Porucha vydutia pri vytláčaní tepelným napätím sa týka nekonzistentných koeficientov lineárnej rozťažnosti medzi výstelkou PFA a vonkajšou oceľovou základnou rúrkou počas zvyšovania teploty potrubia a cyklov chladenia. Fluoroplastová výstelka vytvára oveľa väčšie tepelné predĺženie ako pevná oceľová rúra a axiálna tepelná rozťažnosť je výrazne obmedzená prírubovými prírubami a kotviacimi konštrukciami. Nadmerné tepelné napätie sa premení na radiálne tlakové napätie, čo spôsobí lokálne vydutie výstelky dovnútra, vytlačenie a zvrásnenie, zúženie prietokového kanála a dokonca úplné zablokovanie potrubia. Medzitým vydutá deformácia uvoľní spojovacie rozhranie, čo spôsobí strednú infiltráciu, prebublávanie medzi vrstvami a odlepenie-obloženie na veľkej ploche. Toto zlyhanie je typickým štrukturálnym deformačným poškodením spôsobeným nezodpovedajúcim obmedzením tepelnej rozťažnosti, ktoré sa často vyskytuje v dlhých potrubiach s priamym vedením s dvoma pevnými-koncovými prírubami.
1. Tepelná expanzia nesúlad a vydutie deformačný mechanizmus
Materiál PFA má koeficient tepelnej rozťažnosti približne 10-krát väčší ako uhlíková oceľ a nehrdzavejúca oceľ. Keď sa systém zahreje, výstelka sa má v úmysle natiahnuť axiálne pozdĺž dĺžky potrubia, ale oba konce sú zaistené zovretím príruby bez okraja posunutia. Vo vnútri obloženia sa hromadí obrovské tlakové tepelné napätie. Keď napätie presiahne kritickú medzu deformácie materiálu, výstelka stratí rozmerovú stabilitu a vydúva sa smerom k stredu potrubia, aby sa uvoľnilo vnútorné napätie. Po vychladnutí sa deformované záhyby nemôžu vrátiť do pôvodného plochého tvaru v dôsledku viskoelastického tečenia a vytvárajú vo vnútri rúry trvalé vypuklé bariéry. Na rozdiel od vákuového podtlakového kolapsu spôsobeného vonkajším atmosférickým tlakom, táto deformácia pochádza z vnútorného tepelného kompresného napätia spôsobeného obmedzením expanzie.
2. Typické polohy náchylné k tepelnému stresu vydutie poškodenia
Dlhé jednodielne priame{0}}potrubia upevnené iba na dvoch koncoch bez kompenzácie medziľahlej expanzie;
Horizontálne potrubia, kde gravitácia napomáha prednostnému vydutiu spodnej výstelky;
Rúrkové segmenty medzi dvoma pevnými pevnými prírubami s nulovým rezervovaným prídavným posuvom;
Tenké časti obloženia so slabou tuhosťou a nízkou odolnosťou voči tepelnej deformácii vybočením;
Oblasti, kde je podšívka čiastočne odpojená vopred, sa stávajú preferovanou vydutou polohou pod tlakom.
3. Faktory vyvolávajúce jadro urýchľujúce zlyhanie deformácie
Žiadne dilatačné škáry ani teleskopické kompenzačné konštrukcie nie sú inštalované pre úseky potrubia obložené na veľkú vzdialenosť-;
Dva konce potrubia majú úplnú pevnú fixáciu bez vyhradenia axiálneho posuvného priestoru na predĺženie obloženia;
Výstelka je integrálne sintrovaná a spojená s oceľovou rúrkou s príliš silnou adhéziou, ktorá nie je schopná uvoľniť axiálny posun miernym kĺzaním;
Rýchly nárast teploty generuje okamžité obrovské tepelné namáhanie bez postupného uvoľňovania napätia;
Viacnásobné kolá striedania za studena a za tepla prekrývajú kumulatívnu deformáciu tečenia, aby sa vrásky natrvalo spevnili.
4. Úplné-technické opatrenia na prevenciu a kontrolu prepojenia
① Umiestnite vlnité kompenzačné spoje alebo kompenzačné spoje šmykového typu na dlhých rovných potrubiach
Poskytnite priestor pre axiálne natiahnutie, aby ste zásadne uvoľnili napätie z tepelného predĺženia.
② Prijmite štruktúru plávajúcej príruby na koncoch rúr, aby ste umožnili malé axiálne posúvanie obloženia a oceľovej rúry
Vyhnite sa tuhému zaisteniu tepelného posunu v hraničných polohách príruby.
③ Primerane znížte celkovú pevnosť spoja čiastkových sekcií
Umožnite mikro relatívne kĺzanie medzi obložením a substrátom, aby sa rozptýlilo tlakové napätie.
④ Implementujte postupný postup pomalého zvyšovania teploty, aby ste sa vyhli prudkému nárastu tepelného napätia v krátkom čase
Teplotné napätie rozložte krok za krokom, aby ste zabránili náhlemu vybočeniu.
⑤ Zabezpečte pravidelnú endoskopickú kontrolu dlhých potrubí s pevným{0}}rozpätím
Skontrolujte chyby vydutia a zvrásnenia a včas vymeňte chybné časti potrubia.
5. Tabuľka porovnávania účinkov prevencie
表格
| Režim rozloženia a upevnenia potrubia | Riziko vydutia tepelného stresu | Návrh aplikácie |
|---|---|---|
| Pevná obojstranná{0}}fixácia dlhej rúrky + žiadne kompenzačné zariadenie + priamy rýchly ohrev | Po niekoľkých cykloch ohrevu dochádza k zjavnému vydutiu obloženia a zníženiu prietoku | Dodatočná montáž kompenzačných komponentov a transformácia pevnej príruby |
| Vybavené dilatačnými škárami + plávajúci koniec + prevádzka so stúpajúcou teplotou | Efektívne eliminovať tepelné tlakové napätie a nevratnú deformáciu vybočenia | Štandardná špecifikácia rozloženia pre vykurovacie dopravné potrubia s dlhým rozpätím-vystlaným PFA |
| Návrh segmentového kotvenia + simulácia tepelnej rozťažnosti metódou konečných prvkov + ročná interná videokontrola | Extrémne dlhodobé-vydutie zablokovania a odlupovanie medzivrstvy je skryté nebezpečenstvo | Uprednostňovaná schéma pre pevné-rozloženie s intenzívnym antikoróznym usporiadaním-koróznych vykurovacích potrubí |
Záver
Porucha zablokovania pri vytláčaní tepelným napätím výstelky PFA pramení z veľkého rozdielu v rýchlosti tepelnej rozťažnosti medzi výstelkou a oceľovou rúrou a pevné konštrukčné obmedzenie mení axiálne predĺženie na radiálnu deformáciu vybočenia. Medzi základné preventívne opatrenia patrí konfigurácia príslušenstva na tepelnú kompenzáciu, prijatie pohyblivých obmedzujúcich prírubových štruktúr, mierne nastavenie výkonu spojovania rozhrania, štandardizácia prevádzky pri zvyšovaní teploty a vykonávanie pravidelných interných kontrol. Riadenie celého-uzavretého{3}}cyklu procesu návrhu usporiadania potrubia, režimu upevnenia konca a prevádzky regulácie teploty môže zabrániť zablokovaniu potrubia a prípadom úniku korózie substrátu v dôsledku deformácie vykurovacích rúrok vyložených tepelným napätím.
