Especificações do aquecedor de cartucho resistente a ácidos e álcalis

No processamento químico e na fabricação de alguns alimentos, os elementos de aquecimento são expostos a ácidos fortes ou soluções cáusticas que decompõem rapidamente os materiais de construção comuns. As operações de limpeza, gravação e síntese química que envolvem soluções de ácido sulfúrico, ácido clorídrico, hidróxido de sódio e ácido fosfórico podem causar problemas de corrosão que requerem materiais de aquecimento específicos e medidas de segurança. As bainhas de aço inoxidável 304 padrão cedem a essas condições em questão de dias ou semanas. Isso significa que é necessária uma seleção cuidadosa de materiais, dependendo dos perfis exclusivos de exposição química.

As ligas Incoloy resistem melhor a ácidos do que os aços inoxidáveis ​​normais, especialmente em situações com quantidades moderadas de ácido sulfúrico e fosfórico em temperaturas moderadas. O níquel ajuda a proteger contra a corrosão sob tensão por cloreto, que é um problema com os aços inoxidáveis ​​da série 300. O cromo ajuda a proteger contra a oxidação. Essas ligas podem suportar níveis de ácido leves a moderados de até cerca de 100 graus, portanto, podem ser usadas em muitas situações de limpeza e processamento industrial onde os materiais regulares se quebram rapidamente.


Ao trabalhar com instalações de galvanoplastia e tratamento de superfície, sei que as bainhas de titânio são bastante resistentes a ácidos oxidantes, como ácido nítrico e soluções fortes de cloreto, que podem corroer até mesmo ligas com alto teor de-níquel. A camada de óxido no metal o protege da corrosão por pites e frestas, problemas que afetam o aço inoxidável. Mas como o titânio também não transmite calor, os aquecedores precisam ser dimensionados com cuidado para garantir que transferem calor suficiente. Além disso, o titânio é caro, por isso só pode ser usado em situações em que outros materiais não funcionam.

A comparação de bainhas metálicas com proteção não{0}}metálica mostra que existem outras maneiras de defesa contra condições químicas muito severas. As bainhas de quartzo são quase completamente resistentes a produtos químicos, exceto álcalis fortes e ácido fluorídrico. Eles também podem lidar com condições adversas que danificam todas as ligas metálicas. Como o quartzo é muito frágil, não é muito durável quando se trata de uso mecânico. Isso significa que ele precisa de invólucros protetores e manuseio cauteloso. No entanto, é quimicamente inerte, o que o torna perfeito para fabricação de semicondutores e aquecimento químico ultra{6}}puro. Os revestimentos ou bainhas de Teflon (PTFE) são flexíveis de uma forma que os materiais cerâmicos não podem ser, porém não podem ser usados ​​em temperaturas acima de 260 graus.

Condições alcalinas, especialmente soluções cáusticas fortes em altas temperaturas, danificam ligas que são resistentes à corrosão de maneiras diferentes das dos ácidos. Ligas à base de níquel-que podem lidar bem com ambientes ácidos podem rachar sob estresse quando expostas a soluções de hidróxido de sódio com concentração superior a 50% e temperaturas acima de 80 graus . Monel e Inconel 600 são exemplos de ligas especializadas que funcionam melhor para essas aplicações cáusticas severas. No entanto, mesmo estes materiais têm restrições de concentração e temperatura que precisam ser cuidadosamente consideradas.

A importância do acabamento superficial e da preparação do furo para aquecedores de cartucho de 3,175 mm

A qualidade do acabamento superficial tem um grande efeito na resistência à corrosão em situações químicas. Superfícies polidas resistem melhor à adesão química e ao desenvolvimento de fissuras do que acabamentos ásperos ou foscos. O eletropolimento, por outro lado, elimina falhas superficiais e camadas esgotadas de cromo-que iniciam a corrosão. Para aquecedores colocados em recipientes que entram em contato com produtos químicos, as superfícies lisas também facilitam a limpeza e evitam a acumulação de material, o que pode levar a células de corrosão localizadas ou pontos quentes.

Em situações moderadamente corrosivas, onde ligas incomuns são muito caras, os revestimentos protetores tornam os aquecedores mais úteis. Os revestimentos cerâmicos que são depositados por pulverização de plasma ou outros métodos de deposição produzem camadas de barreira entre a bainha do metal base e o ambiente químico. Esses revestimentos precisam permanecer unidos mesmo quando a temperatura muda, o que significa que os coeficientes de expansão térmica do revestimento e do substrato precisam ser iguais. Revestimentos cerâmicos colocados corretamente podem fazer com que os aquecedores durem duas ou três vezes mais em situações químicas extremas.

Os gráficos de resistência química são um bom ponto de partida ao escolher materiais, mas as condições do mundo-real geralmente incluem combinações complicadas, pequenas quantidades de contaminantes e temperaturas que mudam, o que os gráficos nem sempre conseguem mostrar. Quando o ácido clorídrico entra em soluções de ácido sulfúrico, causa um ataque de cloreto que os gráficos de ácido puro não esperariam. Mudanças na temperatura ao longo dos ciclos de processamento afetam a taxa de corrosão de forma não linear. Testar no mundo real, mesmo quando custa muito, é frequentemente a única maneira de ter certeza de que os materiais escolhidos para usos importantes estão corretos.