非標準の PTFE 浸漬ヒーターに流体適合性テストが必要なのはなぜですか?

化学プラントは、独自の洗浄配合物用に非標準の PTFE 浸漬ヒーターを注文しました。この配合物には、界面活性剤、キレート剤、および低濃度のフッ素化溶媒のブレンドが含まれていました。ヒーターは指定された温度とワット密度に合わせて設計されました。 6週間後に失敗しました。 PTFE シースには表面の軟化と微小亀裂が発生し、絶縁抵抗は 4 MΩ まで低下していました。独自の配合物には、標準的な互換性データの予測よりも早く PTFE に浸透して分解する成分が含まれていました。

標準の化学適合性チャートは、酸、塩基、溶媒、酸化剤などの一般的な工業化学をカバーしています。{0}これらは、未知の汚染物質を含む独自の配合、混合物、またはプロセスの流れをカバーしません。このため、非標準の PTFE 浸漬ヒーターは、使用する前に流体適合性テストが必要です。

標準チャートでは不十分な理由

適合性チャートは、特定の化学薬品に対して、材料を優れている、良好、普通、または推奨されないとして評価します。評価は標準的なテスト条件、-通常は周囲温度と定義された暴露期間に基づいています。実際の塗布の温度、濃度、持続時間は考慮されていません。

独自の配合には複数の成分が含まれており、それぞれが PTFE に対して独自の効果を発揮します。この組み合わせは、単一のコンポーネントよりも強力になる可能性があります。チャートには組み合わせのエントリがありません。

プロセスの流れには、浸透や酸化を促進する-金属イオン、有機残留物、分解生成物-などの汚染物質が含まれる場合があります。これらの汚染物質はチャートには含まれていません。

非標準アプリケーションに対する標準互換性チャートの制限

流体の適合性テストの内容

流体適合性テストでは、代表的な条件下で PTFE ヒーター材料を実際のプロセス流体にさらします。このテストでは、ポリマーの重量、寸法、機械的特性、および絶縁耐力に対する流体の影響を測定します。

簡単なテストでは、PTFE サンプルを動作温度のプロセス流体に所定の期間（通常は 30～90 日）浸漬します。{0}}前後でサンプルの重さを量り、測定します。大幅な重量増加は、吸収または浸透を示します。重量減少は浸出または劣化を示します。寸法の変​​化は膨張または収縮を示します。

より包括的なテストには電気テストが含まれます。サンプルヒーターの絶縁抵抗は、暴露前、暴露中、暴露後に測定されます。絶縁抵抗の低下は、流体がポリマーに浸透し、内部コンポーネントに到達していることを示します。

PTFE浸漬ヒーターの流体適合性試験方法

テストが必要な場合

プロセス流体が独自のものである場合、プロセス流体に複数の成分が含まれている場合、汚染物質が含まれている場合、または動作温度が PTFE の上限に近い場合には、テストが必要です。

ヒーターが非標準設計である場合、{0}カスタム構成、異なるシースの厚さ、または異なるポリマー グレード-の場合にもテストが必要です。これは、標準の互換性データが新しい設計に適用されない可能性があるためです。

PTFE浸漬ヒーターの流体適合性テストが必要な条件

テスト結果の解釈

テスト結果により、PTFE ヒーターが用途に適しているかどうかが判断されます。重量増加が 1% 未満で、寸法や硬度に変化がない場合は、適合性が良好であることを示します。 1 ～ 3% の重量増加または小さな寸法変化は、中程度の適合性を示し、耐用年数が短くなることが予想されます。 3% を超える重量増加または硬度の大幅な変化は、適合性が悪く、早期故障のリスクが高いことを示しています。

絶縁抵抗試験は、バリアの完全性を示す最も直接的な指標です。テスト期間中読み取り値が安定している場合は、液体がポリマーに浸透していないことを示します。測定値が低下している場合は、浸透が発生しており、最終的にはヒーターが故障することを示しています。

テストで非互換性が判明した場合

テストの結果、流体が PTFE と不適合であることが判明した場合、選択肢としては、流体を変更するか、ヒーターの材質を変更するか、より頻繁に交換して耐用年数が短くなるのを受け入れるかです。ヒーターの材質を変更すると、異なるポリマーまたは異なるヒーター設計が必要になる場合があります。

より厚いシース、より低いワット密度、または異なるポリマーグレードを備えたカスタム PTFE 浸漬ヒーター構成は、プロセス流体との適合性がより高まる可能性があります。仕様プロセスでは、流体の組成、動作温度、テスト結果、および必要なワット数が必要です。