Memilih Bahan Pemasangan dan Jenis Segel untuk Pemanas Kartrid di Lingkungan Korosif

Insinyur yang bekerja di pabrik kimia dan pabrik pengolahan makanan harus menghadapi dua masalah sekaligus. Sistem pemanasnya harus mampu menangani bahan kimia keras, uap, dan bahan pembersih kaustik sekaligus menjaga suhu tetap tepat. Di tempat seperti ini, pemanas kartrid standar dengan perlengkapan sederhana sering kali rusak dalam beberapa minggu. Hal ini bukan karena elemen pemanasnya terbakar, namun karena alat kelengkapannya terkorosi, segelnya aus, atau uap air masuk ke dalam sambungan listrik.

Memilih bahan yang tepat untuk alat kelengkapan yang akan digunakan dalam layanan korosif dimulai dengan mengetahui bahan kimia apa yang ada di area tersebut. Baja tahan karat 304 cukup kuat menahan bahan kimia ringan, asam organik, dan korosi dari udara. Kandungan kromium 18% membuat lapisan oksida pasif melindungi logam di bawahnya. Namun baja tahan karat 304 tidak baik untuk air garam, air garam, atau bahan kimia yang mengandung klorin karena terserang klorida.

Baja tahan karat 316 lebih baik dalam menahan klorida dan tahan terhadap kondisi kimia yang lebih keras karena mengandung molibdenum. Kelas ini tahan terhadap kontak dengan asam sulfat, asam fosfat, dan larutan garam yang dapat merusak baja tahan karat 304. Biaya tambahan material tidak sebanding dengan biaya penggantian pemanas dan waktu yang hilang dalam produksi untuk aplikasi penting.

Incoloy 800 dan paduan nikel-besi-kromium lainnya berfungsi lebih baik dibandingkan paduan lainnya dalam hal ketahanan kimia ekstrem atau ketahanan-oksidasi suhu tinggi. Bahan-bahan ini tetap kuat dan tahan karat bahkan ketika suhu naik di atas 1400 derajat Fahrenheit. Hal ini membuatnya baik untuk pemrosesan kimia pada suhu tinggi atau situasi dengan banyak oksidasi. Pemanas yang dibuat dengan selubung Incoloy dan perlengkapan baja tahan karat dapat menangani situasi yang dapat merusak unit biasa.

Perlengkapan kuningan murah dan berfungsi dengan baik dalam banyak situasi, tetapi tidak berfungsi dengan baik di tempat yang dapat menimbulkan korosi. Kuningan dapat dengan cepat pecah di bawah tekanan jika terdapat senyawa amonia dan amonium. Perlengkapan kuningan akan ternoda dan akhirnya rusak karena-bahan kimia yang mengandung belerang. Air yang mengalir dengan cepat dapat menurunkan kualitas kuningan dengan menghilangkan seng, sehingga meninggalkan kerangka tembaga yang lemah dan rusak. Karena keterbatasan ini, kuningan hanya dapat digunakan dalam kondisi servis ringan yang tidak terkena banyak bahan kimia.

Memilih segel ujung yang tepat sama pentingnya untuk bertahan hidup di lingkungan yang korosif. Segel ini mencegah cairan proses masuk ke bagian dalam pemanas, sehingga menyebabkan arus pendek-elemen resistansi dan insulasi magnesium oksida. Pot epoksi suhu rendah-standar, yang dapat menangani suhu hingga sekitar 266 derajat Fahrenheit, sangat cocok untuk situasi yang tidak terlalu panas. Epoksi membuat penghalang yang kuat-tahan terhadap bahan kimia dan menempel dengan baik pada permukaan logam.

Pot-epoksi bersuhu tinggi dapat tahan terhadap suhu hingga sekitar 450 derajat Fahrenheit namun tetap tahan terhadap bahan kimia. Bahan ini cocok untuk penggunaan di mana ujung timah menjadi panas karena konduksi panas di sepanjang selubung atau karena dekat dengan zona panas. Keuntungannya adalah ketahanan terhadap kelembapannya sedikit lebih rendah dibandingkan formulasi suhu rendah, namun masih cukup baik untuk sebagian besar penggunaan industri.

Pot dengan karet silikon fleksibel dan dapat menahan suhu hingga 450 derajat Fahrenheit. Sifat elastomer silikon membuatnya lebih mampu menangani siklus suhu dan getaran mekanis dibandingkan komposisi epoksi yang kaku. Segel silikon bekerja dengan baik terhadap air dan bahan kimia ringan, namun asam dan pelarut yang kuat dapat memecah zat tersebut. Silikon sering kali bekerja lebih baik daripada bahan pot yang lebih keras dalam situasi di mana terdapat banyak sengatan panas atau tekanan mekanis.

Pernis silikon pada pot semen dapat bertahan pada suhu tertinggi, hingga 1000 derajat Fahrenheit untuk jangka waktu yang lama. Segel berbahan dasar keramik-ini dapat menangani siklus suhu, oksidasi, dan hampir semua kondisi kimia, kecuali asam dan basa kuat. Pot semen bersifat keras dan rapuh, sehingga kurang berguna untuk aplikasi yang banyak getaran atau kelenturan pada saluran keluar timah. Namun, ini adalah pilihan terbaik untuk-layanan tetap bersuhu tinggi.

Segel kedap udara adalah pilihan terbaik untuk aplikasi yang mengutamakan kelembapan. Segel ini menggunakan teknologi mematri yang menghubungkan kaca ke logam atau keramik ke logam untuk memastikan tidak ada kelembapan yang bisa masuk. Pemanas dengan segel kedap udara dapat bertahan di dalam air-uap bertekanan tinggi dalam waktu lama tanpa mengalami kerusakan, seperti yang terjadi pada pot biasa. Karena biayanya yang tinggi dan proses pembuatannya yang rumit, segel kedap udara hanya dapat digunakan dalam situasi di mana biaya kegagalannya sebanding dengan pengeluarannya.