Zlyhanie v dôsledku tepelného oxidačného starnutia a krehkého praskania sa vzťahuje na{0}}dlhodobú prevádzku PFA obloženia pri nepretržitej vysokej teplote a atmosfére s obsahom kyslíka-. Molekulový reťazec polyméru podlieha oxidačnej degradácii a štiepeniu reťazca, čím fluoroplast stráca pôvodnú húževnatosť a postupne sa stáva tuhým a krehkým. Pri striedaní teplôt, strednom tlaku a nepatrných vibráciách vznikajú na povrchu obloženia nepravidelné trhliny, ktoré sa tiahnu dovnútra až do úplného prasknutia. Korozívne médium preniká cez trhlinu, aby oddelilo výstelku od oceľového substrátu, čo nakoniec spôsobí odlupovanie fragmentácie výstelky a presakovanie základovej rúry. Toto poškodenie patrí k nezvratnému chemickému starnutiu samotného fluórpolyméru, ktoré sa vyskytuje najmä v potrubiach s dlhodobou -vysoko{7}}pretržitou prevádzkou pri vysokých teplotách.
1. Mechanizmus oxidačného starnutia a krehkosti
Dlhodobé-vystavenie PFA aeróbnemu prostrediu s vysokou{1}}teplotou spustí oxidačnú reakciu voľných radikálov na molekulárnych skeletoch. Molekuly kyslíka napádajú uhlíkové-uhlíkové väzby v polymérnom reťazci, rozbíjajú dlhé molekulové reťazce na krátke fragmenty, pričom vytvárajú polárne oxidované skupiny. Pôvodná sila medzimolekulového zapletenia prudko klesá, predĺženie materiálu a rázová húževnatosť očividne klesajú a výstelka sa mení z pružného húževnatého stavu na tvrdý krehký. Mikrotrhliny klíčia na namáhaných-oblastiach krehkého obloženia pri cyklickom zaťažení tepelnou rozťažnosťou a kontrakciou. Trhliny sa rýchlo rozširujú v smere molekulárneho lomu bez zjavnej plastickej deformácie. Na rozdiel od deformácie tepelnou extrúziou spôsobenej nesúladom koeficientu rozťažnosti, táto porucha pramení skôr z poškodenia chemickej molekulárnej štruktúry než z čisto fyzikálnej rozmerovej deformácie.
2. Typické polohy náchylné na praskanie spôsobené tepelným starnutím
Sekcie priameho vykurovania najbližšie k zdroju tepla s najvyššou dlhodobo{0}}stabilnou teplotou;
Najvyššie body potrubia, kde sa hromadí médium v plynnej fáze a kde je vysoká koncentrácia kyslíka;
Kolená a ohnuté časti nesúce striedavé namáhanie v ohybe počas kolísania teploty;
Tenké oblasti obloženia s nízkou zásobou materiálu a rýchlejšou rýchlosťou starnutia;
Časti potrubia sa často striedajú medzi ultra{0}}vysokou teplotou a vypnutím pri izbovej teplote.
3. Faktory vyvolávajúce jadro urýchľujúce zlyhanie starnutia
Dlhodobá{0} prevádzka prekračujúca horný limit PFA nepretržitej povolenej prevádzkovej teploty;
vysoký obsah kyslíka v plynnom-kvapalnom zmiešanom médiu, ktoré nepretržite dodáva zdroje oxidačnej reakcie;
Pridanie silných oxidačných látok do procesného média na urýchlenie prerušenia molekulového reťazca;
Nerozumný vzorec podšívkovej suroviny s nedostatočným obsahom anti-stabilizátora proti oxidácii;
Dlhodobá-neprerušovaná produkcia bez prestávky na vypnutie, chýba interval na spomalenie reakcie starnutia.
4. Úplné-technické opatrenia na prevenciu a kontrolu prepojenia
① Prísne uzamknite hornú hranicu-dlhodobej prevádzkovej teploty
Zakážte prehriatie mimo menovitý teplotný rozsah PFA obloženia.
② Optimalizujte zloženie procesného média, aby ste znížili nadbytočné silné oxidačné zložky
Odrežte chemickú hnaciu silu oxidačnej degradácie zo strany média.
③ Vyberte si živicu PFA so zložením upraveným proti starnutiu- počas prispôsobenia výstelky
Pridajte tepelné stabilizátory na spomalenie oxidačného zlomu molekulového reťazca.
④ Zabezpečte pravidelné prerušované vypínanie a obdobia údržby chladenia
Znížte kumulatívne poškodenie tepelného starnutia prostredníctvom pravidelného znižovania teploty.
⑤ Vykonajte pravidelné endoskopické pozorovanie a test flexibility odberu vzoriek na kľúčových častiach potrubia- náchylných na starnutie
Pred tvorbou trhlín vymeňte vážne skrehnuté vložkové potrubia.
5. Tabuľka porovnávania účinkov prevencie
表格
| Režim prevádzky a materiálu | Riziko praskania pri tepelnom starnutí | Návrh aplikácie |
|---|---|---|
| Dlhodobá{0} nadmerná teplota + vysoké oxidačné médium + žiadna pravidelná údržba | Krehké praskanie a fragmentácia obloženia sa vyskytujú v rámci pevného servisného cyklu | Nahraďte ho modifikovanou fluoroplastovou výstelkou odolnou voči vysokým{0}}teplotám |
| Teplota prísne kontrolovaná + stredný stupeň oxidácie obmedzený + pravidelná údržba odstávok | Účinne odďaľuje proces molekulárneho starnutia a lámavosti | Štandardná prevádzková špecifikácia pre vysokoteplotné -teplotné vykurovacie potrubia s PFA |
| Antioxidačná modifikovaná výstelka + blokovanie teploty v reálnom čase- + ročná kontrola výkonu výstelky | Extrémne nízke starnutie praskanie skryté problémy | Uprednostňovaná schéma pre nepretržitú výrobu vysoko-teplotných anti{1}}koróznych vykurovacích zariadení |
Záver
Porucha výstelky PFA tepelným oxidačným starnutím krehká trhlina je spôsobená-eróziou kyslíka pri vysokej teplote, ktorá porušuje molekulárne reťazce polyméru, čo vedie k nevratnému krehnutiu materiálu výstelky a šíreniu trhlín-napätím. Medzi základné preventívne opatrenia patrí prísne riadenie prevádzkovej teploty, znižovanie množstva oxidujúcich komponentov v dopravnom médiu, prijímanie-modifikovaných obkladových materiálov proti starnutiu a zabezpečenie pravidelnej údržby odstavenia a kontroly výkonu. Celo{5}}kontrola procesu výberu materiálu, riadenia parametrov procesu a údržby zariadenia môže eliminovať nehody spôsobené únikmi spôsobenými starnutím fragmentácie vykurovacích rúrok PFA.
