Porucha praskania pri tepelnom namáhaní sa vzťahuje na drastické kolísanie teploty medzi studeným spustením, núdzovým vypnutím a striedaním cyklov ohrevu a chladenia. Koeficient lineárnej rozťažnosti PFA obloženia sa značne líši od oceľového substrátu. Keď je výstelka pevne spojená s oceľovou rúrou, nerovnomerná tepelná rozťažnosť a kontrakcia generuje obrovské obmedzené vnútorné napätie vo vnútri fluoroplastovej vrstvy. Keď napätie presiahne medzu ťahu materiálu, na povrchu obloženia sa objavia axiálne alebo obvodové prenikajúce trhliny. Korozívne médium preniká trhlinami do medzivrstvy, spôsobuje bublanie,-veľkoplošné odstraňovanie gumy a presakovanie hrdze z oceľových rúr. Prasknuté úlomky výstelky odpadávajú a blokujú potrubné armatúry, ako sú kolená a T-kusy. Táto porucha sa často vyskytuje vo vykurovacích potrubiach s častým prepínaním teploty a rýchlym nárastom a poklesom teploty.
1. Mechanizmus obmedzenej tepelnej deformácie a iniciácie trhlín
Oceľová základná rúra má nízku mieru tepelnej rozťažnosti, zatiaľ čo výstelka PFA sa vyznačuje oveľa väčšou amplitúdou rozťahovania a zmršťovania pri zmenách teploty. Pri väzobnom obmedzení sa výstelka nemôže voľne natiahnuť pri zahrievaní a je stlačená, aby sa vytvorilo tlakové napätie; počas chladiacej kontrakcie je pevne pritiahnutý pevnou oceľovou rúrkou a vytvára vysoké ťahové napätie. Opakované horúce-striedanie za studena vedie k nahromadeniu únavy z napätia vo vnútri obloženia a mikrotrhliny sa nukleujú v miestach koncentrácie napätia a šíria sa cez celú hrúbku obloženia. Na rozdiel od starnutia krehkosti spôsobenej chemickým poškodením molekulárneho reťazca je táto trhlina čisto mechanicky vyvolaná nezodpovedajúcim obmedzením tepelnej deformácie a stopa lomu predstavuje čisté lomové charakteristiky.
2. Typické polohy náchylné na poškodenie tepelným stresom
Dlhé rovné časti potrubia s celkovým obmedzením spojenia a sústredeným kumulatívnym tepelným napätím;
Lakte, redukcie a T-kusy s náhlymi štrukturálnymi zmenami a silnou koncentráciou stresu;
Prechodové zóny lemovania príruby, kde rozmerová mutácia vedie ku koncentrácii napätia;
Lokálne záplaty na opravu obloženia s nekonzistentnou pevnosťou spoja a rozťažnosťou;
Úseky potrubia s jednou stranou vyhrievanou a druhou stranou izolovanou, tvoriace asymetrické teplotné pole.
3. Faktory vyvolávajúce jadro urýchľujúce zlyhanie praskania
Prevádzka na -mieste využíva-jednorazové rýchle zahriatie alebo nútené núdzové chladenie bez prechodu gradientu;
Výstelka je plne sintrovaná s celoplošným{0}}pevným spojením, ktoré si nevynecháva žiadne mikroposunutie pre tepelnú deformáciu;
Izolácia potrubia čiastočne chýba, čo má za následok nerovnomernú teplotu steny potrubia a lokálne preťaženie napätím;
Návrh nezohľadňuje rozdiel v tepelnej rozťažnosti medzi podšívkou a základným materiálom, chýba štrukturálne uvoľňovacie opatrenia;
Časté cykly spúšťania a vypínania zosilňujú striedavé poškodenie spôsobené tepelným stresom.
4. Úplné-technické opatrenia na prevenciu a kontrolu prepojenia
① Formulujte prevádzkové postupy segmentovaného pomalého ohrevu a postupného chladenia
Vyhnite sa okamžitým teplotným rozdielom, aby ste zásadne prerušili vytváranie prudkého tepelného napätia.
② Optimalizujte proces spekania výstelky, aby ste namiesto celoplošnej-priľnavosti použili bodkované alebo sieťované lepenie
Vyhraďte si malé klzné medzery na kompenzáciu posunu tepelnej rozťažnosti a kontrakcie.
③ Včas opravte poškodené izolačné vrstvy, aby ste zaručili rovnomerné celkové uchovanie tepla potrubia
Eliminujte lokálne prechladzovanie a prehrievanie s nerovnomerným rozložením napätia.
④ Nastavte sekcie na kompenzáciu dilatácie a flexibilné spojovacie spoje pre diaľkové{0} lemované potrubia
Uvoľnite celkový tepelný deformačný posun telesa rúry.
⑤ Vykonávajte pravidelnú endoskopickú kontrolu so zameraním na prechodové časti a dlhé rovné rúry
Zistite drobné tepelné trhliny skôr, ako dôjde k prenikaniu a úniku.
5. Tabuľka porovnávania účinkov prevencie
表格
| Lepenie a prevádzkový režim | Riziko praskania tepelným stresom | Návrh aplikácie |
|---|---|---|
| Celoplošné{0}}tesné spojenie + priama rýchla zmena teploty + neúplná izolácia | Prenikajúce trhliny vznikajú po niekoľkých horúcich-studených cykloch | Transformujte sa do procesu lokálneho spájania a implementujte gradientnú reguláciu teploty |
| Obloženie na bodové lepenie + normovaný nárast/ochladzovanie + kompletná tepelná izolácia | Efektívne vyrovnávanie rozdielov v expanzii a obmedzuje šírenie trhlín pod napätím | Štandardná prefabrikácia a prevádzková špecifikácia pre teplotne-striedavé vykurovacie potrubia s PFA |
| Modifikovaná-dilatačná PFA výstelka + rozložená detekcia teploty + pravidelná kontrola trhlín | Extrémne nízka netesnosť štiepenia obloženia a skryté nebezpečenstvo korózie medzi vrstvami | Preferovaná schéma pre projekty antikoróznej siete vykurovacích potrubí s prerušovanou výrobou v dávkach- |
Záver
Praskanie tepelným napätím podšívky PFA má pôvod v nesúlade koeficientov tepelnej rozťažnosti medzi podšívkou a oceľovým substrátom. Obmedzená expanzia a kontrakcia vytvára striedavé ťahové a tlakové napätie, čo vedie k štiepeniu obloženia cez-stenu. Medzi hlavné preventívne opatrenia patrí implementácia regulácie teploty gradientu, optimalizácia režimu lepenia obloženia na rezervu deformácie, zabezpečenie úplnej a rovnomernej tepelnej izolácie, pridanie kompenzačných štruktúr na expanziu potrubia a vykonávanie pravidelnej kontroly trhlín. Riadenie celého-uzavretého{5}}cyklu procesu návrhu výrobného procesu obloženia,-špecifikácie prevádzky na mieste a denná kontrola zariadenia môžu eliminovať netesnosti média a zablokovanie potrubia spôsobené praskaním vykurovacích rúrok vyložených tepelným napätím.
