เทอร์โมคัปเปิลได้รับโอโซนมากเกินไปในสภาพแวดล้อมการประชุมเชิงปฏิบัติการจะส่งผลเสียอะไร

โรงปฏิบัติงานที่มีอุปกรณ์ฆ่าเชื้อด้วยโอโซน เครื่องบำบัดพื้นผิวโคโรนา และอุปกรณ์ทำความสะอาดแม่พิมพ์พลาสมาจะผลิตก๊าซโอโซนที่มีความเข้มข้นสูง- โอโซนเป็นสารออกซิไดซ์อย่างแรงที่กัดกร่อนปลอกโลหะเทอร์โมคัปเปิล แกนลวดโลหะผสม และชั้นฉนวนสายเคเบิลพลาสติกอย่างต่อเนื่อง ช่วยเร่งการเสื่อมสภาพและการเสื่อมประสิทธิภาพอย่างถาวร โรงงานส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่-อุณหภูมิสูงและความต้านทานต่อการกัดกร่อนของเทอร์โมคัปเปิ้ล โดยไม่สนใจความเสียหายจากการเกิดออกซิเดชันของโอโซน ส่งผลให้หัววัดเกิดความล้มเหลวอย่างรวดเร็วภายใน 2-3 เดือนของการใช้งานใกล้กับอุปกรณ์สร้างโอโซน- บทความนี้วิเคราะห์กลไกความเสียหายจากออกซิเดชันของโอโซนและสนับสนุนแผนการจับคู่และการป้องกันเทอร์โมคัปเปิลต่อต้าน-

โอโซนทำลายส่วนประกอบของเทอร์โมคัปเปิลผ่านเส้นทางออกซิเดชันหลักสองเส้นทาง ขั้นแรกให้การกัดกร่อนของวัสดุโลหะออกซิเดชั่น โอโซนที่มีความเข้มข้นสูง-แทรกซึมเข้าไปในช่องว่างเล็กๆ ของปลอกโพรบและขั้วต่อสายเคเบิล ทำปฏิกิริยากับลวดโลหะผสมโครเมล-อลูเมล สปริงสแตนเลส และพื้นผิวปลอกที่อุณหภูมิห้องโดยไม่ต้องอาศัยความร้อนสูง เหล็กธรรมดา 304 และ 316L ก่อตัวเป็นชั้นออกไซด์เปราะหนาอย่างรวดเร็วภายใต้การสัมผัสโอโซน ทำให้เกิดรูพรุนขนาดเล็กภายในไม่กี่สัปดาห์ แกนลวดโลหะผสมประเภท K- เผชิญกับการเกิดออกซิเดชันที่ไม่สม่ำเสมอ ทำให้เกิดการบิดเบี้ยวของเส้นโค้งศักย์เทอร์โมอิเล็กทริก และทำให้เกิดการเบี่ยงเบนของอุณหภูมิที่เสถียรโดยไม่มีสัญญาณเตือน ประการที่สองการแตกร้าวของอายุฉนวนโพลีเมอร์ ฉนวนภายนอกแบบ PTFE, PVC และใยแก้วแบบทั่วไปได้รับโอโซน-เกิดการแตกหักของโซ่โมเลกุล ทำให้แข็งและเปราะ โดยมีรอยแตกขนาดเล็กบนพื้นผิวที่แผ่เข้าไปด้านในอย่างต่อเนื่อง ฉนวนที่แตกร้าวจะสูญเสียการป้องกันการแยกตัว ทำให้ความชื้นและฝุ่นทะลุผ่านได้ และทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการลัดวงจร-วงจรและสัญญาณรั่วเป็นระยะๆ ปลอกถักใยแก้วดูดซับโอโซนและเร่งการบดเส้นใย ไล่เศษเพื่อปนเปื้อนเชื้อราในห้องคลีนรูม

ประการแรก มาตรฐานการเลือกวัสดุเทอร์โมคัปเปิลพิเศษเฉพาะป้องกันโอโซน- วัสดุเปลือกต้องอัพเกรดเป็นโลหะผสมซีรีส์ Hastelloy C ซึ่งมีส่วนประกอบโครเมียมและโมลิบดีนัมสูงที่สร้างฟิล์มฟิล์มป้องกันการเกิดออกซิเดชัน-หนาแน่นเพื่อต้านทานการกัดกร่อนของโอโซนที่รุนแรง ปลอกสแตนเลสธรรมดาเป็นสิ่งต้องห้ามโดยสิ้นเชิงสำหรับสถานีที่สัมผัสกับโอโซน- ลวดโลหะผสมเทอร์โมอิเล็กทริกใช้โครเมลหลอมสุญญากาศ-ความบริสุทธิ์สูง-อลูเมลพร้อมการเคลือบป้องกัน-ออกซิเดชันบนพื้นผิวเส้นใยแต่ละเส้นเพื่อชะลอการกัดเซาะของโอโซนของตัวนำแกนกลาง ฉนวนด้านนอกของสายเคเบิลเปลี่ยนไปใช้ PTFE ดัดแปลง-ที่มีความเสถียรของโอโซน เติมด้วยสารเติมแต่งคาร์บอนแบล็กป้องกันโอโซน{10}} ซึ่งสามารถต้านทานการเกิดออกซิเดชันของโอโซนอย่างต่อเนื่องได้นานกว่า 12 เดือนโดยไม่มีการแตกร้าว แทนที่ PTFE และ PVC ธรรมดาที่ไม่มีการดัดแปลง ชิ้นส่วนสปริงดาบปลายปืนทั้งหมดใช้สปริงอัลลอยด์ Hastelloy ที่ผ่านการพาสซีฟอย่างเต็มที่ เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดสนิม-จากโอโซนและการลดทอนความล้าแบบยืดหยุ่น จุดต่อร้อนใช้การซีลสุญญากาศแบบสมบูรณ์เพื่อป้องกันก๊าซโอโซนไม่ให้ทะลุชั้นฉนวนแมกนีเซียมออกไซด์ภายใน

