Porucha vytláčania v dôsledku tepelnej deformácie znamená, že pri dlhodobom{0}}striedaní cyklov vysokej a nízkej teploty je koeficient lineárnej rozťažnosti PFA obloženia oveľa väčší ako koeficient kovovej základnej rúry. Výstelka generuje nevratné tepelné zmršťovanie a deformáciu roztiahnutím a je vytláčaná a stláčaná vo vnútri uzavretej dutiny rúry. Výstelka sa prehýba, hromadí a lokálne deformuje, čím blokuje prietokový kanál potrubia. Silná extrúzia roztrhne štruktúru obloženia, umožní korozívnemu médiu preniknúť cez spojovacie rozhranie a spôsobí odlupovanie veľkej plochy obloženia a únik korózie substrátu. Táto porucha sa väčšinou vyskytuje v potrubiach s častým nárastom a poklesom teploty, čo patrí k štrukturálnym poškodeniam spôsobeným nevhodnou tepelnou rozťažnosťou medzi výstelkou a základným materiálom.
1. Mechanizmus deformácie tepelného vytláčania
Rýchlosť tepelnej rozťažnosti fluoroplastov PFA je niekoľkonásobne vyššia ako u substrátov z uhlíkovej ocele a nehrdzavejúcej ocele. Keď sa systém zahreje, výstelka sa roztiahne smerom von a je obmedzená tuhou vnútornou stenou kovovej rúry, čo vytvára vnútorné tlakové napätie. Počas odstavenia chladenia sa výstelka zmršťuje dovnútra a nemôže sa úplne resetovať kvôli obmedzeniu základnej rúry. Opakované teplotné cykly spôsobujú kumulatívnu plastickú deformáciu obloženia. V úzkych častiach potrubia a ohnutých polohách sa prebytočný výstelkový materiál vytláča do vrások a vydutín. Preložená oblasť znáša koncentrované napätie a je náchylná na praskanie a roztrhnutie. Na rozdiel od starnutia a poškodenia rozpúšťadlami je toto zlyhanie čisto rozmerovo nesúladnou deformáciou spôsobenou skôr rozdielom vo fyzikálnej tepelnej rozťažnosti než chemickým poškodením materiálu.
2. Typické polohy náchylné na poškodenie tepelnou extrúziou
Redukčné časti a sekcie s premenlivým{0}priemerom s náhlou zmenou vnútorného priemeru a jednoduchým skladaním výstelky;
Kolená a zakrivené potrubia so zakrivenou vnútornou stenou obmedzujúcou voľnú expanziu obloženia;
Dlhé priame potrubia s veľkou kumulatívnou dĺžkou expanzie a kontrakcie;
Polohy koreňov príruby, kde je podšívka upevnená na konci a tepelný posun je sústredený;
V každom pracovnom cykle často spúšťajte-zastavovacie potrubia zariadení drastickými zmenami teploty.
3. Kľúčové indukujúce faktory urýchľujúce zlyhanie extrúzie
Žiadna rezerva tepelnej rozťažnosti v konštrukčnom návrhu obloženia;
Príliš hrubá jednovrstvová podšívka{0}} s veľkým objemom expanznej deformácie;
Časté rýchle zahrievanie a ochladzovanie vedúce k ostrému striedavému namáhaniu;
Konce rúr sú úplne upevnené prírubovou prírubou na uzamknutie priestoru pre posun výstelky;
Neprimeraný proces formovania spekaním, ktorý vedie k nadmernému vnútornému zvyškovému napätiu obloženia.
4. Úplné-technické opatrenia na prevenciu a kontrolu prepojenia
① Počas spracovania obloženia a tvarovania lemov si vyhraďte dilatačné medzery
Nastavte vhodnú hranicu zmrštenia, aby ste utlmili tepelný posun materiálu PFA.
② Ovládajte primeraný rozsah hrúbky vrstvy obloženia
Vyhnite sa príliš{0}}hrubej výstelke, ktorá spôsobuje nadmernú nadbytočnú deformáciu počas zmeny teploty.
③ Prijmite postupy gradientového ohrevu a chladenia
Zakážte okamžitý teplotný šok, aby ste znížili cyklické striedavé napätie.
④ Optimalizujte upevňovaciu štruktúru konca príruby
Prijmite plávajúcu koncovú prírubu namiesto tuhého úplného zaistenia, aby ste umožnili malé axiálne posúvanie.
⑤ Vykonajte pravidelnú endoskopickú kontrolu prehnutej a vydutej výstelky
Deformované potrubné fitingy odrežte alebo vymeňte skôr, ako dôjde k zablokovaniu a roztrhnutiu.
5. Tabuľka porovnávania účinkov prevencie
表格
| Režim dizajnu a prevádzky | Riziko zlyhania tepelného vytláčania | Návrh aplikácie |
|---|---|---|
| Žiadna povolená expanzia + pevná fixácia konca + časté teplotné šoky | Blokovanie a roztrhnutie podšívky v priebehu niekoľkých cyklov spustenia{0}}zastavenia | Okamžite rozoberte a obnovte obloženie s vyhradenou dilatačnou vôľou |
| Pred-nastavená tolerancia deformácie + štandardizované prepínanie teploty + pravidelná interná kontrola | Efektívne zabráňte stohovaniu a poškodeniu výstelky | Štandardná výrobná špecifikácia pre potrubia s PFA so striedavou teplotou |
| Segmentované spájanie obloženia + plávajúca prírubová štruktúra + pomalá regulácia teploty | Extrémne nízka tepelná deformácia skrytý problém | Preferovaná schéma pre prerušovanú prevádzku a časté kolísanie teploty vykurovacích potrubí |
Záver
Porucha tepelnej extrúzie PFA obloženia je odvodená od obrovského rozdielu v koeficiente tepelnej rozťažnosti medzi fluoroplastovým obložením a kovovou základnou rúrkou. Opakované teplotné cykly spôsobujú kumulatívnu plastickú deformáciu a násilné pretláčanie podšívky v obmedzenom priestore. Medzi hlavné preventívne opatrenia patrí rezervovanie štrukturálneho posunu počas výroby, optimalizácia režimu obmedzenia konca, regulácia rýchlosti zmeny teploty a pravidelná kontrola stavu deformácie obloženia. Riadenie celého-procesu konštrukcie výstelky, technológie tvárnenia a prevádzky v teréne môže eliminovať riziko zablokovania potrubia a netesnosti pretrhnutia výstelky spôsobené tepelnou nevhodnou deformáciou vykurovacích rúrok vyložených PFA.
