Trong nhiều năm, fluoropolyme đã đóng một vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất và các ngành công nghiệp tương tự để bảo vệ nhà máy và thiết bị chống lại sự tấn công hóa học bởi nhiều chất có tính ăn mòn cao.Điều này là do chúng có khả năng kháng hóa chất và ổn định nhiệt tốt hơn đáng kể so với các loại nhựa hoặc vật liệu đàn hồi khác. Trong nhiều năm, fluoropolyme đã đóng một vai trò quan trọng trong ngành hóa chất và các ngành công nghiệp tương tự để bảo vệ nhà máy và thiết bị chống lại sự tấn công hóa học bởi một loạt các tác nhân gây hấn. phương tiện truyền thông.Điều này là do chúng có khả năng kháng hóa chất và ổn định nhiệt tốt hơn đáng kể so với các loại nhựa hoặc vật liệu đàn hồi khác.
Sau sự phát triển của PTFE, sự ra đời của ethylene-propylene (FEP) có thể xử lý nóng chảy vào năm 1960 đã mở ra những lĩnh vực ứng dụng hoàn toàn mới.PFA, một loại polymer perfluoro-alkoxy đã được sử dụng thành công trong 20 năm làm vật liệu lót, hiện là loại nhựa nhiệt dẻo thay thế PTFE, có khả năng chịu nhiệt và hóa chất tương đương cũng như các đặc tính vượt trội về khả năng xử lý, độ trong mờ, khả năng chống thẩm thấu và độ bền cơ học .
Trong công nghiệp hóa chất, cả fluoropolyme – PTFE và PFA – đều được sử dụng chủ yếu ở dạng lớp lót.Đối với các hình dạng đơn giản, chẳng hạn như ống, uốn cong, miếng chữ T hoặc khớp giảm, PTFE thường được sử dụng;nó được áp dụng bằng phương pháp ép đùn, ép đùn hoặc quấn băng.Trong các quy trình này, khuôn sơ chế được làm bằng PTFE;sau đó nó được thiêu kết và lắp vào phôi kim loại.Việc sử dụng PTFE để lót các bộ phận kim loại có hình dạng phức tạp như van và máy bơm sẽ khó khăn hơn.Đúc đẳng tĩnh sau đó là phương pháp ưa thích.Trong loại bột PTFE này được lấp đầy vào khoảng trống được tạo ra giữa phôi kim loại và một túi cao su được chế tạo đặc biệt để vừa với hình dạng của khu vực cần lót.Bột được nén trước, sau đó được ép lạnh thành hình dạng mong muốn.Cuối cùng, túi cao su được lấy ra và phần lót được nung trong lò ở nhiệt độ trên 360°C (680°F).
PFA, một vật liệu nhựa nhiệt dẻo có điểm nóng chảy được xác định rõ, có thể được xử lý bằng phương pháp đúc chuyển hoặc ép phun.Hạt được nấu chảy trong nồi nấu chảy hoặc trong máy đùn và sau đó được ép vào dụng cụ nóng bằng máy ép thủy lực.
Phương pháp này cho phép đạt được độ dày thành rất chính xác với dung sai là ?0,5 mm, ngay cả ở bán kính hẹp và ở các đường cắt dưới.Thực tế không cần hoàn thiện cơ học, ngoại trừ việc loại bỏ đường dẫn và làm phẳng các mặt tiếp xúc của mặt bích.
Tuy nhiên, khi sử dụng khuôn đẳng tĩnh, cần có một lượng hoàn thiện cơ học đáng kể - tùy thuộc vào mức độ phức tạp của hình dạng cần lấp đầy - để đạt được kích thước mong muốn một cách chính xác.
Độ đồng đều của độ dày thành có thể thay đổi nhiều hơn, đặc biệt trong trường hợp có hình dạng phức tạp hơn như vỏ van.
Hấp thụ và thẩm thấu
Không giống như kim loại, nhựa và chất đàn hồi hấp thụ lượng môi trường khác nhau mà chúng tiếp xúc.Điều này thường xảy ra với các hợp chất hữu cơ.Sự hấp thụ có thể được theo sau bởi sự thẩm thấu qua lớp lót tường.Mặc dù điều này hiếm khi được quan sát thấy với fluoropolyme, nhưng nó có thể được khắc phục bằng cách tăng độ dày của thành hoặc bằng cách lắp đặt các thiết bị để làm cạn kiệt khoảng trống giữa lớp lót fluoropolyme và thành kim loại.Người ta đã chứng minh rõ ràng rằng về mặt thẩm thấu và hấp thụ, các fluoropolyme được xử lý nóng chảy như PFA cho thấy các đặc tính rào cản tốt hơn so với PTFE.
Kháng chân không
Cần có khả năng chống chân không vì trong các hệ thống khép kín được sử dụng rộng rãi trong xử lý hóa học, nhiệt độ giảm sẽ tạo ra chân không trong hệ thống, trừ khi hệ thống đã hoạt động dưới áp suất khí quyển.Khi sử dụng PFA, việc đạt được lực cản chân không thích hợp cho lớp lót là tương đối đơn giản.Thông thường lớp lót được neo?vào bức tường kim loại bằng ?đuôi bồ câu?rãnh hoặc kênh trong
sau này.
