ایک کیمیکل پلانٹ نے پانچ ماہ کی سروس کے بعد 85 ڈگری پر 30% نائٹرک ایسڈ غسل سے PTFE وسرجن ہیٹر نکالا۔ ہیٹر کی سطح نے پورے گرم حصے میں باریک، ایک دوسرے کو کاٹتی ہوئی دراڑیں-ایک کریزنگ پیٹرن-کا نمونہ دکھایا۔ PTFE سخت اور ٹوٹنے والا محسوس ہوا، نرم اور لچکدار نہیں جیسا کہ ہونا چاہیے۔ موصلیت کی مزاحمت 500 MΩ سے 30 MΩ تک گر گئی تھی۔ نائٹرک ایسڈ نے پولیمر کو آکسائڈائز کر دیا تھا، جس کی وجہ سے اس کی سطح ٹوٹ گئی تھی۔
گرم نائٹرک ایسڈ پی ٹی ایف ای کے لیے سب سے زیادہ جارحانہ آکسیڈائزنگ ایسڈز میں سے ایک ہے۔ اعتدال پسند درجہ حرارت پر، آکسیکرن کی شرح سست ہوتی ہے اور PTFE لچکدار رہتا ہے۔ بلند درجہ حرارت پر-80 ڈگری سے اوپر -آکسیڈیشن کی شرح تیز ہوجاتی ہے، اور پولیمر کی سطح کم ہونا شروع ہوجاتی ہے۔ پولیمر زنجیریں ٹوٹ جاتی ہیں، اور سطح سخت اور ٹوٹنے والی ہو جاتی ہے۔
نائٹرک ایسڈ پی ٹی ایف ای کو کس طرح جذب کرتا ہے۔
نائٹرک ایسڈ PTFE کو زنجیر کے سروں پر اور پولیمر میں ساختی نقائص پر آکسائڈائز کرتا ہے۔ آکسیکرن کاربونیل فلورائڈ اور دیگر آکسیڈائزڈ پرجاتیوں کو تخلیق کرتا ہے جو پولیمر چین میں خلل ڈالتے ہیں۔ زنجیر کی کٹائی پولیمر کے مالیکیولر وزن اور اس کی مکینیکل طاقت کو کم کرتی ہے۔
آکسائڈائزڈ سطح کی پرت میں بلک پولیمر سے مختلف خصوصیات ہیں۔ یہ سخت، زیادہ ٹوٹنے والا، اور کم لچکدار ہے۔ جب ہیٹر تھرمل طور پر چکر لگاتا ہے، ٹوٹنے والی سطح تناؤ کو ایڈجسٹ نہیں کر سکتی۔ یہ پھٹ جاتا ہے۔
| نائٹرک ایسڈ کا ارتکاز | درجہ حرارت | آکسیکرن کی شرح | سطح کو سخت کرنے کا وقت | کریکنگ کا وقت |
|---|---|---|---|---|
| 10% | 60 ڈگری | بہت کم | >36 ماہ | >48 ماہ |
| 20% | 70 ڈگری | کم | 18-30 ماہ | 24-36 ماہ |
| 30% | 80 ڈگری | اعتدال پسند | 8-14 ماہ | 12-20 ماہ |
| 40% | 85 ڈگری | اعلی | 4-8 ماہ | 6-12 ماہ |
| 50% | 90 ڈگری | بہت اعلیٰ | 2-4 ماہ | 3-8 ماہ |
نائٹرک ایسڈ کا ارتکاز اور پی ٹی ایف ای کی خرابی پر درجہ حرارت کے اثرات
دراڑیں ایک کریزنگ پیٹرن کیوں بنتی ہیں۔
کریزنگ پیٹرن-باریک، ایک دوسرے کو آپس میں جوڑنے والی دراڑیں-ایک لچکدار سبسٹریٹ پر ٹوٹنے والی سطح کی تہہ کی خصوصیت ہے۔ جب ہیٹر گرم ہوتا ہے، تو دھاتی میان پھیل جاتی ہے، اور پھیلنے کے لیے ٹوٹنے والی سطح کی تہہ کو کھینچنا چاہیے۔ اگر سطح کی تہہ پھیل نہیں سکتی تو یہ پھٹ جاتی ہے۔ دراڑیں بے ترتیب پیٹرن میں بنتی ہیں کیونکہ سطح کی تہہ یکساں ہوتی ہے اور تناؤ تقسیم ہوتا ہے۔
کریزنگ پیٹرن تھرمل تھکاوٹ یا مکینیکل نقصان کی وجہ سے ہونے والی دراڑ سے مختلف ہے۔ تھرمل تھکاوٹ کی دراڑیں عام طور پر تناؤ کے مقامات پر مرکوز ہوتی ہیں۔ مکینیکل نقصان کی دراڑیں مقامی ہیں۔ کریزنگ کریکس پوری متاثرہ سطح پر تقسیم کیے جاتے ہیں۔
