Sebuah pabrik kimia menarik pemanas imersi PTFE dari tangki pengawetan asam sulfat setelah empat belas bulan digunakan. Permukaan selubung yang menghadap proses berada dalam kondisi baik. Area di belakang braket pemasangan-daerah tempat braket bersentuhan dengan pemanas-menunjukkan noda gelap dan lubang. Logam di bawah PTFE telah terkorosi, dan di dua lokasi, korosi telah menembus cukup dalam sehingga menimbulkan kebocoran lubang jarum.
Korosi celah terjadi pada celah sempit antara braket pemasangan dan permukaan pemanas. Celahnya terlalu kecil untuk sirkulasi fluida tetapi cukup besar untuk masuknya fluida proses. Cairan di celah menjadi stagnan, dan bahan kimia di dalam celah berubah sehingga mempercepat korosi.
Mengapa Terbentuk Celah di Belakang Braket Pemasangan
Braket pemasangan dipasang ke pemanas dengan mengelas, membaut, atau menjepit. Setiap metode pemasangan menciptakan celah antara braket dan permukaan pemanas. Celah tersebut mungkin hanya selebar seperseribu inci, namun cukup besar bagi cairan untuk menembus melalui aksi kapiler.
Celah tersebut terlindung dari aliran curah. Cairan di dalamnya tidak dapat bersirkulasi. Oksigen dan spesies terlarut lainnya dikonsumsi oleh reaksi korosi namun tidak dapat diisi ulang. Sifat kimia cairan celah berubah.
| Metode Lampiran | Lebar Celah | Pertukaran Cairan | Risiko Korosi | Praktik Terbaik |
|---|---|---|---|---|
| Braket dilas | 0–0,05 mm | Tidak ada | Tinggi pada cacat las | Las penetrasi penuh |
| Braket yang dibaut | 0,05–0,2 mm | Sangat rendah | Sangat tinggi | Tutup dengan paking |
| Braket terjepit | 0,1–0,5mm | Rendah | Tinggi | Gunakan bantalan PTFE padat |
| Braket berlubang | 0,5–1,0 mm | Sedang | Sedang | Siram dengan air |
Metode pemasangan braket dan risiko korosi celahnya
Kimia Korosi Celah
Di celah, oksigen yang terlarut dalam cairan dikonsumsi oleh reaksi korosi awal. Oksigen tidak dapat diisi ulang karena celah tersebut terlindung dari aliran massal. Konsentrasi oksigen di dalam celah turun, sedangkan konsentrasi di luar tetap tinggi. Perbedaannya menciptakan sel konsentrasi oksigen.
Logam di dalam celah menjadi anodik-dan menimbulkan korosi. Logam di luar celah menjadi katodik-terlindungi. Laju korosi di dalam celah semakin cepat.
Ion logam yang dihasilkan oleh reaksi korosi menarik ion klorida dari sebagian besar cairan. Konsentrasi klorida di dalam celah meningkat, terkadang mencapai beberapa kali lipat konsentrasi massal. Konsentrasi klorida yang tinggi mempercepat korosi lebih lanjut.
PH di dalam celah turun saat ion logam terhidrolisis. Lingkungan asam semakin mempercepat korosi. Hasilnya adalah lubang yang semakin dalam dengan cepat sehingga dapat menembus selubung pemanas.
Mengapa PTFE-Pemanas Berlapis Masih Rentan
Lapisan PTFE pada pemanas dimaksudkan untuk melindungi logam di bawahnya dari cairan proses. Namun lapisan tersebut tidak meluas ke celah antara braket dan pemanas. Jika lapisan rusak selama pemasangan braket, atau jika celah tidak tertutup rapat, cairan proses dapat bersentuhan dengan logam kosong.
Meskipun lapisannya masih utuh, celah dapat terbentuk antara lapisan dan braket. Lapisan tersebut mungkin sedikit permeabel, dan cairan yang menembus lapisan tersebut menciptakan celah antara lapisan dan logam.
Mencegah Korosi Celah
Pencegahan yang paling efektif adalah dengan menghilangkan celah tersebut. Braket yang dilas ke pemanas dengan las-penetrasi penuh tidak memiliki celah. Lasan menutup sambungan dan mencegah masuknya cairan.
Jika pengelasan tidak praktis, paking atau penyegel dapat mengisi celah tersebut. Gasket PTFE atau sealant fluoropolymer mencegah cairan memasuki celah antara braket dan pemanas.
Bantalan PTFE yang kokoh antara braket dan pemanas menghilangkan celah sepenuhnya. Bantalan tersebut dapat dikompresi dan mengisi celah, dan PTFE bersifat inert secara kimia.
| Tindakan Pencegahan | Pengaruh terhadap Korosi Celah | Pelaksanaan | Biaya |
|---|---|---|---|
| Las{0}}penetrasi penuh | Menghilangkan celah | Pembuatan | Sedang |
| paking PTFE | Segel celah | Perakitan | Rendah |
| Sealant fluoropolimer | Segel celah | Perakitan | Rendah |
| Bantalan PTFE padat | Menghilangkan celah | Desain braket | Sedang |
Tindakan pencegahan korosi celah di belakang braket pemasangan
Ketika Korosi Celah Menunjukkan Masalah Desain
Pemanas yang menimbulkan korosi celah meskipun desain braketnya tepat menunjukkan bahwa pelapis atau bahan braket tidak sesuai untuk aplikasi. Konfigurasi pemanas imersi PTFE khusus dengan braket las, gasket PTFE, atau bantalan PTFE padat mengatasi akar penyebab korosi celah. Proses spesifikasi memerlukan bahan kimia rendaman, suhu pengoperasian, desain braket, dan watt yang diperlukan. Untuk fasilitas dengan bahan kimia yang agresif, pendekatan khusus aplikasi ini-mengurangi korosi celah dan memperpanjang masa pakai pemanas.