Với hạt PTFE được tạo hình nguội, việc neo giữ âm thanh của lớp lót vào tường kim loại sẽ khó khăn hơn vì cần có các kênh tương đối lớn để cho phép bột PTFE chảy vào các rãnh.Do đó, thông thường hơn, các chất liên kết được sử dụng giữa lớp lót PTFE và vỏ kim loại.Tuy nhiên, do đặc tính chống dính của fluoropolyme và khả năng chịu nhiệt hạn chế của các chất liên kết, PTFE chỉ thể hiện khả năng chống chân không hạn chế.
Kiểm soát chất lượng ngăn ngừa vết nứt và khoảng trống
Với lớp lót PTFE và PFA, độ bền điện môi được đo để xác định lỗi.Phương pháp này xác định chính xác các vết nứt và khoảng trống xuyên suốt vật liệu nhưng do điện trở suất cao nổi tiếng của fluoropolyme nên nó không chỉ ra bất kỳ lỗi nào bắt đầu từ 1,5 mm trở lên dưới bề mặt (hình 5) .
Vì lý do này, các thử nghiệm sâu hơn bằng phương pháp siêu âm cũng có thể được áp dụng.Thử nghiệm này đo khoảng cách từ bề mặt lớp lót đến vỏ kim loại.Tuy nhiên, nó không đáng tin cậy vì nó không cung cấp độ dày lớp lót thực sự khi có khoảng trống hoặc độ xốp.Ngoài ra, phương pháp này không thực tế khi áp dụng trên các bộ phận nhỏ hoặc các hình dạng nhỏ phức tạp có đường cắt và bán kính chật.
Một phương pháp khác để kiểm tra các khuyết tật bề mặt như vết nứt và lỗ rỗng là phương pháp gọi là ?Met-L-Check?phương pháp thẩm thấu thuốc nhuộm.Nhưng phương pháp này chỉ giới hạn ở việc phát hiện các khuyết tật bề mặt.
Cấu tạo hóa học
PFA trong mờ, có thể được kiểm tra bằng phương pháp quang học một cách đáng tin cậy.Các vết nứt và khoảng trống dưới bề mặt có thể được nhìn thấy bằng các nguồn sáng thích hợp.Có thể kiểm tra các vị trí khó tiếp cận trong lớp lót bằng cách sử dụng đèn ánh sáng lạnh và dây dẫn ánh sáng sợi linh hoạt.
So sánh chi phí cho lớp lót
Về giá nguyên liệu thô, PFA có giá cao gấp khoảng ba lần so với PTFE.
Tuy nhiên, nhược điểm này có thể được bù đắp hoặc giảm đi đáng kể do chức năng của các yếu tố như hình dạng được lót, kích thước của nó, số lượng phôi được lót và phương pháp xử lý được áp dụng.Điều này có thể thực hiện được vì PFA không yêu cầu chuẩn bị quy trình thủ công cũng như không yêu cầu gia công hoàn thiện với tổn thất vật liệu tương ứng.
Không nên sử dụng PFA để lót các bộ phận có kích thước rất lớn vì chi phí vật liệu cao sẽ khiến bộ phận đó trở nên quá đắt.Một điểm khác cần lưu ý là chi phí của các công cụ không được khấu hao.
khi chỉ có một số lượng nhỏ các bộ phận được lót.Hơn nữa, có những giới hạn thực tế về trọng lượng của vật liệu được phun mà máy đúc có khả năng xử lý.
Kết luận
Hơn 20 năm kinh nghiệm với lớp lót cho các bộ phận khác nhau, ví dụ như vỏ van và máy bơm, đã chỉ ra rằng PFA có nhiều ưu điểm khi yêu cầu chính là khả năng chịu nhiệt và hóa chất cao.
Độ dày thành chính xác và đồng đều có thể đạt được với PFA là một lợi thế lớn, đặc biệt khi làm việc với các vật liệu có xu hướng khuếch tán mạnh.
Kinh nghiệm thực tế cũng cho thấy PFA có đặc tính rào cản tốt hơn PTFE.
Ví dụ, các nhà sản xuất brom báo cáo rằng độ sâu thâm nhập của brom trong PFA thấp hơn khoảng 1/3 so với trong PTFE, khi các điều kiện vận hành như thời gian, nhiệt độ và áp suất là như nhau.
Mặt khác, PTFE vẫn được sử dụng rộng rãi cho các bộ phận của van hóa học và các thiết bị xử lý hóa chất khác, nơi cần có khả năng chống mỏi khi uốn.
Ví dụ điển hình của các ứng dụng như vậy là ống thổi cũng như màng ngăn trong van và máy bơm.
Đối với vòng đệm, phích cắm, vòng đệm và các bộ phận tương tự, PTFE là vật liệu phù hợp và tiết kiệm.
Xu hướng gần đây cho các bộ phận như thế này là sử dụng PTFE đã được cải tiến vì độ ổn định kích thước và độ cứng của nó vượt trội so với PTFE tiêu chuẩn.
Tags:PTFE,PFA,PTFE và PFA
Thời gian đăng: Apr-01-2017