Dış Mekan Kimyasal Tanklarında Isıtıcılar için Pigmentli PFA (UV Engelleme için) ile Doğal PFA Kullanımı Arasındaki-Değişim Nedir?

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) orta derecede kimyasallarla (pH 5-9, sıcaklık)<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 derece) veya kasvetli alanlarda.

UV Bozulması ve Güneş Enerjisi ile Isıtma İkilemi
Doğal PFA, UV ışığını metalik çekirdeğe iletir. UV fotonları (290-400nm), PFA'yı çekirdeğe bağlayan yapışkan katmandaki bağlantıları bozar. Tutkal çözülür, nem içeri girer ve 2-3 yıl dışarıya maruz kaldıktan sonra katmanlara ayrılma meydana gelir. PFA yüzeyi de sararır ve kırılgan hale gelir (bkz. Madde #49). Siyah pigmentli PFA dış yüzeydeki UV'yi emer ve ısıya dönüştürür. Metal çekirdek tamamen korunur. Bununla birlikte, siyah yüzey güneş kızılötesi radyasyonunun (ısı) %85-95'ini emerken, doğal PFA IR'nin %60-80'ini ileterek metal çekirdeği doğrudan ancak daha az yüzey ısıtmasıyla ısıtır. Sakin havada (sıvı soğutmanın olmadığı), siyah bir PFA ısıtıcısı (1000 W/m2 güneş radyasyonu) 70-80 dereceye ulaşabilirken, doğal bir PFA ısıtıcısı 45-55 dereceye ulaşabilir. 25 derecelik fark kimyasal saldırıyı ve nüfuzu hızlandırır. Sıvı altında bir ısıtıcıyla fark daha küçüktür ancak yine de önemlidir (5-15 derece daha yüksek siyah PFA yüzey sıcaklığı).

En iyi seçim, hangi arıza modunun baskın olduğuna bağlıdır. UV bozulması 2-5 yıllık bir başarısızlık mekanizmasıdır; Kimyasal geçirgenliğin bozulması 3-10 yıllık bir mekanizmadır. Kimyasallar hafif ise UV sınırlayıcı faktördür - pigmentli olanı seçin. Kimyasallar sertse, sıcaklıkları düşük tutmak için doğal olanları kullanın; nüfuz sınırlıdır.

Açık havada hizmet için pigmentli ve doğal PFA'nın karşılaştırılması
Özellik Doğal PFACarbon (Siyah-Pigmentli PFA) Avantajı
UV geçirgenliği (300–400 nm) %40–70<1% Pigmented (UV protection)
Toplam spektrum güneş soğurma oranı %25–35 %85–95 Daha az ısınma (doğal)
Maksimum rölanti sıcaklığı (güneşli bir gün, sıvı yok) 45-55 derece 70-85 derece Ortam (30 derece daha soğuk)
60 derece C'de bağıl asit geçirgenlik oranı 1,0× 1,3–1,8× Doğal (düşük geçirgenlik)
Delaminasyon ömrü (yıl, güneşli iklim, UV-kaynaklı)2-4 yıl 8-12 yılPigmentli (3 kat daha fazla)
Kimyasal direnç (kuvvetli asit, 80 derece) ReferansBiraz Azaltılmış (Karbon Dolguyu Oksitleştirir) Doğal
60 derece banyoda yüzey sıcaklığı, 500 W/m2 güneş 65–70 derece 70–80 derece Doğal (5–10 derece daha soğuk)
Görsel kontrol (çekirdeğin durumuna bakın)Mümkün (şeffaf)Doğal İmkansız (opak)
Göreceli maliyet 1,0× 1,1–1,2× Doğal (düşük maliyet)
İklim ve Kimyasal Şiddete İlişkin Seçim Kılavuzu
Konum İklim Kimyasal ŞiddetGünlük Güneş Radyasyonu Tavsiye Edilen PFA Renk Nedeni
Güneşli (Akdeniz, güneybatı ABD)Hafif (pH 5-9,<60°C)High (>5 kWh/m2/gün)UV koruması Siyah-pigment hakimdir
Güneşli Orta (seyreltik asitler, 60–80 derece) Yüksek Siyah, soğutma kanatçıkları, pigmentliUzlaşma: sıcaklığı düşürmek için kanatçıklar
Sunny Aggressive (concentrated acids, >80 derece) Yüksek Doğal UV korumalı (metal kapaklı) UV kalkanlı, kimyasal bozulma hakimdir
Bulutlu (Kuzey Avrupa, Kuzeybatı Pasifik)Herhangi Düşük (<3 kWh/m2/day)Natural UV not significant; avoid additional heating
Ilıman (orta Avrupa, Kuzeydoğu ABD) Hafif OrtaHerikisi de (yaşam olarak) Her ikisini de deneyin; yerel koşullar karar verir
Tropical (SE Asia, equitorial)High humidity, aggressive Very high (>5.5) Siyah pigment + gölge yapısıUV ve ısının her ikisi de yüksektir; gölge önemli
Desert (Middle East, Australia) 2.Aggressive to extreme (>6.5) OrtaDış UV korumalı doğalDoğal kalkan siyah PFA aşırı ısınır
Sahadaki Örnek: Dış Mekan HCl Tankı Arizona
Phoenix, AZ'de dış mekanda 5.000 L HCl depolama tankı (%15, 50 derece) için doğal PFA ısıtıcıları kullanıldı. 2,5 yıl sonra, UV hasarı (yapıştırıcı arızası) nedeniyle ısıtıcılar PFA-metal arayüzünde katmanlara ayrıldı. Tesis siyah-pigmentli PFA ısıtıcılara dönüştü. Isıtıcılar hızlandırılmış yüzey oksidasyonu (siyahın sararması? Siyah üzerinde belirgin değil) ve daha fazla geçirgenlik (HCl 4,5 yıl sonra çekirdeğe ulaştı) göstermesine rağmen 4 yıl sonra hiçbir delaminasyon görülmedi. Toplam ömür 2,5 yıldan 4,5 yıla çıktı - %80'lik bir kazanç. Daha sonra tesis, siyah ısıtıcıların güneşten ısınmasını yarıya indiren, tankın üzerine basit bir alüminyum gölgelik koydu. Kombinasyon (siyah PFA + gölge) ömrü 6+ yıla çıkardı.

