Анализаторы процессов и системы отбора проб часто подвергаются воздействию сложных условий как внутри компании, так и за ее пределами. Многие потоки проб являются коррозийными или содержат активные соединения, которые сокращают срок службы оборудования или требуют расширенного профилактического обслуживания. Некоторые системы подвергаются воздействию таких сред, как морская вода, что приводит к быстрому износу оборудования и требует дополнительных затрат на поддержание его работоспособности. Для систем, которым требуется предоставлять точные, надежные и воспроизводимые данные в таких условиях, стоимость содержания и обслуживания намного выше, чем для систем в более благоприятных условиях.
Хлоридная среда и потоки, содержащие хлориды, могут значительно сократить срок службы технологических систем. Покрытия, краски и дорогостоящие суперсплавы использовались для увеличения срока службы компонентов в соленой воде и/или средах, содержащих хлориды. В Таблице I представлены результаты, полученные при испытаниях ASTM G31. Этот метод представляет собой испытание на погружение на 24 часа в 6М раствор HCl (18%) при комнатной температуре и давлении. После погружения дифференциальное взвешивание позволяет определить величину потерь материала. Размер выборки для каждой конфигурации составлял 3 образца. Нержавеющая сталь с покрытием из аморфного кремния демонстрирует устойчивость в этих средах более чем в 20 раз выше, чем необработанная нержавеющая сталь, а обработка карбокссиланом обеспечивает устойчивость более чем в 200 раз. Любые потери образцов с покрытием произошли в результате питтинговой коррозии. Ямки являются признаком того, что на поверхности все еще присутствуют точечные отверстия, которые позволили начать коррозионное воздействие.
Еще одним фактором, требующим рассмотрения, является износостойкость покрытий, наносимых на аналитическое оборудование для отбора проб. Этот фактор имеет решающее значение, особенно в тех случаях, когда происходит механическое трение, такое как движения клапана, или физическое истирание, например, частицы, движущиеся через оборудование для отбора проб с высокой скоростью. Движения седла клапана или частицы в этих приложениях могут быстро разрушить мягкое покрытие, такое как кремний, создавая места для адсорбции. В Таблице II суммированы данные, полученные в результате исследований износа, проведенных как на необработанных, так и на обработанных поверхностях. Данные были получены с использованием трибометра. В эксперименте используется плоская пластина, загруженная на испытательный стенд, и индентор прикладывает к поверхности точную силу. Затем пластину поворачивают и измеряют силы между штифтом и диском. Результаты этого экспериментального метода могут определить поведение износа и коэффициенты трения поверхности пластины 1 .
Результаты этого исследования показывают, что карбоксисилановые покрытия изнашиваются меньше, чем необработанная сталь и поверхность с кремниевым покрытием. Улучшенная износостойкость благодаря покрытию приведет к увеличению срока службы компонентов системы в экстремальных условиях.
К карбоксисилановым покрытиям относится инертное покрытие SilkoPateks, которое разработала компания Плазмацентр.