Waarom de rand het zwakke punt is
Het PTFE op een verwarmingselement wordt op de cilindrische mantel aangebracht en om de uiteinden gewikkeld. Aan de rand is de PTFE-dikte vaak minder dan op het vlakke oppervlak. Het PTFE kan ook een scherpe overgang hebben waar het zich om de hoek wikkelt, waardoor een spanningsconcentratie ontstaat.
De verbinding tussen het PTFE en het metaal is zwakker aan de rand. De PTFE hecht mogelijk niet zo goed aan de snijrand van het metaal als aan het cilindrische oppervlak. De rand kan ook bramen of ruwheid vertonen die de hechting verstoren.
Bovendien wordt de rand blootgesteld aan de hoogste mechanische belasting. Bij gebruik met veel- vaste stoffen botsen schurende deeltjes in de vloeistof op de rand. De rand kan ook in contact komen met schoonmaakgereedschap of werkstukken.
| Randconditie | PTFE-dikte | Sterkte van de binding | Mechanische spanning | Risico op delaminatie |
|---|---|---|---|---|
| Rond, glad | Uniform | Sterk | Laag | Laag |
| Scherp, machinaal | Dunner | Gematigd | Gematigd | Gematigd |
| Gebraamd, ruw | Dun, ongelijk | Zwak | Hoog | Hoog |
| Beschadigd, gegroefd | Variabel | Zeer zwak | Zeer hoog | Zeer hoog |
Randconditie en het effect ervan op het delaminatierisico
Waarom hoog-afvalwater met vaste stoffen delaminatie versnelt
Afvalwater met een hoog-vastestofgehalte bevat schurende deeltjes-metaalhydroxiden, calciumfosfaatneerslagen en meegesleept gruis. Deze deeltjes botsen op het oppervlak en de randen van de verwarmer. Door het botsen erodeert het PTFE aan de rand, waardoor het dunner wordt en er een pad ontstaat voor vloeistofpenetratie.
De vaste stoffen zetten zich ook af op het verwarmingsoppervlak. De afzettingen kunnen de opening tussen het PTFE en het metaal aan de rand overbruggen, waardoor een lont ontstaat die vloeistof in het gedelamineerde gebied zuigt. De vloeistof corrodeert het metaal onder de PTFE en de corrosieproducten duwen de PTFE verder weg van het metaal.
De gevolgen van randdelaminering
Zodra de PTFE delamineert, komt de procesvloeistof in contact met de metalen omhulling. Het metaal corrodeert en de corrosieproducten nemen meer volume in beslag dan het oorspronkelijke metaal. Door de uitzetting wordt het PTFE verder weg geduwd, waardoor de delaminatie wordt versneld.
Het gedelamineerde gebied creëert ook een pad waardoor vloeistof de interne isolatie kan bereiken. De isolatieweerstand neemt af en aardfouttrips komen vaker voor. Uiteindelijk valt de verwarming uit.
Voorkomen van randdelaminering
De meest effectieve preventie is het verbeteren van de randgeometrie. Een afgeronde rand, vrij van bramen en scherpe hoeken, zorgt ervoor dat de PTFE soepel en gelijkmatig kan wikkelen. De afgeronde rand verdeelt de mechanische spanning en vermindert de spanningsconcentratie.
Een dikkere PTFE-coating aan de rand zorgt voor meer materiaal dat bestand is tegen schuren en stoten. De randcoating moet minstens zo dik zijn als de cilindrische oppervlaktecoating, en bij voorkeur dikker.
Een randbeschermingsstrip-een metalen of polymeerstrip die de rand bedekt-kan de PTFE beschermen tegen mechanische schade. De strip wordt over de rand bevestigd en beschermt de coating tegen stoten.
| Preventiemaatregel | Effect op delaminatie | Uitvoering | Kosten |
|---|---|---|---|
| Afgeronde rand | Vermindert de stressconcentratie | Fabricage | Laag |
| Dikkere randcoating | Meer slijtvastheid | Coatingproces | Gematigd |
| Randbeschermingsstrip | Beschermt tegen impact | Montage | Gematigd |
| Regelmatige inspectie | Vroege detectie | Onderhoud | Laag |
Preventiemaatregelen voor randdelaminatie bij toepassingen met een hoog-vaste stofgehalte
Wanneer delaminatie van de randen een ontwerpprobleem aangeeft
Een heater die ondanks een afgeronde rand en een dikke coating aan de rand delamineert, geeft aan dat het design van de heater of het coatingproces niet geschikt is voor de toepassing. Een op maat gemaakte PTFE-dompelverwarmerconfiguratie met een afgeronde rand, een dikke randcoating en een randbeschermingsstrip pakt de hoofdoorzaak van delaminatie aan. Het specificatieproces vereist de concentratie vaste stoffen, deeltjeskarakteristieken, tankafmetingen en het vereiste wattage. Voor faciliteiten met afvalwater met een hoog-vaste stofgehalte vermindert deze toepassing-specifieke aanpak de delaminatie van de randen en verlengt de levensduur van de verwarming.
