Kakšen je pravilen način za čiščenje grelnika PFA, ki je bil onesnažen z žveplovo umazanijo, ne da bi poškodovali površino?

Obraščanje z žveplom je težava, ki se pojavlja pri grelnikih PFA pri odstranjevanju kisle vode, petrokemičnih procesih in nekaterih aplikacijah v rudarstvu. Obloge elementarnega žvepla ali železovega sulfida (pirita) se tesno držijo površine PFA, zmanjšujejo prenos toplote in povzročajo lokalizirana vroča mesta. Poti okvar so lahko posledica neustreznega čiščenja, kot je uporaba kovinskih strgal, abrazivnih blazinic ali močnih topil, ki lahko opraskajo ali počijo PFA. Pravilno čiščenje je sestavljeno iz kombinacije kemičnega raztapljanja (za žveplo) in blagega mehanskega delovanja (za sulfide) s temeljitim izpiranjem. Za elementarno žveplo bo segreto namakanje v ksilen/toluen (60°C, 2-4 ure) raztopilo žveplo, ne da bi pri tem poškodovale PFA. Obraščanje z železovim sulfidom: sredstvo za tvorjenje žveplovih kompleksov (npr. tiosečnina) se doda 5–10 % raztopini HCl, da se usedlina raztopi. Ne uporabljajte kovinskih krtač, jeklene volne ali brusnega papirja. Cilj je preprečiti obraščanje brez spreminjanja hrapavosti površine PFA ali ustvarjanja koncentratorjev napetosti.

Vrste žveplovih sredstev za obraščanje in čiščenje
Vrsta umazanije Videz Topnost Priporočeno čistilno sredstvo Temperatura Kontaktni čas Mehanično delovanje:
Element žvepla (S8) Rumen, voskast ali kristaliziran. Topen v organskih topilih Ksilen, toluen ali mineralno olje 50–60 stopinj 2–4 ure Brez (samo namakanje)
Elementarno žveplo (trdna usedlina) Temno rumeno do rjavo Topen v vročih alkalijah 5–10 % NaOH + 80 stopnja natrijevega sulfida 1–2 uri Obrišite z mehko gobo
Železov sulfid (FeS, pirotin)Črn, trd, kristaliničen Netopen v organskih topilih; topen v kislinah 5–10 % HCl + 1 % tiourea 50–60 stopinj 2–6 h Mehka najlonska krtača (nežno)
Železov sulfid + žveplo kombinirano Črno/rumeno plastno Zaporedno: topilo nato kislina namakanje s ksilenom, nato HCl + tiosečnina 60 stopinj Skupaj 4-8 ur Brez topila; nežna krtača za kislino
Organske žveplove spojine (merkaptani, tioali) Temno in mastno V alkoholu topno Aceton ali izopropanol. Sobna temperatura 30 min * Obrišite z mehko krpo
Sulfatni kamen (CaSO₄, BaSO₄) bel, trd Netopen v kislinah; topen v EDTA 10 % raztopina EDTA, pH 10 80 stopnja 4–8 ur Mehka krtača po mehčanju
Postopek čiščenja po korakih
Korak 1. Izklopite in pustite, da se ohladi. Izklopite grelec in pustite, da se ohladi na < 50oC (ročno toplo). Nikoli ne čistite grelnika, ko je vroč. Toplotni šok lahko razbije PFA.

2. korak: Odstranite ohlapne umazanije. Odstranite nevezane ostanke z mehkim gumijastim strgalom ali curkom vode (ne pod visokim-tlakom). Za strganje ne uporabljajte kovine.

3. korak: Kemična kopel. Grelnik postavite v čistilno posodo (iz polipropilena ali nerjavečega jekla), napolnjeno z ustrezno čistilno raztopino. Prepričajte se, da je raztopina dovolj temeljita, da pokrije onesnaženo območje. Elementarno žveplo: segret ksilen (60 stopinj) pod dimno napo. Železov sulfid: 10 % HCl + 1% tiourea (da se izognemo ponovnemu odlaganju žvepla). Namakajte priporočeni čas. Mešanje (nežno mešanje) ni potrebno, vendar pospeši razpad.

