Bežná frustrácia v procesných operáciách vzniká, keď štandardné postupy odstraňovania vodného kameňa nedokážu obnoviť výkon ohrievača. Čistenie kyselinou účinne odstraňuje minerálny kameň, no niektoré usadeniny zostávajú nezmenené. Materiál môže pozostávať z kryštalických solí, ktoré sa opakovane rozpúšťajú a reformujú, vytvrdenej polymerizovanej vrstvy odolnej voči jemným chemikáliám alebo slizkého biologického filmu, ktorý sa vracia po bežnom umývaní. V týchto prípadoch nie sú usadeniny bežné vápenaté usadeniny, ale iná kategória znečistenia vyžadujúca cielené stratégie odstraňovania.
Ponorné ohrievače opláštené polytetrafluóretylénom (PTFE) sú chemicky odolné a hladké, ale nie sú odolné voči znečisteniu. Kryštalické usadeniny, polymerizované organické látky a biologické nečistoty môžu za určitých podmienok procesu priľnúť k povrchom PTFE. Efektívne zmiernenie sa začína presnou identifikáciou usadenín, po ktorej nasleduje chemické-vhodné čistenie a preventívne úpravy.
Ložiská kryštalickej soli
Kryštalické usadeniny sa často tvoria, keď sa roztoky lokálne presýtia na povrchu ohrievača. Aj keď objemový roztok zostane stabilný, tenký tekutý film v priamom kontakte s horúcim plášťom môže dosiahnuť vyššiu teplotu a koncentráciu. Voda sa pri povrchu vyparuje rýchlejšie, čím sa zvyšuje koncentrácia rozpustenej látky, až kým nedôjde k zrážaniu.
Soli ako síran sodný alebo uhličitan sodný bežne tvoria tieto kryštalické vrstvy v odparovacích alebo vysokoteplotných kúpeľoch. Usadeniny sa môžu javiť ako biele alebo priesvitné kryštály, niekedy voľne pripevnené a niekedy zhutnené do hustého povlaku.
V praxi sa usadeniny kryštalickej soli často ľahko rozpúšťajú v čistej vode, keď sa ohrievač vyberie z koncentrovaného roztoku. Jednoduché namáčanie studenou alebo teplou vodou môže často odstrániť väčšinu nánosov. Jemné kefovanie mäkkým, neabrazívnym nástrojom môže pomôcť pri odstraňovaní. Čistenie kyselinou nie je potrebné, pokiaľ nie je prítomný zmiešaný minerálny kameň.
Prevencia sa zameriava na kontrolu procesov. Zníženie lokálneho presýtenia je nevyhnutné. To môže zahŕňať:
Zníženie povrchovej teploty znížením hustoty wattov.
Zlepšenie cirkulácie roztoku na minimalizáciu koncentrácie hraničnej vrstvy.
Riadenie celkovej koncentrácie a rýchlosti odparovania.
Inštalácia automatických makeupových systémov na udržanie riedenia.
Udržiavanie teploty povrchu ohrievača bližšie k teplote roztoku výrazne znižuje riziko zrážok.
Polymerizované organické usadeniny
Polymérne alebo organické usadeniny predstavujú inú výzvu. Určité organické zlúčeniny, najmä živice, oleje alebo monoméry, môžu podliehať tepelnej polymerizácii, keď sú vystavené zvýšeným povrchovým teplotám. Aj keď je teplota základného roztoku mierna, lokálne prehriatie na plášti môže iniciovať tvorbu polyméru.
Tieto usadeniny sa často javia ako tmavé, lepkavé alebo lakové-vrstvy. V priebehu času môžu vytvrdnúť na húževnaté, nerozpustné filmy. Na rozdiel od kryštalických solí sa nerozpúšťajú ľahko vo vode alebo v miernych kyselinách.
Identifikácia vkladu je dôležitá. Návod môže poskytnúť jednoduchý test rozpustnosti. Ak materiál zmäkne alebo sa rozpustí v kompatibilnom organickom rozpúšťadle, pravdepodobne pozostáva z polymerizovaných organických látok. Pred výberom čistiaceho prostriedku by ste si mali preštudovať tabuľky kompatibility s laboratórnymi rozpúšťadlami, aby sa zabezpečila integrita PTFE a bezpečnosť personálu.
Metódy odstránenia môžu zahŕňať:
Namáčanie v kompatibilnom rozpúšťadle schopnom rozpustiť polymér.
