Специальные сферы применения PVDF для транспортировки и хранения агрессивных жидкостей
Дата:
10.01.2013
С момента начала промышленного производства поливинилденфторида (PVDF) в США в 1965 г., этот материал (в отечественной терминологии фторопласт Ф2М) получил широкое распространение в различных отраслях современной промышленности. Популярность данного материала определяется, в основном, его высокой стойкостью к воздействию агрессивных химических соединений, в частности, хлору и хлорсодержащим соединениям, брому, высококонцентрированным кислотам (в т.ч. и при повышенных температурах) и т.д.
Кроме того, данный материал имеет сравнимую с PTFE и СВМПЭ стойкость к абразивному износу, сохраняет отличные показатели механических свойств при повышенных температурах, стоек к радиации, солнечному излучению и др. погодным факторам.
Пользователи изделий из PVDF, обнаружив высокую эффективность их применения для решения одной из проблем, зачастую пытаются расширить сферу его применения. Назначение данной статьи – дать им представление о возможных сферах применения данного материала с разбивкой по отраслям:
.png)
Внутренняя оболочка емкости для хранения 96% серной кислоты, изготовленная из PVDF
Целлюлозно-бумажная промышленность
Предприятия ЦБП широко применяют хлор при отбеливающих процессах. Хлор представляет собой высокоагрессивное соединение, вызывающее коррозию большинства металлов, а также растрескивание практически всех видов базовых инженерных пластиков. При этом хлор практически никак не воздействует на PVDF, поэтому изделия из данного материала могут долгое время контактировать с хлорсодержащими соединениями, используемыми для отбеливания.
Поверхностная обработка металлов и горная промышленность
В металлургии для очистки, подготовки и отделения конечного продукта широко применяются различные кислоты, в частности соляная, серная, азотная и хромовая. Концентрация растворов этих кислот может меняться от процесса к процессу, рабочие температуры, как правило, повышенные, кроме того, широко используются смеси кислот. В связи с этим, достаточно сложно найти конструкционный материал, который бы одинаково хорошо походил как для всех производственных процессов, так и для систем очистки сточных вод. Применение PVDF позволяет повысить максимальную рабочую температуру оборудования, и обеспечивает надежную защиту от агрессивных продуктов, возникающих в процессе смешения различных рабочих сред.
Широкий ассортимент фитингов и запорной арматуры из PVDF позволяет изготавливать гомогенные трубопроводные системы
Производство топлива
В последнее время, состав современных видов жидкого топлива значительно усложнился и помимо традиционного бензина в настоящее время широко применяются дизельное топливо, различные присадки для увеличения октанового числа, а также биодизель. В системах транспортировки и хранения топлива необходимо обеспечить долгий срок бесперебойной работы оборудования. В то время как вышеперечисленные виды топлива по отдельности неагрессивны, переключение с одного вида топлива на другой потенциально может представлять опасность для традиционных конструкционных материалов. Использование же PVDF дает свободу разработчикам оборудования, поскольку этот конструкционный материал стоек как к воздействию спиртов и др. видов углеводородов (ароматических и алифатических), так и к оксидирующему воздействию новых видов биотоплива.
Кроме того, в процессе производства этанола возможно образование небольшого количества серной кислоты, связи, с чем в настоящее время множество производителей устанавливают оборудование, изготовленного из PVDF взамен оборудования из нержавеющей стали, подверженной коррозии под воздействием кислот низкой концентрации.
Фармацевтика и биотехнологии
В медицине, фармацевтике и биотехнологиях находит применение огромное количество химических соединений, в частности йод, бром, хлор, различные кислоты и т.д. Кроме того, дополнительную сложность при выборе материалов для контакта с ними создает необходимость соответствия конструкционных материалов жестким отраслевым нормам. В этой связи PVDF имеет преимущество перед большинством традиционных материалов и базовыми видами инженерных пластиков. Кроме того, изделия из PVDF можно многократно стерилизовать при 30 psi без потерь их рабочих качеств. Наиболее часто PVDF применяется для изготовления гибких трубопроводов, емкостей, мембран и насосов.
Производство полупроводников
Пожалуй, наиболее широко изделия из PVDF применяются при производстве полупроводников. Это вызвано целым рядом специфических требований, существующих в данной отрасли, например к негорючести и стойкости к дыму, а также к чистоте материалов, применяемых в процессе изготовления кремниевых пластин. PVDF отвечает всем вышеперечисленным требованиям, а кроме того, он обладает высокой стойкостью к агрессивным химическим соединениям и выдающимися механическими свойствами.
