<1% Pigmented (UV protection)
Auringon kokonaisabsorptiospektri 25–35 % 85–95 % Vähemmän lämmitystä (luonnollinen)
Suurin tyhjäkäyntilämpötila (aurinkoinen päivä, ei nestettä) 45-55 astetta 70-85 astetta Ympäristö (30 astetta viileämpi)
Hapon läpäisynopeus suhteellisesti 60 asteessa C1,0 × 1,3–1,8 × luonnollinen (alempi läpäisy)
Delaminaatiokesto (vuosia, aurinkoinen ilmasto, UV{0}}indusoitu)2-4 vuotta 8-12 vuotta Pigmentoitunut (3x enemmän)
Kemiallinen kestävyys (vahva happo, 80 astetta) ViiteHieman alennettu (hapettaa hiilitäyteaine) Luonnollinen
Pintalämpötila 60 astetta kylvyssä, 500 W/m2 aurinko 65-70 astetta 70-80 astetta Natural (5-10 astetta viileämpi)
Silmämääräinen tarkistus (katso ytimen tila) Mahdollinen (läpinäkyvä) Luonnollinen Mahdoton (läpinäkymätön)
Suhteellinen hinta 1,0 × 1,1–1,2 × luonnollinen (alempi hinta)
Valintaopas ilmaston ja kemiallisen vakavuuden mukaan
Sijainti Ilmaston kemiallinen vakavuus Päivittäinen aurinkosäteily Suositeltu PFA väri Syy
Aurinkoinen (Välimeri, Yhdysvaltojen lounais) Mieto (pH 5-9,<60°C)High (>5 kWh/m2/vrk) UV-suoja Musta{2}}pigmenttinen vallitsee
Aurinkoinen Keskitaso (laimeat hapot, 60–80 astetta) Korkea musta, jäähdytysrivat, pigmentoitu Kompromissi: evät alhaisempaan lämpötilaan
Sunny Aggressive (concentrated acids, >80 astetta ) Korkea Luonnollinen UV-suojalla (metallisuoja) UV-suoja, kemiallinen hajoaminen hallitsee
Pilvistä (Pohjois-Eurooppa, Tyynenmeren luoteis) Kaikki matala (<3 kWh/m2/day)Natural UV not significant; avoid additional heating
Lauhkea (keski-eurooppa, NE US) Lievä Keskinkertainen Joko (elämänä) Kokeile molempia; paikalliset olosuhteet ratkaisevat
Tropical (SE Asia, equitorial)High humidity, aggressive Very high (>5.5) Musta pigmentti + varjon rakenne UV ja lämpö ovat molemmat korkeita; sävy tärkeä
Desert (Middle East, Australia) 2.Aggressive to extreme (>6.5) Keskinkertainen Luonnollinen ulkoisella UV-suojalla Luonnollinen suojamusta PFA ylikuumenee
Esimerkki kentältä: Outdoor HCl Tank Arizona
Käytetyt luonnolliset PFA-lämmittimet 5 000 litran HCl-säiliöön (15%, 50 astetta) ulkona Phoenixissa, AZ. 2,5 vuoden kuluttua lämmittimet irtosivat PFA{6}}metallirajapinnasta UV-vaurion (liimavaurion) vuoksi. Laitos vaihdettiin mustiin-pigmentoituihin PFA-lämmittimiin. Delaminaatiota ei havaittu 4 vuoden kuluttua, vaikka lämmittimien pinnan hapettumisnopeus oli nopeutunut (mustan kellastuminen? Ei näkyvissä mustalla) ja suurempi läpäisevyys (HCl saavutti ytimen 4,5 vuoden kuluttua). Kokonaiskäyttöikä parani 2,5 vuodesta 4,5 vuoteen – 80 %:n lisäys. Sitten tehdas laittoi säiliön päälle alumiinisen peruskatoksen, joka puolitti mustien lämmittimien aurinkolämmityksen. Yhdistelmä (musta PFA + varjostin) pidensi käyttöikää 6+ vuoteen.

Lievennys molemmille vikatilalle
Jos kompromissi on hankala (UV ja kemiallinen hyökkäys ovat molemmat huonoja), kokeile näitä asioita:

Ulkoinen UV-suoja: Aseta rei'itetty metallisuojus lämmittimen ympärille (nestelinjan yläpuolelle). Estää 90 % UV:stä, ilmankiertoa, Ei lämmönluovutusta.

Valkoinen PFA-pigmentti: Titaanidioksidi (TiO2) -pigmentti on UV- ja näkyvän valon heijastin (alhainen absorptio) ja tarjoaa UV-suojan ilman liiallista kuumennusta. Valkoinen PFA imee 20-30 % aurinkoenergiasta, kun taas musta 85-95 %. Saatavilla erikoisvalmistajilta. 20–40 %:n palkkio.

UV-absorboiva lisäaine: Jotkut PFA-laadut sisältävät UV-absorboijia (esim. bentsotriatsoleja), jotka rajoittavat UV-säteilyn tunkeutumista aiheuttamatta värinmuutosta. Nämä ovat vähemmän tehokkaita kuin hiilimusta, mutta ne minimoivat aurinkolämpöä.

Uhri-UV-holkki: Asenna ohut PTFE- tai FEP-putki (läpinäkyvä) luonnollisen PFA:n päälle. Holkki on UV-absorboiva, muuttuu keltaiseksi ja vaihdetaan vuosittain. Alla oleva PFA on edelleen suojattu.

Johtopäätös: Pigmentoitu UV-suojaan, luonnollinen kemikaalien kestävyyteen
Ulkokäyttöön tarkoitetuissa kemikaalisäiliölämmittimissä pigmentoitujen ja luonnollisten PFA Pigmentoitu (musta) PFA suojaa UV-säteilyltä, estää delaminaatiota ja pidentää käyttöikää 2–4 kertaa aurinkoisissa paikoissa, mutta absorboi auringon lämpöä, nostaa vaipan lämpötilaa 5–25 astetta ja nopeuttaa kemikaalien läpäisyä. Luonnollinen PFA läpäisee UV-säteilyä, sen käyttöikä on 2-4 vuotta kirkkailla alueilla, mutta toimii viileämmin ja säilyttää kemiallisen kestävyyden. Mietoa kemikaalia varten aurinkoisissa paikoissa valitse pigmentoitu. Jos sää on synkkä tai kemikaalit ovat aggressiivisia, toimi luonnollisesti. Vaikeissa olosuhteissa (kuuma ja aurinkoinen) lisää ulkoinen UV-suoja luonnolliseen PFA:han tai käytä valkoista pigmentoitua PFA:ta. Paras valinta riippuu ilmastostasi, kemikaalistasi ja huoltotoleranssistasi. Mittaa sekä kemiallisen lämpötilan että UV-indeksin. Laske, mikä vikatila esiintyy ensin. valitse sitten Tai lisää varjo. Varjo on aina ihana asia. Jos olet epävarma, varjoa aurinko, älä kemiaa.