Cirkulácia ohriateho rozpúšťadla cez systém.
Mechanické odstránenie pomocou mäkkých nástrojov.
V niektorých priemyselných kontextoch sa pre kovové ohrievače používa riadené tepelné vyhorenie na odstránenie nahromadenia polyméru. Tento prístup sa však zriedka odporúča pre ohrievače s plášťom z PTFE kvôli teplotným obmedzeniam. Nadmerné teplo môže plášť natrvalo poškodiť.
Spoločným problémom pri polymerizovaných organických látkach je, že je extrémne ťažké ich odstrániť, keď sa ustália. Prevencia je preto účinnejšia ako náprava. Zníženie wattovej hustoty znižuje teplotu plášťa a minimalizuje pravdepodobnosť tepelnej polymerizácie. Zlepšená cirkulácia tekutín tiež znižuje horúce miesta.
Biologické znečistenie
K biologickému znečisteniu dochádza, keď teplé roztoky obsahujúce živiny-podporujú mikrobiálny rast. Baktérie, riasy a iné mikroorganizmy môžu priľnúť na povrchy a vytvárať biofilmy. Hoci je PTFE v porovnaní s mnohými materiálmi nepriľnavý, biofilmy sa môžu za priaznivých podmienok prichytiť.
Biologické znečistenie sa zvyčajne javí ako slizká alebo želatínová vrstva, niekedy zelenkastá alebo hnedastá v závislosti od prítomných organizmov. Môže byť šmykľavý a môže spôsobiť mierny zápach, ak je narušený.
Jednoduchý diagnostický test zahŕňa opláchnutie malej oblasti zriedeným bielidlom alebo peroxidom vodíka. Rýchla zmena farby alebo rozpad často naznačuje biologický materiál.
Cielené odstránenie zahŕňa:
Cirkulácia jemného bielidla alebo roztoku peroxidu.
Aplikácia schválených biocídnych ošetrení.
Dôkladné opláchnutie po dezinfekcii.
Je potrebné venovať pozornosť overeniu chemickej kompatibility s procesnými materiálmi a následnými operáciami.
Preventívne stratégie zahŕňajú:
Periodické dávkovanie biocídu.
Ultrafialové ošetrenie makeupovej vody.
Vylepšené vedenie domácnosti a obrat riešení.
Vyhýbanie sa stagnačným zónam.
Dôsledné monitorovanie znižuje riziko tvorby zrelého biofilmu, ktorý je odolnejší voči čisteniu.
Identifikácia vkladu a výber cieleného odstránenia
Správna identifikácia nánosov určuje vhodný postup čistenia. Jednoduché testy v teréne môžu viesť k rozhodnutiam:
Rozpustnosť vo vode naznačuje kryštalické usadeniny.
Odolnosť voči vode, ale rozpustnosť v organickom rozpúšťadle naznačuje polymerizované organické látky.
Rýchla degradácia oxidačných dezinfekčných prostriedkov naznačuje biologické znečistenie.
V nejednoznačných prípadoch môže definitívnu identifikáciu poskytnúť laboratórna analýza, ako je infračervená spektroskopia alebo elementárne testovanie. To je obzvlášť cenné, keď sú vklady zmiešané alebo sa opakujú.
Mechanické odstránenie by sa malo vždy vykonávať opatrne. Brúsne nástroje môžu poškriabať povrchy PTFE, čím sa v budúcnosti zvýši tendencia k zanášaniu. Uprednostňujú sa mäkké kefy a nekovové škrabky.
Záver
Rôzne mechanizmy znečistenia vyžadujú rôzne riešenia. Kryštalické usadeniny reagujú na kontrolu rozpúšťania a koncentrácie. Polymerizované organické látky vyžadujú čistenie-na báze rozpúšťadiel a riadenie povrchovej teploty. Biologické znečistenie vyžaduje dezinfekciu a preventívnu mikrobiálnu kontrolu.
Efektívna identifikácia usadenín je prvým a najdôležitejším krokom pri cielenom odstraňovaní. Použitie nesprávnej metódy čistenia stráca čas a môže poškodiť zariadenie. V prípade pretrvávajúcich alebo nezvyčajných problémov so zanášaním poskytuje laboratórna analýza nánosu presné usmernenie a podporuje dlhodobé{2}}preventívne stratégie.