Korak 4. Nežno mehansko čiščenje. Večina žvepla se bo po namakanju raztopila ali zmehčala. Za brisanje površine uporabite mehko krpo iz najlona ali poliestra (brez abrazivov). Za trdovratno umazanijo uporabite mehko najlonsko ščetko (trdota zobne ščetke). Uporabite le zelo rahel pritisk, dovolj, da odstranite delce, ki so že ohlapni. Ne uporabljajte kovinskih ščetk, jeklene volne ali blazinic Scotch-Brite, ker bodo poškodovali PFA in ustvarili napetosti.

5. korak Dobro sperite. Temeljito sperite z deionizirano vodo. Za čiščenje s ksilenom sperite z izopropanolom, da odstranite preostalo organsko topilo, nato pa sperite z vodo. Izperite z vodo do nevtralnega pH (pH 5-7) za čiščenje s kislino.

Korak 6. Posušite in preverite. Sušite na čistem stisnjenem zraku (brez olja) ali v topli pečici (50 stopinj). Preglejte površino pod močno svetlobo. Kakršne koli praske, vdolbine ali beljenje zaradi obremenitve so dokaz poškodb pri čiščenju. Če je površina ravna in gladka, je grelec pripravljen za ponovno namestitev.

Česa ne storiti
Prepovedano dejanje Zakaj je nevarno Sprejemljiv nadomestek
Nož za kiti ali kovinsko strgalo Ustvari globoke praske, ki osredotočajo stres Namakanje s kemikalijami + krpa
Jeklena volna ali žična krtača Brusi PFA površino, povzroča mikro-razpoke Najlonska krtača ali plastična čistilna blazinica
Brusni papir ali smirkov papir Razgradi PFA material, zmanjša debelino stene Samo kemično raztapljanje.
High pressure water jet (>50 barov) Lahko odstrani PFA iz jedra, če je že oslabljen. Izpiranje pri nizkem tlaku (10 barov)
Ogrevanje z baklo za odstranjevanje žvepla Raztopi ali razgradi PFA (mp. 305 stopinj) Namakanje v vročem topilu
Žveplova kislina, konc. Sulfonira PFA površino, jedka polimer Razredčena HCl ali EDTA
Ultrasonic cleaning (see Article #13) Cavitation corrodes PFA surface (>40 kHz) Samo nežno mešanje ali namakanje
Po čistem pregledu
Pred ponovnim zagonom grelnika po čiščenju dvakrat preverite. Najprej izmerite izolacijski upor (megohmmeter, 500 V DC) med grelnim elementom in zemljo. Če je vlaga vstopila/poškodovala enoto, bo vrednost pod 100 MΩ. Grelec je treba zamenjati. Drugič, vizualno preglejte pod povečavo (10–20×). Poiščite morebitne znake razpok, razpok ali beljenja. Če je površina poškodovana, je ne uporabljajte ponovno. Stroški nadomestnega grelnika so vredni tveganja obraščanja z žveplom in okvare.

Če je grelnik močno zamašen (več ciklov čiščenja), ga zamenjajte, preden odpove. Po 3-5 ciklih čiščenja je treba kumulativno poškodbo zamenjati.

Zaključek: najprej kemično raztapljanje, nato nežno mehansko odstranjevanje.
Najboljša tehnika za čiščenje grelnika PFA, onesnaženega z žveplovo obraščanjem, je kemično raztapljanje (vroč ksilen za elementarno žveplo, razredčena HCl s tiosečnino za železov sulfid), ki mu sledi nežno brisanje z mehko krpo ali najlonsko krtačo. Površina PFA je odporna na kemikalije, vendar dovzetna za mehanske poškodbe. Vsaka površina, ki je bila opraskana ali odrgnjena, se bo med toplotnim ciklom zlomila in prezgodaj odpovedala. Ustrezna metodologija bo omogočila čiščenje grelnika PFA 3-5 krat med njegovo življenjsko dobo brez resne škode.