Ядерная промышленность
В данной отрасли также существуют свои специфические требования, в частности для конструкционных материалов печаточных боксов, в которых происходит очистка и обогащение ядерного топлива, поскольку в этом случае помимо воздействия соляной и азотной кислот, материал должен выдерживать радиоактивное излучение. Многолетняя практика использования подтвердила, что PVDF является оптимальным материалом для данной сферы применения.
Кроме того, данный материал имеет сравнимую с PTFE и СВМПЭ стойкость к абразивному износу, сохраняет отличные показатели механических свойств при повышенных температурах, стоек к радиации, солнечному излучению и др. погодным факторам.
Пользователи изделий из PVDF, обнаружив высокую эффективность их применения для решения одной из проблем, зачастую пытаются расширить сферу его применения. Назначение данной статьи – дать им представление о возможных сферах применения данного материала с разбивкой по отраслям:
Внутренняя оболочка емкости для хранения 96% серной кислоты, изготовленная из PVDF
Целлюлозно-бумажная промышленность
Предприятия ЦБП широко применяют хлор при отбеливающих процессах. Хлор представляет собой высокоагрессивное соединение, вызывающее коррозию большинства металлов, а также растрескивание практически всех видов базовых инженерных пластиков. При этом хлор практически никак не воздействует на PVDF, поэтому изделия из данного материала могут долгое время контактировать с хлорсодержащими соединениями, используемыми для отбеливания.
Поверхностная обработка металлов и горная промышленность
В металлургии для очистки, подготовки и отделения конечного продукта широко применяются различные кислоты, в частности соляная, серная, азотная и хромовая. Концентрация растворов этих кислот может меняться от процесса к процессу, рабочие температуры, как правило, повышенные, кроме того, широко используются смеси кислот. В связи с этим, достаточно сложно найти конструкционный материал, который бы одинаково хорошо походил как для всех производственных процессов, так и для систем очистки сточных вод. Применение PVDF позволяет повысить максимальную рабочую температуру оборудования, и обеспечивает надежную защиту от агрессивных продуктов, возникающих в процессе смешения различных рабочих сред.
Широкий ассортимент фитингов и запорной арматуры из PVDF позволяет изготавливать гомогенные трубопроводные системы
Производство топлива
В последнее время, состав современных видов жидкого топлива значительно усложнился и помимо традиционного бензина в настоящее время широко применяются дизельное топливо, различные присадки для увеличения октанового числа, а также биодизель. В системах транспортировки и хранения топлива необходимо обеспечить долгий срок бесперебойной работы оборудования. В то время как вышеперечисленные виды топлива по отдельности неагрессивны, переключение с одного вида топлива на другой потенциально может представлять опасность для традиционных конструкционных материалов. Использование же PVDF дает свободу разработчикам оборудования, поскольку этот конструкционный материал стоек как к воздействию спиртов и др. видов углеводородов (ароматических и алифатических), так и к оксидирующему воздействию новых видов биотоплива.
Кроме того, в процессе производства этанола возможно образование небольшого количества серной кислоты, связи, с чем в настоящее время множество производителей устанавливают оборудование, изготовленного из PVDF взамен оборудования из нержавеющей стали, подверженной коррозии под воздействием кислот низкой концентрации.
Фармацевтика и биотехнологии
В медицине, фармацевтике и биотехнологиях находит применение огромное количество химических соединений, в частности йод, бром, хлор, различные кислоты и т.д. Кроме того, дополнительную сложность при выборе материалов для контакта с ними создает необходимость соответствия конструкционных материалов жестким отраслевым нормам. В этой связи PVDF имеет преимущество перед большинством традиционных материалов и базовыми видами инженерных пластиков. Кроме того, изделия из PVDF можно многократно стерилизовать при 30 psi без потерь их рабочих качеств. Наиболее часто PVDF применяется для изготовления гибких трубопроводов, емкостей, мембран и насосов.
Производство полупроводников
Пожалуй, наиболее широко изделия из PVDF применяются при производстве полупроводников. Это вызвано целым рядом специфических требований, существующих в данной отрасли, например к негорючести и стойкости к дыму, а также к чистоте материалов, применяемых в процессе изготовления кремниевых пластин. PVDF отвечает всем вышеперечисленным требованиям, а кроме того, он обладает высокой стойкостью к агрессивным химическим соединениям и выдающимися механическими свойствами.
Ядерная промышленность
В данной отрасли также существуют свои специфические требования, в частности для конструкционных материалов печаточных боксов, в которых происходит очистка и обогащение ядерного топлива, поскольку в этом случае помимо воздействия соляной и азотной кислот, материал должен выдерживать радиоактивное излучение. Многолетняя практика использования подтвердила, что PVDF является оптимальным материалом для данной сферы применения.