لعدة سنوات، لعبت البوليمرات الفلورية دورًا مهمًا في الصناعات الكيميائية والصناعات المماثلة لحماية المصانع والمعدات من الهجوم الكيميائي بواسطة مجموعة واسعة من الوسائط العدوانية.وذلك لأنها توفر مقاومة كيميائية واستقرارًا حراريًا أفضل بكثير من المواد البلاستيكية أو المواد المرنة الأخرى. لعبت البوليمرات الفلورية لعدة سنوات دورًا مهمًا في الصناعات الكيميائية والصناعات المماثلة لحماية المصانع والمعدات ضد الهجوم الكيميائي من خلال مجموعة واسعة من الهجمات العدوانية. وسائط.وذلك لأنها توفر مقاومة كيميائية وثباتًا حراريًا أفضل بكثير من المواد البلاستيكية أو المواد المرنة الأخرى.
بعد تطوير PTFE، أدى إدخال الإيثيلين-بروبيلين المفلور القابل للمعالجة في عام 1960 إلى فتح مجالات تطبيق جديدة تمامًا.PFA، وهو بوليمر بيرفلورو ألكوكسي تم استخدامه بنجاح لمدة 20 عامًا كمواد تبطين، أصبح الآن خليفة لدن بالحرارة لـ PTFE، مع مقاومة حرارية وكيميائية مكافئة وخصائص متفوقة فيما يتعلق بقابلية المعالجة والشفافية ومقاومة النفاذ والقوة الميكانيكية .
في الصناعة الكيميائية، يتم استخدام كل من البوليمرات الفلورية - PTFE وPFA - بشكل رئيسي في شكل بطانات.بالنسبة للأشكال البسيطة، مثل الأنابيب أو الانحناءات أو القطع على شكل حرف T أو وصلات الاختزال، يتم استخدام PTFE بشكل عام؛يتم تطبيقه عن طريق بثق المعجون أو بثق الكبش أو لف الشريط.في هذه العمليات يتم عمل نموذج أولي من PTFE؛يتم بعد ذلك تلبيدها وإدخالها في قطعة العمل المعدنية.يعد استخدام PTFE لتبطين الأجزاء المعدنية ذات الشكل المعقد، مثل الصمامات والمضخات، أكثر صعوبة.يعتبر القولبة المتوازنة هي الطريقة المفضلة.في هذا المسحوق PTFE يتم ملؤه في المساحة التي تم إنشاؤها بين قطعة العمل المعدنية وحقيبة مطاطية مصنوعة خصيصًا لتناسب شكل المنطقة المراد تبطينها.يتم ضغط المسحوق مسبقًا، ثم ضغطه على البارد للحصول على الشكل المطلوب.أخيرًا، تتم إزالة الكيس المطاطي ويتم تلبيد الجزء المبطن في فرن بدرجة حرارة تزيد عن 360 درجة مئوية (680 درجة فهرنهايت).
يمكن معالجة PFA، وهي مادة لدنة بالحرارة ذات نقطة انصهار محددة جيدًا، عن طريق قولبة النقل أو القولبة بالحقن.يتم صهر الحبيبات في وعاء صهر أو في الطارد ثم يتم دفعها إلى الأداة الساخنة بواسطة مكبس هيدروليكي.
تتيح هذه الطريقة تحقيق سماكة جدار دقيقة للغاية، مع تفاوتات تبلغ ?0.5 مم، حتى في نصف القطر الضيق وفي الأجزاء السفلية.من الناحية العملية، ليست هناك حاجة إلى تشطيب ميكانيكي، باستثناء إزالة الذباب وتنعيم وجوه التزاوج للفلنجات.
ومع ذلك، عند استخدام القالب المتوازن، هناك حاجة إلى قدر كبير من التشطيب الميكانيكي - اعتمادًا على درجة تعقيد الشكل المراد ملؤه - لتحقيق الأبعاد المطلوبة بدقة.
قد يختلف تساوي سمك الجدار بشكل أكبر، خاصة في حالة الأشكال الأكثر تعقيدًا مثل أغلفة الصمامات.
الامتصاص والنفاذ
على عكس المعادن، تمتص المواد البلاستيكية واللدائن كميات مختلفة من الوسائط التي تتلامس معها.وهذا هو الحال غالبًا مع المركبات العضوية.قد يتبع الامتصاص التخلل من خلال بطانة الجدار.على الرغم من أن هذا نادرًا ما يتم ملاحظته مع البوليمرات الفلورية، إلا أنه يمكن مواجهته عن طريق زيادة سماكة الجدار أو عن طريق تركيب أجهزة لاستنفاد المساحة بين بطانة البوليمرات الفلورية والجدار المعدني.لقد ثبت بوضوح أنه فيما يتعلق بالنفاذ والامتصاص، فإن البوليمرات الفلورية المصهورة مثل PFA تظهر خصائص حاجز أفضل من PTFE.
مقاومة الفراغ
هناك حاجة إلى مقاومة الفراغ، لأنه في الأنظمة المغلقة من النوع المستخدم على نطاق واسع في المعالجة الكيميائية، يؤدي انخفاض درجة الحرارة إلى خلق فراغ في النظام، إلا إذا كان يعمل بالفعل تحت الضغط الجوي.عند استخدام PFA يكون من السهل نسبيًا تحقيق مقاومة فراغ كافية للبطانة.عادة ما تكون البطانة "مثبتة"؟إلى الجدار المعدني عن طريق "ذيل الحمامة"؟الأخاديد أو القنوات في
أخير.