کیوں گرم نائٹرک ایسڈ سروس خاص طور پر مانگ رہی ہے۔
نائٹرک ایسڈ ایک آکسیڈائزنگ ایسڈ ہے۔ ارتکاز اور درجہ حرارت کے ساتھ آکسیکرن کی صلاحیت میں اضافہ ہوتا ہے۔ 85 ڈگری اور 30 فیصد ارتکاز پر، آکسیکرن کی شرح اتنی زیادہ ہے کہ مہینوں کے اندر پی ٹی ایف ای کی سطح کو متاثر کر سکے۔
نائٹرک ایسڈ پی ٹی ایف ای میں بھی داخل ہوتا ہے۔ پارمیشن کی شرح درجہ حرارت کے ساتھ بڑھ جاتی ہے۔ اندرونی موصلیت تک پہنچنے والا تیزاب موصلیت کی مزاحمت کو کم کرتا ہے۔ سطح کی خرابی اور اندرونی پارچمنٹ کا امتزاج ہیٹر کے اکیلے میکانزم سے زیادہ تیزی سے ناکام ہونے کا سبب بنتا ہے۔
گرم نائٹرک ایسڈ میں سطح کے کناروں کو روکنا
سب سے مؤثر روک تھام سطح کے درجہ حرارت کو کم کرنا ہے۔ کم واٹ کثافت-0.8–1.0 W/cm²-سطح کے درجہ حرارت کو اس حد کے اندر رکھتا ہے جہاں آکسیکرن کی شرح کم ہو۔ 0.9 W/cm² پر ایک ہیٹر 1.4 W/cm² پر ایک سے 10-15 ڈگری کولر چل سکتا ہے، جو سطح کے سخت ہونے کے وقت کو دوگنا کر سکتا ہے۔
ایک موٹی PTFE کوٹنگ آکسیکرن کو جذب کرنے کے لیے زیادہ مواد فراہم کرتی ہے۔ آکسائڈائزڈ سطح کی پرت قربانی ہے. ایک موٹی کوٹنگ میں آکسیڈائزڈ پرت کے نیچے زیادہ پولیمر ہوتا ہے، لہذا ہیٹر اپنی رکاوٹ کی خصوصیات کو زیادہ دیر تک برقرار رکھتا ہے۔
معائنہ اور تبدیلی کے لیے سروس کا مختصر وقفہ ایک عملی طریقہ ہے۔ گرم نائٹرک ایسڈ سروس میں، ہیٹر کا ہر 2-3 ماہ بعد معائنہ کیا جانا چاہیے۔ اگر سطح کے سخت ہونے کا پتہ چل جاتا ہے، تو کوٹنگ میں دراڑیں داخل ہونے سے پہلے ہیٹر کو تبدیل کر دینا چاہیے۔
| روک تھام کی پیمائش | Ebrittlement پر اثر | عمل درآمد |
|---|---|---|
| کم واٹ کثافت، 0.8–1.0 W/cm² | سست آکسیکرن | ہیٹر ڈیزائن |
| موٹی کوٹنگ، 2.5–3.0 ملی میٹر | زیادہ قربانی کا سامان | کوٹنگ کا عمل |
| مختصر معائنہ کا وقفہ | ابتدائی پتہ لگانا | بحالی کا شیڈول |
| کم درجہ حرارت | کم آکسیکرن کی شرح | عمل کا کنٹرول |
گرم نائٹرک ایسڈ میں سطح کی خرابی کی روک تھام کے اقدامات
جب سطح کی کشادگی ڈیزائن کے مسئلے کی نشاندہی کرتی ہے۔
ایک ہیٹر جو کم واٹ کی کثافت اور موٹی کوٹنگ کے باوجود جھنجھوڑتا اور ٹوٹ جاتا ہے اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ ہیٹر کا مواد یا ڈیزائن گرم نائٹرک ایسڈ سروس کے لیے موزوں نہیں ہے۔ انتہائی کم واٹ کی کثافت، ایک موٹی کوٹنگ، اور درجہ حرارت-مزاحم پولیمر گریڈ کے ساتھ ایک حسب ضرورت PTFE وسرجن ہیٹر کنفیگریشن جھنجھٹ کی بنیادی وجہ کو حل کرتی ہے۔ تصریح کے عمل میں نائٹرک ایسڈ کی حراستی، آپریٹنگ درجہ حرارت، اور مطلوبہ واٹج کی ضرورت ہوتی ہے۔ گرم نائٹرک ایسڈ حمام کے ساتھ سہولیات کے لیے، یہ ایپلیکیشن-مخصوص نقطہ نظر سطح کی جھریاں کم کرتا ہے اور ہیٹر کی سروس کی زندگی کو بڑھاتا ہے۔
