Да, ПФА грејач се може користити у резервоару са плутајућим поклопцем (азотно ћебе или плутајући кров) без убрзане деградације на линији течности, под условом да је поклопац непрозиран за УВ (за спољне резервоаре) и да простор за гас није корозиван. Линија за течност (интерфејс ваздуха-течност) је обично зона високог-напрезања услед термичког циклуса и излагања кисеонику. Са пливајућим поклопцем, гасни простор је азот (инертан) или пара угљоводоника (редукциона). Одсуство кисеоника смањује оксидативну деградацију ПФА на линији течности, потенцијално продужавајући животни век за 20-50%. Међутим, ако поклопац задржава корозивне паре (нпр. ХЦл, Х₂С) концентрисане испаравањем, деградација се може убрзати. Кључ је састав покривног гаса. За азотно ћебе, ПФА живот је дужи. За паре угљоводоника, ПФА је отпоран. За корозивну пару користите двоструку заптивку или баријеру.
Ефекат покривног гаса на деградацију линије за течност
| Цовер Гас | Садржај кисеоника | Корозивни потенцијал | Деградација ПФА на линији течности | Релативни живот против отвореног ваздуха |
|---|---|---|---|---|
| Отворено (без поклопца) | 21% | Ниска (за већину хемикалија) | Умерено (оксидација, термички циклус) | 1.0× |
| Азотно ћебе (99,9% Н₂) | <0.1% | Ниједан (инертан) | Веома ниска (само термални бициклизам) | 1.3–1.5× |
| Аргон ћебе | <0.01% | Ниједан | Веома ниско | 1.4–1.6× |
| Горивни гас (метан, пропан) | <1% | Нема (ако је суво) | Ниско | 1.2–1.4× |
| Пара угљоводоника (толуен, хексан) | Променљива | Растварач који бубри (може пластифицирати ПФА) | Умерено (оток може повећати пермеацију) | 0.8–1.0× |
| ХЦл парни покривач | <1% | висока (киселина) | Висока (ЕСЦ, пуцање) | 0.3–0.5× |
| Х₂С ћебе | <1% | Умерено (кисели гас) | Умерено (пукотине сулфида) | 0.5–0.7× |
| НХ₃ парни покривач | <1% | Умерено | See Article #87 (ESC at >5% НХ₃) | 0.6–0.8× |
Механизми
На отвореном: Кисеоник дифундује у врући ПФА на линији течности, изазивајући оксидацију (жутење, крхкост). Термички циклус (укључивање/искључивање грејача) ствара пукотине од замора. Комбинација је синергистичка: оксидовани ПФА брже пуца.
Азотно ћебе: Нема кисеоника, тако да је оксидација елиминисана. Термички циклуси се и даље дешавају, али век трајања замора у инертном гасу је 2–3 пута дужи него у ваздуху (без кртости). Линија течности може и даље показати пукотине од механичког замора, али се оне појављују касније.
Покривач корозивне паре: Ако покривни гас садржи ХЦл, Х₂С или НХ₃, вод течности је изложен концентрованој пари (како течност испарава, концентрација паре се повећава). Ово може проузроковати пуцање услед стреса околине (ЕСЦ) брже него на отвореном (где се паре распршују).
Пример поља 1: Покривач азота (корисно)
Хемијски реактор са азотним покривачем (0,1% О₂) користио је ПФА грејач на 90 степени са променљивим нивоом течности (серијски рад). На отвореном, слични грејачи су отказали на линији течности након 4 године (оксидација + пуцање). Са азотним покривачем, грејач је трајао 7 година – 75% дуже. Биљка је приписала побољшање одсуству кисеоника.
Пример поља 2: Покривач ХЦл паре (штетно)
Резервоар за складиштење ХЦл са пливајућим поклопцем (како би се спречио улазак влаге) имао је простор за испарења ХЦл (200–1000 ппм ХЦл гаса). Линија течности ПФА грејача (80 степени) је напукла након 8 месеци. Без поклопца (на отвореном), слични грејачи су трајали 2 године. Заробљена ХЦл пара се концентрише на линији течности, убрзавајући ЕСЦ. Постројење је поставило чистач на вентилациони отвор да уклони ХЦл пару пре него што дође у контакт са грејачем.
Препоруке за дизајн за резервоаре са плутајућим поклопцем
| Цовер Гас | Препорука за ПФА грејач |
|---|---|
| Азот, аргон | Нема посебних мера предострожности; очекују дужи живот |
| Паре угљоводоника (не-корозивне) | Уверите се да је ПФА отпоран на растварач (тест на бубрење) |
| ХЦл, Х2С, НХ3 | Немојте користити ПФА са пливајућим поклопцем; користите метални грејач или вентилирајте поклопац |
| Вакум (без поклопца) | Користите метално језгро (да бисте спречили колапс) – видети члан #62 |
| Кисеоник је уклоњен (али ваздух је још увек присутан) | прихватљиво; нема користи у односу на отворени простор |
Мониторинг
За резервоаре са плутајућим поклопцима, сваке године проверавајте довод течности ПФА грејача. Потражите:
Жутило (оксидација) – ако постоји, поклопац пропушта кисеоник.
Пукотине (по ободу) – термички замор (настаје чак и без кисеоника).
Беле наслаге (соли) – испаравање течности; могао да концентрише корозивне супстанце.
Ако се пуцање појави раније него што се очекивало (нпр.<2 years), analyze the cover gas composition. It may contain corrosive species from the liquid.
Закључак: Азотно ћебе продужава живот ПФА; Покривач корозивне паре га скраћује
ПФА грејач у резервоару са пливајућим поклопцем (покривач азота) може доживети 20–50% дужи век трајања на линији течности због одсуства кисеоника, што елиминише оксидативно крхкост. Термички замор се и даље јавља, али спорије. За корозивне паре (ХЦл, Х₂С, НХ₃), поклопац задржава и концентрише агресивне паре, убрзавајући пуцање под стресом околине. У таквим случајевима, животни век ПФА се смањује за 50–70%. Састав покривног гаса одређује исход: инертан је добар, корозиван је лош. Анализирајте свој покривни гас. Ако је азот, уживајте у дужем животу. Ако је кисела пара, испразните је или замените материјале. Линија течности је увек тачка напрезања. Покривни гас може помоћи или нашкодити. Знајте шта имате. Живот вашег грејача зависи од тога. Азотно ћебе је пријатељ. Покривач киселе паре је непријатељ. Бирајте мудро. Пратите, тестирајте, прилагодите. Ваш грејач ће вам бити захвалан. Линија течности је место где грејачи умиру. Држите га у инертном гасу и дуже ће живети. То је наука. То је решење.
