Odpoved zaradi razpok zaradi toplotne napetosti se nanaša na drastično temperaturno nihanje med hladnim zagonom, zaustavitvijo v sili in izmeničnimi cikli ogrevanja in hlajenja. Koeficient linearne razteznosti obloge iz PFA se močno razlikuje od koeficienta jeklene podlage. Ko je obloga tesno spojena z jekleno cevjo, neenakomerno toplotno raztezanje in krčenje povzročita ogromno omejeno notranjo napetost znotraj plasti fluoroplastike. Ko napetost preseže natezno mejo materiala, se na površini obloge pojavijo aksialne ali obodne prodorne razpoke. Korozivni medij prodre skozi razpoke v vmesni sloj, kar povzroči mehurčenje, degumiranje velikih-površin in puščanje rje iz jeklenih cevi. Razpokani delci obloge odpadejo in zamašijo cevne priključke, kot so kolena in T-kratniki. Ta okvara se pogosto pojavi pri ogrevalnih cevovodih s pogostimi temperaturnimi preklapljanji ter hitrimi dvigi in padci temperature.
1. Zadržana termična deformacija in mehanizem za nastanek razpok
Jeklena osnovna cev ima nizko stopnjo toplotnega raztezanja, medtem ko ima obloga iz PFA veliko večjo amplitudo raztezanja in krčenja pri temperaturnih spremembah. Pod omejitvijo lepljenja se podloga pri segrevanju ne more prosto raztegniti in se stisne, da povzroči tlačno napetost; med ohlajevalnim krčenjem ga trdno vleče toga jeklena cev in tvori visoko natezno napetost. Ponavljajoče se menjavanje vročega-hladnega vodi do kopičenja napetostne utrujenosti v notranjosti obloge, mikrorazpoke pa nastanejo na točkah koncentracije napetosti in se razširijo skozi celotno debelino obloge. Za razliko od krhkosti zaradi staranja, ki jo povzroči poškodba kemične molekularne verige, je ta razpoka popolnoma mehansko povzročena z neusklajenim zadrževanjem toplotne deformacije, sled zloma pa predstavlja čiste značilnosti zloma zaradi napetosti.
2. Tipični položaji, nagnjeni k poškodbam zaradi toplotne obremenitve
Dolgi ravni odseki cevi s splošno omejitvijo lepljenja in koncentrirano kumulativno toplotno obremenitvijo;
Komolci, reduktorji in čevlji z nenadnimi strukturnimi spremembami in močno koncentracijo napetosti;
Prehodna območja prirobnice prirobnice, kjer dimenzijska mutacija vodi do koncentracije napetosti;
Obliži za popravilo lokalnih oblog z nedosledno močjo lepljenja in zmogljivostjo raztezanja;
Odseki cevovoda z eno stranjo ogrevano in drugo stranjo izolirano, kar tvori asimetrično temperaturno polje.
3. Dejavniki jedra, ki pospešujejo razpokanje
Delovanje na -lokaciji uporablja eno-hitro segrevanje ali prisilno hlajenje v sili brez gradientnega prehoda;
Podloga je v celoti sintrana z-površinsko močnim oprijemom, brez dopuščanja mikropomika za toplotno deformacijo;
Izolacija cevovoda delno manjka, kar povzroča neenakomerno temperaturo stene cevi in lokalno napetostno preobremenitev;
Zasnova ne upošteva razlike v toplotnem raztezanju med oblogo in osnovnim materialom, primanjkuje strukturnih ukrepov za sprostitev;
Pogosti cikli zagona in zaustavitve povečajo poškodbe zaradi izmenične toplotne obremenitve.
4. Popolni-tehnični ukrepi za preprečevanje in nadzor povezav
① Oblikujte delovne postopke segmentiranega počasnega segrevanja in postopnega hlajenja
Izogibajte se trenutni temperaturni razliki, da popolnoma prekinete ustvarjanje močnega toplotnega stresa.
② Optimizirajte postopek sintranja podloge, da uporabite pikčasto ali mrežasto lepljenje namesto oprijema s celotno-plastno površino
Rezervirajte majhne drsne reže za kompenzacijo toplotnega raztezanja in krčenja.
③ Pravočasno popravite poškodovane izolacijske plasti, da zagotovite enakomerno splošno ohranjanje toplote cevovoda
Odpravite lokalna območja prekomernega ohlajanja in pregrevanja z neenakomerno porazdelitvijo napetosti.
④ Nastavite kompenzacijske odseke za raztezanje in fleksibilne povezovalne spoje za-dolge razdalje obložene cevovode
Sprostite skupni toplotni deformacijski premik telesa cevi.
⑤ Izvajajte redne endoskopske preglede, pri čemer se osredotočite na prehodne dele in dolge ravne cevi
Zaznajte drobne toplotne razpoke, preden pride do prodora in puščanja.
5. Primerjalna tabela preventivnih učinkov
表格
| Način lepljenja in delovanja | Tveganje razpok zaradi toplotne napetosti | Predlog za aplikacijo |
|---|---|---|
| Celo-površinsko tesno lepljenje + neposredne hitre spremembe temperature + nepopolna izolacija | Po večkratnih vročih-hladnih ciklih se pojavijo prodorne razpoke | Pretvorite v postopek lokalnega lepljenja in uvedite gradientni nadzor temperature |
| Podloga za točkovno lepljenje + standardiziran dvig temperature/ohlajanje + popolna toplotna izolacija | Učinkovito blaži raztezno razliko in zadržuje širjenje napetostnih razpok | Standardna predizdelava in specifikacija delovanja za temperaturno-izmenične ogrevalne cevovode, obložene s PFA |
| Modificirana obloga PFA z nizko-razteznostjo + porazdeljeno zaznavanje temperature + redni pregled razpok | Izjemno nizko puščanje zaradi razcepa obloge in skrita nevarnost korozije vmesnega sloja | Prednostna shema za projekte proti-korozijskega ogrevalnega omrežja serijske prekinitve proizvodnje |
Zaključek
Razpoke pod toplotno obremenitvijo PFA izvirajo iz neusklajenosti koeficientov toplotnega raztezanja med oblogo in jekleno podlago. Omejeno raztezanje in krčenje povzročata izmenično natezno in tlačno obremenitev, kar vodi do skoz-stenskega cepljenja obloge. Glavni preventivni ukrepi vključujejo izvajanje gradientnega nadzora temperature, optimizacijo načina lepljenja obloge, da se ohrani dovoljena deformacija, zagotavljanje popolne in enakomerne toplotne izolacije, dodajanje kompenzacijskih struktur za širjenje cevovoda in izvajanje rednih pregledov razpok. Upravljanje celotnega{4}}procesa z zaprto{5}}zanko načrtovanja proizvodnega procesa obloge,-specifikacije delovanja na kraju samem in vsakodnevni pregledi opreme lahko odpravijo nesreče zaradi puščanja srednjega toka in zamašitve cevovoda, ki jih povzroči pokanje grelnih cevi obloženih s PFA zaradi toplotne obremenitve.
