Koncové uzávery PFA vyrobené vstrekovaním{0}}pre zostavy ohrievačov obsahujú zvyškové napätie z procesu lisovania, najmä v miestach vtokov a zvarových línií. V 98% kyseline sírovej pri 120 stupňoch tieto zvyškové napätia urýchľujú praskanie vplyvom prostredia (ESC). Čas do vzniku trhlín je nepriamo úmerný úrovni zvyškového napätia. Žíhané koncové uzávery (-uvoľnené pri 200 stupňoch počas 4 hodín) majú 3 až 5-krát dlhší odpor ESC ako-lisované uzávery.
Mechanizmus ESC vyvolaného reziduálnym stresom- v PFA
Vstrekovaním dochádza k zamrznutiu{0}}napätí v dôsledku rozdielneho chladenia medzi povrchom a jadrom. Veľkosť zvyškového napätia môže dosiahnuť 5–10 MPa. V agresívnom prostredí, ako je 98% H2SO4, sú polymérne reťazce oslabené difúziou kyseliny. Zvyškové napätie v ťahu otvára mikro-trhliny, čo umožňuje hlbší prienik kyseliny. Šírenie trhliny nasleduje: da/dt=A × (σ_residual)^n, kde n ≈ 2 pre PFA.
Kvantitatívny čas iniciácie ESC ako funkcia zvyškového stresu
Kontrolované testovanie v 98 % H2SO4 pri 120 stupňoch stanovilo pre koncové uzávery PFA nasledovné. Pre -lisované uzávery so zvyškovým napätím 8–12 MPa je iniciačný čas ESC 100–300 hodín a praskanie je vážne. Pre uzávery žíhané pri 150 stupňoch (čiastočné uvoľnenie napätia, zvyškové napätie 4–6 MPa) je iniciačný čas 300–800 hodín a praskanie je mierne. Pre uzávery žíhané pri 200 stupňoch počas 2 hodín (zvyškové napätie 2–4 MPa) je iniciačný čas 800–1 500 hodín a dochádza k menšiemu praskaniu. Pre uzávery žíhané pri 200 stupňoch počas 4 hodín (zvyškové napätie<2 MPa), the initiation time exceeds 2,000 hours, and no cracking occurs.
Vplyv umiestnenia brány a zvarových línií na citlivosť ESC
| Funkcia tvarovania | Zvyškové napätie (MPa) | Čas spustenia ESC (hodiny) | Odporúčané zmiernenie |
|---|---|---|---|
| Oblasť brány (vysoké namáhanie) | 10–15 | 50–150 | Optimalizácia konštrukcie žíhania + brány |
| Zvarová línia (mierne namáhanie) | 6–10 | 150–400 | Žíhanie + zvýšenie teploty taveniny |
| Nominálna stena (nízke napätie) | 3–6 | 400–1,000 | Odporúča sa žíhanie |
| Žíhané (všetky oblasti) | <2 | >2,000 | Vyžaduje sa pre 98 % H2SO4 |
Sprievodca znižovaním zvyškového stresu
| Teplota žíhania (stupeň) | Čas žíhania (hodiny) | Zníženie zvyškového stresu (%) | Čas spustenia ESC (hodiny) |
|---|---|---|---|
| žiadne | 0 | 0 | 100–300 |
| 150 | 2 | 30–40 | 200–500 |
| 180 | 2 | 50–60 | 400–800 |
| 200 | 2 | 70–80 | 800–1,500 |
| 200 | 4 | 80–90 | 1,500–2,500 |
| 220 | 4 | 90–95 | 2,000–3,000 |
Vypracovanie informovanej špecifikácie
Pre koncové uzávery PFA v 98 % kyseline sírovej pri 120 stupňoch špecifikujte žíhanie po-tvarovaní pri 200 stupňoch počas 4 hodín, aby ste znížili zvyškové napätie pod 2 MPa. Riadením zvyškového napätia inžinier zabraňuje praskaniu vplyvom prostredia.