ประการที่สอง การเปลี่ยนแปลงการป้องกันการแยกทางกายภาพสำหรับเทอร์โมคัปเปิลธรรมดาที่มีอยู่ไม่สามารถเปลี่ยนเป็นกลุ่มได้ พันส่วนสายเคเบิลที่เปิดโล่งทั้งหมดด้วยเทปกันอากาศอลูมิเนียมฟอยล์หนาเพื่อสร้างแผงกั้นแยกโอโซน และเดินสายเคเบิลภายในท่อเกลียวพลาสติกที่ปิดสนิทเพื่อตัดการสัมผัสโอโซนโดยตรง ติดตั้งฉากกั้นแยกแบบปิดอิสระรอบๆ อุปกรณ์สร้างโอโซน- เพื่อป้องกันไม่ให้ก๊าซโอโซนแพร่กระจายไปยังสถานีผลิตแม่พิมพ์ที่อยู่ติดกัน ปรับเส้นทางการเดินสายไฟของแม่พิมพ์เพื่อเคลื่อนย้ายสายเทอร์โมคัปเปิลให้ห่างจากเครื่องบำบัดโคโรนาและเครื่องทำความสะอาดพลาสมามากกว่า 3 เมตร ซึ่งช่วยลดการสัมผัสความเข้มข้นของโอโซนรอบๆ โพรบให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัย ปิดกล่องรวมสัญญาณแม่พิมพ์ด้วยปลอกด้านนอกป้องกันโอโซน-ที่ปิดสนิท บรรจุด้วยสำลีกรองถ่านกัมมันต์เพื่อดูดซับก๊าซโอโซนที่ตกค้างภายใน และป้องกันหมุดปลั๊กจากการเกิดออกซิเดชัน

ประการที่สาม กฎการตรวจสอบรายวันที่เป็นมาตรฐานและการบำรุงรักษาสำหรับเทอร์โมคัปเปิลในพื้นที่-โอโซน ดำเนินการตรวจสอบโพรบและสายเคเบิลในลักษณะที่สมบูรณ์ทุกๆ สองสัปดาห์: ตรวจสอบพื้นผิวของปลอกเพื่อหาชั้นออกไซด์สีเทาเปราะ และฉนวนสายเคเบิลเพื่อดูรอยแตกเล็กๆ และการหลุดของผง เช็ดหมุดเชื่อมต่อและพื้นผิวเปลือกด้วยผ้าแอลกอฮอล์ทุกสัปดาห์เพื่อขจัดคราบโอโซนออกไซด์ และใช้จาระบีนำไฟฟ้าป้องกัน-ออกซิเดชันอีกครั้งบนหมุดชุบทอง-เพื่อสร้างฟิล์มแยก สำหรับแม่พิมพ์ที่ทำงานใกล้กับอุปกรณ์โอโซน ให้ลดรอบการสอบเทียบเทอร์โมคัปเปิลลงเหลือสองเดือน และรอบการเปลี่ยนทั้งหมดเหลือสี่เดือน ซึ่งเร็วกว่าหัววัดทั่วไปหนึ่งเดือน หลังจากปิดเครื่องทุกวัน ให้ปิดพัดลมระบายอากาศของอุปกรณ์โอโซนและปิดประตูกั้นแยกเพื่อป้องกันไม่ให้การสะสมของโอโซนข้ามคืนเร่งการเสื่อมสภาพของส่วนประกอบ

ประการที่สี่ การเพิ่มประสิทธิภาพเสริมด้านสิ่งแวดล้อมในการประชุมเชิงปฏิบัติการเพื่อลดความเข้มข้นของโอโซน ติดตั้งท่อไอเสียโอโซนโดยเฉพาะและอุปกรณ์ดูดซับถ่านกัมมันต์สำหรับเครื่องกำเนิดโอโซน-ทั้งหมดเพื่อระบายและสลายก๊าซโอโซนแบบเรียลไทม์ก่อนที่จะแพร่กระจายเข้าสู่โรงหล่อ ปรับตารางการทำงานของอุปกรณ์เพื่อสลับการดำเนินการบำบัดโอโซนและการผลิตการฉีดจำนวนมาก หลีกเลี่ยงการสัมผัสโอโซนที่มีความเข้มข้นสูง-พร้อมกันและการดำเนินการให้ความร้อนของแม่พิมพ์ มีการติดตั้งเครื่องตรวจจับความเข้มข้นของโอโซนแบบเรียลไทม์-ที่แต่ละสถานีการผลิต เมื่อความเข้มข้นเกินเกณฑ์ที่ปลอดภัย ให้เริ่มการทำงานของระบบระบายอากาศโดยอัตโนมัติเพื่อเจือจางก๊าซโอโซน

ด้วยการใช้เทอร์โมคัปเปิลป้องกัน-โลหะผสมโอโซนและฉนวนร่วมกับการป้องกันการแยกก๊าซทางกายภาพ อัตราความล้มเหลวของการเสื่อมสภาพของเทอร์โมคัปเปิลใกล้กับอุปกรณ์โอโซนสามารถลดลงได้มากกว่า 90% กำจัดการเคลื่อนตัวของอุณหภูมิที่ซ่อนอยู่และข้อผิดพลาดของวงจร-สายเคเบิลสั้นที่เกิดจากก๊าซโอโซนออกซิไดซ์อย่างแรง