Kako odabrati PTFE na osnovu hemijske otpornosti i radne temperature?

Prilikom odabira PTFE-a za industrijsku primjenu, hemijska otpornost i radna temperatura su obično dvije prve karakteristike koje inženjeri gledaju. PTFE je dobro poznat po svojoj otpornosti na širok spektar hemikalija i sposobnosti da radi na povišenim temperaturama. Međutim, ispravan odabir PTFE-a zahtijeva više od provjere da li je kemikalija kompatibilna s materijalom.

Stvarno radno stanje je bitno.

PTFE-cijev koja nosi korozivnu hemikaliju, na primjer, može se suočiti s kombinacijom izlaganja hemikalijama, pritiska, temperature i kontinuiranog rada. PTFE ploča koja se koristi za oblaganje rezervoara može imati različite zahtjeve od PTFE zaptivke ili mašinski obrađene komponente.

Praktičan odabir stoga počinje s hemijskim okruženjem, a zatim procjenjuje temperaturu zajedno s mehaničkim uvjetima.

1. Prvo odredite hemijski medij

Prvi korak je da se tačno identifikuje sa čime će PTFE proizvod doći u kontakt.

PTFE ima odličnu otpornost na većinu kiselina, lužina, rastvarača, ulja i drugih agresivnih hemijskih medija. Proizvođači fluoropolimera općenito opisuju PTFE kao kemijski inertan za gotovo sve hemikalije, sa posebnim izuzecima koji uključuju visoko reaktivne supstance kao što je elementarni fluor u teškim uslovima i rastopljeni alkalni metali.

Međutim, "otporno na hemikalije" ne treba tretirati kao univerzalno svojstvo da-ili-ne.

Prije odabira materijala potvrdite:

Hemijski naziv

Hemijska koncentracija

Radna temperatura

Pritisak

Vrijeme izloženosti

Stanje protoka

Prisustvo drugih hemikalija

Bilo da je medij tečnost, gas ili para

Za projekat hemijskog cjevovoda, ove informacije pružaju dobavljaču mnogo bolju osnovu za odabir materijala nego jednostavno navođenje kemijskog imena.

2. Uzmite u obzir hemijsku koncentraciju

Koncentracija može uticati na performanse materijala, posebno kada primena uključuje agresivne hemijske mešavine.

Na primjer, razrijeđena hemijska otopina i visoko koncentrirana otopina mogu stvoriti različite zahtjeve za oblaganje ili zaptivni materijal. Mešane hemikalije se takođe mogu ponašati drugačije od jedne hemikalije.

Iz tog razloga, grafikon hemijske otpornosti treba da se koristi kao polazna tačka, a ne kao jedina osnova za odabir PTFE.

Za zahtjevne primjene, stvarnu radnu koncentraciju treba dostaviti dobavljaču materijala zajedno s očekivanom temperaturom.

3. Provjerite radnu temperaturu

Temperatura je drugi glavni faktor.

PTFE ima odličnu termičku stabilnost, a glavni proizvođači fluoropolimera obično specificiraju temperature kontinuirane{0}}upotrebe oko 260 stepeni za PTFE razrede.

Ali ovu vrijednost ne treba koristiti kao univerzalnu granicu dizajna.

Dozvoljena radna temperatura stvarnog PTFE proizvoda takođe može zavisiti od:

Pritisak

Mehaničko opterećenje

Dimenzije proizvoda

Debljina zida

Vrijeme izloženosti

Termalni biciklizam

PTFE formulacija

Konstrukcija proizvoda

PTFE komponenta pod kontinuiranim pritiskom na povišenoj temperaturi može se ponašati drugačije od neopterećene PTFE komponente na istoj temperaturi.

Stoga, odabir temperature uvijek treba uzeti u obzir zajedno s mehaničkim uvjetima.

4. Razlikujte kontinuiranu temperaturu od kratkoročne{1}}temperature

Industrijska oprema može imati različite temperaturne uslove tokom normalnog rada, pokretanja, gašenja, čišćenja ili promjena procesa.

Na primjer, sistem može normalno raditi na 180 stepeni, ali privremeno dostići višu temperaturu tokom ciklusa procesa.

To znači da dobavljač treba da zna oboje:

Normalna radna temperatura

i

Maksimalna ili vršna temperatura.

Materijal koji dobro radi pod kontinuiranim radom može imati različita ograničenja tokom ponovljenih termičkih ciklusa.

