Porušitev zaradi utrujenostnega razpokanja se nanaša na oblogo iz PFA, ki prenaša ponavljajoče se ciklične obremenitve, vključno s nihanjem tlaka, spremembo temperature, mehanskimi vibracijami in vplivom tekočine med dolgotrajnim-delovanjem. Mikroskopske utrujenostne razpoke vzklijejo na mestih koncentracije napetosti znotraj fluoroplastične plasti. S kopičenjem obremenitvenih ciklov se razpoke postopoma širijo vzdolž obodne in aksialne smeri, sčasoma potekajo skozi celotno debelino obloge in nastanejo zlomi. Korozivni medij prežema režo razpoke in vdre v vezni vmesni sloj, kar povzroči luščenje velike-površine obloge, korozijo osnovne cevi in zunanje puščanje medija. Ta poškodba spada med poškodbe zaradi kumulativne ciklične obremenitve zaradi utrujenosti, ki se pogosto pojavljajo pri pogostem zagonu-ustavljanju ogrevalnih obtočnih cevovodov in cevovodov z očitnim pulziranjem tlaka.
1. Mehanizem nastanka in širjenja razpok zaradi utrujenosti
Polimerni material PFA bo povzročil izmenično natezno in tlačno napetost v notranjosti ob ponavljajočih se dvigih in padcih temperature ter pritisku navzgor in navzdol. Majhne inherentne napake, kot so mikro praske, neenakost debeline in robovi koreninskih vogalov, postanejo točke koncentracije napetosti. Vsaka ciklična obremenitev bo raztegnila in nekoliko razširila konico mikrorazpoke. Po več deset tisoč cikličnih operacijah dolžina razpoke prodre skozi celotno steno obloge. Ko je obloga razpokana, se napetost, ki jo je prvotno nosila celotna obloga, osredotoči na rob razpoke, kar pospeši zlom. Za razliko od-kratne krhke poškodbe, ki jo povzroči udarec vodnega kladiva, je odpoved zaradi utrujenosti počasen proces razvoja poškodbe pod periodično ponavljajočo se silo, z močnim prikrivanjem v zgodnji fazi.
2. Tipični položaji, nagnjeni k poškodbam zaradi utrujenosti
Koren prirobnice z ostrim prehodom in-dolgotrajno izmenično natezno napetostjo vpenjanja;
Priključki za kolena in T-cev z neenakomerno porazdelitvijo napetosti in ponavljajočim udarcem toka;
Odseki cevovoda v bližini batnih črpalk z neprekinjenim pulziranjem tlaka in vzbujanjem vibracij;
Območja s tanko{0}}stensko oblogo z nezadostnim strukturnim odstopanjem in šibko odpornostjo proti-utrujanju;
Varilna popravila in položaji popravkov sekundarne obloge z nedosledno zmogljivostjo obremenitve materiala.
3. Glavni indukcijski dejavniki, ki pospešujejo odpoved zaradi utrujenosti
Pogosti zagoni, zaustavitve in prilagajanje tlaka sistema, kar vodi do visoko{0}}cikličnega stresa;
Močno nihanje tlaka v cevovodu brez blažilnika in opreme za stabilizacijo tlaka;
Obdelava obloge pušča ostre vogale, praske in napake odstopanja debeline;
Toga pritrditev cevovoda brez dodatka za premik, toplotna deformacija povzroči prisilno izmenično napetost;
Dolgo-trajno neprekinjeno ciklično delovanje brez rednega počitka za sprostitev notranje obremenitve materiala.
4. Popolni-tehnični ukrepi za preprečevanje in nadzor povezav
① Optimizirajte logiko delovanja, da zmanjšate nepotrebne pogoste zagone-ustavitev in hitro prilagajanje tlaka
Temeljito zmanjšajte število cikličnih obremenitev.
② Namestite tlačne hranilnike in dušilce pulziranja na izhodih črpalke, da stabilizirate nihanje tlaka v cevovodu
Odpravite izmenično obremenitev, ki nastane zaradi šoka tlaka tekočine.
③ Sprejmite prehod zaokroževanja loka za vse strukturne vogale obloge in strogo nadzorujte enotnost debeline obloge
Odstranite vir koncentracije napetosti v proizvodni fazi.
④ Konfigurirajte drsne opore in dilatacijske spoje, da rezervirate prostor za premik zaradi toplotnega raztezanja
Izogibajte se prisilni deformaciji zadrževanja, ki povzroča dodatno ciklično obremenitev.
⑤ Izvedite redne endoskopske preglede in ultrazvočno skeniranje debeline za ranljive cevne priključke
Zajemite mikrorazpoke zaradi utrujenosti pred-prelomom stene.
5. Primerjalna tabela preventivnih učinkov
表格
| Način delovanja in izdelave | Tveganje razpok zaradi utrujenosti | Predlog za aplikacijo |
|---|---|---|
| Pogosto hitro preklapljanje + brez tlačnega blažilnika + struktura obloge z ostrim{2}}kotom | Obodno puščanje razpok se pojavi po dolgotrajnem-cikličnem delovanju | Dodajte opremo za stabilizacijo tlaka in zamenjajte standardne zaobljene cevne priključke |
| Optimizirana blokada zagona-ustavitve + konfiguracija absorpcije pulziranja + standardiziran postopek oblikovanja obloge | Učinkovito upočasni nastanek in hitrost širjenja razpok | Standardna konstrukcijska specifikacija za ciklično delovanje ogrevalnega cevovodnega sistema, obloženega s PFA |
| Proti-utrujenosti modificiran PFA material +-stvarnočasovno spremljanje vibracij v realnem času + letno notranje odkrivanje napak | Izjemno nizka utrujenost obloge Skrita nevarnost zloma in puščanja | Prednostna shema za proti-korozijsko ogrevalno cevno omrežje serijske prekinitve proizvodnje |
Zaključek
Porušitev obloge PFA zaradi utrujenosti je posledica periodičnih izmeničnih obremenitev, ki povzročajo kalitev razpok in progresivno širjenje pri napakah koncentracije napetosti. Glavne preventivne zamisli vključujejo znižanje frekvence cikličnih obremenitev, odpravo vpliva pulziranja tlaka, optimizacijo strukture obloge, da se prepreči koncentracija napetosti, sprostitev napetosti zaradi toplotne omejitve in izvajanje rednih pregledov notranjih razpok. Upravljanje celotnega-procesa-z zaprto zanko nastavitve nadzornega programa, ujemanje dodatne opreme cevovoda, nadzor kakovosti montažne obloge in vsakodnevni pregled opreme lahko preprečijo nenačrtovano zaustavitev in varnostne nesreče srednjega uhajanja, ki jih povzroči zlom zaradi utrujenosti grelnih cevi, obloženih s PFA.
