부식성 환경에서 카트리지 히터용 피팅 재료 및 씰 유형 선택

화학공장, 식품가공공장에서 일하는 엔지니어들은 두 가지 문제를 동시에 해결해야 합니다. 난방 시스템은 가혹한 화학 물질, 증기 및 부식성 세척제를 처리하는 동시에 온도를 적절하게 유지할 수 있어야 합니다. 이런 종류의 장소에서는 간단한 부품을 갖춘 표준 카트리지 히터가 몇 주 안에 고장나는 경우가 많습니다. 이는 가열 요소가 타서 발생하는 것이 아니라 피팅이 부식되거나 씰이 마모되거나 습기가 전기 연결부에 유입되기 때문입니다.

부식성 서비스에 사용될 피팅에 적합한 재료를 선택하는 것은 해당 지역에 어떤 화학 물질이 있는지 아는 것부터 시작됩니다. 스테인레스 스틸 304는 약한 화학 물질, 유기산 및 공기 부식에 견딜 수 있을 만큼 강력합니다. 18% 크롬 함량은 그 아래의 금속을 보호하는 수동 산화물 층을 만듭니다. 그러나 304 스테인리스강은 염화물에 의해 공격을 받기 때문에 염수나 염수, 염소를 함유한 화학물질에는 좋지 않습니다.

스테인레스 스틸 316은 염화물에 대한 저항력이 더 뛰어나며 몰리브덴이 함유되어 있어 더 가혹한 화학적 조건을 견딜 수 있습니다. 이 등급은 304 스테인리스를 손상시킬 수 있는 황산, 인산 및 염 용액과의 접촉을 처리할 수 있습니다. 히터 교체 비용과 중요한 응용 분야의 생산 시간 손실과 비교하면 재료의 추가 비용은 그만한 가치가 없습니다.

Incoloy 800 및 기타 니켈-철-크롬 합금은 극도의 내화학성 또는 고온{3}}산화 저항성 측면에서 다른 합금보다 더 잘 작동합니다. 이 소재는 온도가 화씨 1400도 이상으로 올라가더라도 견고함을 유지하고 녹에 저항합니다. 이는 고온이나 산화가 많은 상황에서 화학 처리에 적합합니다. Incoloy 외피와 스테인리스 스틸 피팅으로 제작된 히터는 일반 장치를 손상시킬 수 있는 상황을 처리할 수 있습니다.

황동 부속품은 가격이 저렴하고 여러 상황에서 잘 작동하지만 부식될 수 있는 곳에서는 잘 작동하지 않습니다. 황동은 암모니아와 암모늄 화합물이 존재할 때 스트레스를 받으면 빠르게 부서질 수 있습니다. 황동 부품은 변색되고 결국 황-함유 화학물질에 의해 손상됩니다. 빠르게 흐르는 물은 아연을 제거하여 황동을 분해하여 구리 뼈대를 약하고 부서지게 만듭니다. 이러한 제한으로 인해 황동은 많은 화학 물질에 노출되지 않는 온화한 서비스 환경에서만 사용할 수 있습니다.

부식성 환경에서 생존하려면 올바른 엔드 씰을 선택하는 것이 중요합니다. 씰은 공정 유체가 히터 내부로 유입되어 저항 요소와 산화마그네슘 절연체가 단락되는- 것을 방지합니다. 화씨 약 266도까지 견딜 수 있는 표준 저온-온도 에폭시 포팅은 너무 뜨겁지 않은 상황에 적합합니다. 에폭시는 금속 표면에 잘 붙는 강력한 내화학성 장벽을 만듭니다.-

고온-에폭시 포팅은 화학물질에 대한 내성을 유지하면서 화씨 약 450도까지 견딜 수 있습니다. 이 소재는 외장을 따라 열 전도가 발생하거나 가열 구역에 가까워 리드 끝이 뜨거워지는 용도에 적합합니다. 단점은-내습성이 저온 제제보다 약간 낮다는 것입니다. 하지만 대부분의 산업 용도에는 여전히 충분합니다.

실리콘 고무로 만든 포팅은 유연하며 화씨 450도까지 견딜 수 있습니다. 실리콘의 탄성 특성으로 인해 딱딱한 에폭시 조성물보다 온도 순환 및 기계적 진동을 더 잘 처리할 수 있습니다. 실리콘 씰은 물과 가벼운 화학물질에 대해 잘 작동하지만 강한 산과 용매는 물질을 분해할 수 있습니다. 열충격이나 기계적 응력이 많이 발생하는 상황에서는 실리콘이 더 단단한 포팅 재료보다 더 잘 작동하는 경우가 많습니다.

시멘트 냄비의 실리콘 바니시는 오랜 기간 동안 화씨 1000도까지의 가장 높은 온도를 견딜 수 있습니다. 이 세라믹- 기반 씰은 온도 순환, 산화 및 강산과 염기를 제외한 거의 모든 화학적 조건을 처리할 수 있습니다. 시멘트 포팅은 단단하고 부서지기 쉬우므로 리드 출구에서 진동이나 휘어짐이 많이 발생하는 응용 분야에는 덜 유용합니다. 그러나 고온-온도 고정 서비스에는 최선의 선택입니다.

밀폐형 씰은 수분이 매우 중요한 응용 분야에 가장 적합한 선택입니다. 이 씰은 유리를 금속에 연결하거나 세라믹을 금속에 연결하는 브레이징 기술을 사용하여 습기가 통과하지 못하도록 합니다. 밀봉된 히터는 일반 포팅에서 발생할 수 있는 손상 없이 오랫동안 물이나 고압 증기에 머물 수 있습니다. 높은 비용과 복잡한 제조 공정으로 인해 밀폐형 씰은 실패 비용이 지출 가치가 있는 상황에서만 사용할 수 있습니다.