Za opremu i cjevovode obložene PTFE-, česte promjene temperature također mogu dodatno opteretiti sistem obloge jer PTFE i metalna podloga imaju različito ponašanje termičkog širenja.

5. Razmotrite temperaturu i izlaganje hemikalijama zajedno

Hemijska otpornost se ne može uvijek ocijeniti odvojeno od temperature.

Materijal može pokazati odličnu otpornost na kemikalije u normalnim uvjetima, ali primjena može postati zahtjevnija kada se hemikalija koristi na povišenoj temperaturi.

Ovo je posebno važno za:

PTFE{0}}obložene cijevi

PTFE{0}}obloženi laktovi i majice

Spremnici za skladištenje hemikalija

Obloge rezervoara

Zaptivke i zaptivke

PTFE cijevi

Komponente pumpe i ventila

Za ove aplikacije, proces odabira bi trebao biti zasnovan na stvarnoj kombinaciji:

Hemikalija + koncentracija + temperatura + pritisak + vrijeme izlaganja.

Ovo je mnogo pouzdanije od odabira PTFE materijala iz jedne tabele hemijske-otpornosti.

6. Uzmite u obzir pritisak kada je temperatura visoka

Visoka temperatura može učiniti mehaničke performanse važnijim.

PTFE ima odličnu hemijsku otpornost, ali se obično ne bira zbog izuzetno visoke mehaničke čvrstoće. Pod stalnim opterećenjem, potrebno je uzeti u obzir puzanje i deformaciju.

Ovo postaje posebno relevantno kada se PTFE koristi kao:

Podloga{0}}koja sadrži pritisak

Komponenta za zaptivanje

Zaptivka

Komponenta ventila

Ležaj ili klizna komponenta

Obloga za cijev

Ako primjena kombinuje visoku temperaturu i visok pritisak, materijal treba procijeniti i na hemijsku otpornost i na mehaničku stabilnost.

Neka modificirana ili punjena PTFE jedinjenja su dizajnirana da poboljšaju svojstva kao što su otpornost na puzanje, otpornost na habanje, stabilnost dimenzija ili performanse nosivosti{0}}, uz održavanje većeg dijela hemijske i termičke otpornosti PTFE-a.

7. Odlučite se između djevičanskog PTFE-a i punjenog PTFE-a

Zahtjevi za hemijsku otpornost i temperaturu također mogu utjecati na to da li je odgovarajući PTFE ili punjeni PTFE.

Virgin PTFE

Virgin PTFE se često razmatra kada su važni hemijska otpornost, čistoća, nisko trenje i električna izolacija.

Može biti pogodan za aplikacije kao što su:

Postava{0}}otporna na hemikalije

PTFE limovi

PTFE cijevi

Seals

Zaptivke

Električna izolacija

Punjeni PTFE

Napunjeni PTFE se može uzeti u obzir kada primjena također zahtijeva poboljšane mehaničke performanse ili performanse habanja.

Različita punila se koriste u različite svrhe. Na primjer, staklena vlakna mogu poboljšati stabilnost dimenzija i mehaničke performanse, dok punila na bazi ugljika-mogu poboljšati karakteristike habanja ili nosivosti{2}}u odgovarajućim primjenama. Specifične klase mogu imati različite temperaturne i hemijske performanse, tako da stvarnu smjesu treba provjeriti radije nego pretpostavljati da se svi punjeni PTFE ponašaju na isti način.

Važno je da izbor punila prati radne uslove.

8. Razmotrite vrstu PTFE proizvoda

Isti PTFE materijal može se koristiti u vrlo različitim oblicima, ali zahtjevi za odabir nisu identični.

PTFE Sheet

Za PTFE limove koji se koriste kao obloga{0}}otporna na koroziju, hemijska otpornost i temperatura su obično primarni faktori. Debljina, način ugradnje, pritisak i dizajn podloge također treba uzeti u obzir.

PTFE cijev i PTFE obložena cijev

Za cevovod, hemijski medij, temperaturu, pritisak, uslove protoka, dimenzije cevi i konstrukciju obloge treba proceniti zajedno.

PTFE fitinzi

Za PTFE-obložena koljena, T-priključke i druge spojeve, otpornost na temperaturu i hemikalije su samo dio izbora. Struktura obloge i uvjeti spajanja također utiču na performanse servisa.

PTFE brtve

Za zaptivke, hemijska kompatibilnost se mora proceniti zajedno sa kompresijom, pritiskom, temperaturom, pomeranjem i otpornošću na puzanje.