Her İki Arıza Modu için Azaltma
Eğer takas zorsa (UV ve kimyasal saldırının ikisi de kötüdür) şunları deneyin:

Harici UV kalkanı: Isıtıcının etrafına (sıvı hattının üstüne) delikli bir metal örtü yerleştirin. UV'yi ve hava dolaşımını %90 oranında engeller, ısı tutmaz.

Beyaz PFA pigmenti: Titanyum dioksit (TiO2) pigmenti UV ve görünür ışık reflektörüdür (düşük emilim) ve aşırı ısınmadan UV koruması sağlar. Beyaz PFA güneş enerjisinin %20-30'unu emerken, siyah PFA bu oranın %85-95'ini emer. Özel üreticilerden. 20–%40 premium olarak temin edilebilir.

UV-emici katkı maddesi: Bazı PFA sınıfları, renk değişikliğine neden olmadan UV nüfuzunu sınırlayan UV emiciler (örn. benzotriazoller) içerir. Bunlar karbon siyahından daha az etkilidir ancak güneş enerjisinin ısınmasını en aza indirir.

Kurban UV kılıfı: Doğal PFA'nın üzerine ince bir PTFE veya FEP tüpü (şeffaf) takın. Kılıf UV-emicidir, sararır ve her yıl değiştirilir. Aşağıdaki PFA hala korunuyor.

Sonuç: UV Koruması için Pigmentli, Kimyasal Direnç için Doğal
Dış mekan kimyasal tank ısıtıcıları için, pigmentli ve doğal PFA arasındaki{0}}karşılaştırma, UV koruması ve güneş enerjisiyle ısıtmadır. Pigmentli (siyah) PFA, UV'yi korur, delaminasyonu önler ve güneşli yerlerde ömrünü 2-4 kat uzatır, ancak güneş ısısını emerek kılıf sıcaklığını 5-25 derece yükseltir ve kimyasal nüfuzunu hızlandırır. Doğal PFA UV'yi iletir, parlak bölgelerde 2-4 yıllık bir ömre sahiptir, ancak daha soğuk çalışır ve kimyasal direncini korur. Güneşli yerlerde hafif kimyasallar için pigmentli olanı seçin. Hava kasvetliyse veya kimyasallar agresifse doğal olun. Şiddetli koşullarda (sıcak ve güneşli) doğal PFA'ya harici UV koruması ekleyin veya beyaz pigmentli PFA kullanın. En iyi seçim ikliminize, kimyasalınıza ve bakım toleransınıza bağlıdır. Hem kimyasal sıcaklığı hem de UV indeksini ölçer. Hangi arıza modunun ilk önce meydana geldiğini hesaplayın. ardından Veya gölge ekle'yi seçin. Gölge her zaman harika bir şeydir. Şüpheye düştüğünüzde kimyayı değil güneşi gölgeleyin.