مع حبيبات PTFE التي تم تشكيلها على البارد، يكون من الصعب تحقيق تثبيت سليم للبطانة في الجدار المعدني حيث ستكون هناك حاجة إلى قنوات كبيرة نسبيًا للسماح لمسحوق PTFE بالتدفق إلى الأخاديد.ولذلك، يتم استخدام عوامل الربط بشكل أكثر شيوعًا بين بطانة PTFE والغطاء المعدني.ومع ذلك، نظرًا للخصائص المضادة للالتصاق للبوليمرات الفلورية والمقاومة الحرارية المحدودة لعوامل الربط، فإن PTFE يظهر مقاومة فراغ محدودة فقط.
مراقبة الجودة تمنع الشقوق والفراغات
مع بطانات PTFE وPFA، يتم قياس قوة العزل الكهربائي من أجل تحديد العيوب.تحدد هذه الطريقة بشكل موثوق الشقوق والفراغات التي تمر عبر المادة، ولكن نظرًا للمقاومة العالية المعروفة للبوليمرات الفلورية، فإنها لا تشير إلى أي عيوب تبدأ بمقدار 1,5 مم أو أكثر تحت السطح (الشكل 5). .
ولهذا السبب، يمكن أيضًا إجراء المزيد من الاختبارات باستخدام طرق الموجات فوق الصوتية.يقيس هذا الاختبار المسافة من سطح البطانة إلى الغلاف المعدني.ومع ذلك، فهي غير موثوقة لأنها لا توفر سمك البطانة الحقيقي عند وجود فراغ أو مسامية.بالإضافة إلى ذلك، من غير العملي استخدام هذه الطريقة على الأجزاء الصغيرة أو الأشكال الصغيرة المعقدة ذات الأجزاء السفلية والأقطار الضيقة.
هناك طريقة أخرى للتحقق من العيوب السطحية مثل الشقوق والفراغات وهي باستخدام ما يسمى Met-L-Check؟طريقة صبغ الاختراق.لكن هذه الطريقة تقتصر على اكتشاف العيوب السطحية فقط.
التركيب الكيميائي
يمكن فحص PFA، وهو شفاف، بشكل موثوق بصريًا.يمكن جعل الشقوق والفراغات الموجودة تحت السطح مرئية باستخدام مصادر الإضاءة المناسبة.يمكن فحص المواقع التي يصعب الوصول إليها في البطانة باستخدام مصابيح الضوء البارد وأدلة ضوء الألياف المرنة.
مقارنات التكلفة للبطانات
فيما يتعلق بأسعار المواد الخام، تبلغ تكلفة PFA حوالي ثلاثة أضعاف تكلفة PTFE.
ومع ذلك، يمكن تعويض هذا العيب أو تقليله بشكل كبير، كدالة لعوامل مثل الشكل المراد تبطينه، وحجمه، وعدد قطع العمل المراد تبطينها، وطريقة المعالجة المعتمدة.وهذا ممكن لأن PFA لا يتطلب إعدادًا يدويًا للعملية ولا إنهاء التشغيل الآلي مع خسائر المواد المقابلة.
لا يُنصح باستخدام PFA لتبطين الأجزاء الكبيرة جدًا، لأن تكلفة المواد المرتفعة ستجعل الجزء مكلفًا للغاية.هناك نقطة أخرى يجب وضعها في الاعتبار وهي تكلفة الأدوات التي لا يتم إطفاؤها
عندما يتم تبطين أعداد صغيرة فقط من الأجزاء.علاوة على ذلك، هناك حدود عملية لوزن المواد المحقونة التي تستطيع آلات القولبة التعامل معها.
الاستنتاجات
أظهرت أكثر من 20 عامًا من الخبرة في مجال بطانات الأجزاء المختلفة، على سبيل المثال، أغلفة الصمامات والمضخات، أن PFA تتمتع بالعديد من المزايا عندما تكون المقاومة الحرارية والكيميائية العالية هي المتطلبات الرئيسية.
تعد الدقة وسمك الجدار الذي يمكن تحقيقه باستخدام PFA ميزة كبيرة، خاصة عند العمل مع الوسائط التي لديها ميل قوي للانتشار.
أظهرت التجربة العملية أيضًا أن PFA يعطي خصائص حاجز أفضل من PTFE.
أفاد مصنعو البروم، على سبيل المثال، أن عمق اختراق البروم في PFA أقل بمقدار الثلث تقريبًا من PTFE، عندما تكون ظروف التشغيل مثل الوقت ودرجة الحرارة والضغط هي نفسها.
من ناحية أخرى، لا يزال PTFE يستخدم على نطاق واسع لمكونات الصمامات الكيميائية ومعدات المعالجة الكيميائية الأخرى التي تتطلب مقاومة الكلال المرن.
ومن الأمثلة النموذجية لهذه التطبيقات المنفاخ، وكذلك الأغشية الموجودة في الصمامات والمضخات.
بالنسبة لحلقات المقاعد، والمقابس، والأختام والأجزاء المماثلة، فإن PTFE هي مادة مناسبة واقتصادية.
الاتجاه الحديث لأجزاء مثل هذه هو استخدام PTFE المعدل، حيث أن ثبات الأبعاد وصلابته يتفوقان على تلك الخاصة بـ PTFE القياسي.
العلامات:PTFE،PFA،PTFE مقابل PFA
وقت النشر: 01 أبريل 2017