Zbog toga "PTFE je otporan na ovu hemikaliju" nije dovoljna informacija da bi se utvrdilo da li će određeni PTFE proizvod djelovati.

9. Obratite pažnju na termalni biciklizam

Neki industrijski sistemi ne rade na jednoj stabilnoj temperaturi.

Oprema se može više puta kretati između niskih i visokih temperatura tokom:

Pokretanje i gašenje

Čišćenje

Batch obrada

Tretman parom

Ciklusi grijanja i hlađenja

Sezonski rad

Ponovljeno termičko širenje i kontrakcija može dovesti do dodatnog stresa na PTFE komponente i opremu obloženu PTFE-.

Za obložene cijevi i opremu, termički ciklus bi stoga trebao biti uključen u specifikaciju, a ne uzimati u obzir samo najvišu temperaturu.

10. Nemojte birati PTFE samo na osnovu temperature

Česta greška je da pitate:

"Može li PTFE izdržati 260 stepeni?"

Ovo pitanje je previše uopšteno.

Bolje pitanje je:

"Može li ovaj specifični PTFE proizvod raditi kontinuirano na potrebnoj temperaturi, pritisku, hemijskoj koncentraciji i mehaničkom opterećenju?"

Na primjer, dvije aplikacije mogu raditi na 220 stepeni, ali jedna može uključivati ​​izlaganje atmosferi, dok druga uključuje kontinuirani pritisak i agresivne hemikalije.

Zahtjevi za materijalom nisu nužno isti.

11. Praktični proces odabira PTFE

Za industrijske primjene koristan je sljedeći redoslijed:

Korak 1 - Identifikujte hemikaliju

Odredite tačnu hemikaliju ili hemijsku smešu.

Korak 2 - Potvrdite koncentraciju

Osigurati normalnu i maksimalnu koncentraciju.

Korak 3 - Definirajte temperaturu

Zabilježite normalnu, maksimalnu i minimalnu radnu temperaturu.

Korak 4 - Provjerite pritisak

Odredite radni i vršni pritisak.

Korak 5 - Razmotrite mehaničke uslove

Provjerite opterećenje, kretanje, trenje, kompresiju i trošenje.

Korak 6 - Odaberite PTFE formulaciju

Odredite da li je prikladniji djevičanski PTFE ili punjeni/modificirani PTFE.

Korak 7 - Procijenite dizajn proizvoda

Razmislite da li aplikacija zahtijeva lim, cijev, cijev, fiting, oblogu, brtvu ili drugu PTFE komponentu.

Korak 8 - Potvrdite očekivani vijek trajanja

Uzmite u obzir kontinuirani rad, termičke cikluse, izlaganje hemikalijama i zahtjeve za održavanjem.

Ovaj proces pomaže u sprečavanju uobičajene greške pri kupovini: odabira PTFE razreda na osnovu jedne atraktivne osobine dok se zanemaruje stvarno radno okruženje.

12. Koje informacije treba da pružite dobavljaču PTFE?

Kada tražite ponudu ili tehničku preporuku, bolje je navesti uslove rada, a ne samo naziv proizvoda.

Korisna specifikacija bi trebala uključivati:

Uz ove informacije, odabir materijala može se temeljiti na stvarnoj primjeni, a ne na općoj karti svojstava PTFE.

Zaključak

Odabir PTFE-a na osnovu hemijske otpornosti i radne temperature zahtijeva sagledavanje oba faktora zajedno.

PTFE pruža odličnu otpornost na širok spektar agresivnih hemikalija i široko se koristi na povišenim temperaturama. Međutim, praktična radna granica PTFE proizvoda ovisi ne samo o temperaturi. Pritisak, mehaničko opterećenje, koncentracija hemikalija, termički ciklusi, konstrukcija proizvoda i formulacija PTFE mogu uticati na performanse.

Za hemijske cijevi, opremu obloženu PTFE-, PTFE limove, cijevi, fitinge i zaptivne komponente, najbolji pristup je prvo definirati kompletno radno okruženje, a zatim odabrati odgovarajući PTFE materijal i konstrukciju proizvoda.

Drugim riječima, pravi PTFE nije samo onaj s najvećom hemijskom otpornošću ili najvišom temperaturom. To je onaj čije hemijske, termičke i mehaničke performanse odgovaraju stvarnim radnim uslovima aplikacije.