Šiluminio įtempio ekstruzijos išsipūtimo gedimas reiškia nenuoseklius tiesinius plėtimosi koeficientus tarp PFA pamušalo ir išorinio plieno pagrindo vamzdžio vamzdyno temperatūros kilimo ir aušinimo ciklų metu. Fluoroplastinis pamušalas sukuria daug didesnį terminį pailgėjimą nei standus plieninis vamzdis, o ašinį šiluminį plėtimąsi labai riboja flanšinės flanšinės ir tvirtinimo konstrukcijos. Perteklinė šiluminė įtampa paverčiama radialiniu gniuždymo įtempimu, todėl pamušalas lokaliai išsiskleidžia į vidų, išspaudžiamas ir susiraukšlėja, susiaurėja srauto kanalas ir netgi visiškai užblokuojamas dujotiekis. Tuo tarpu išsipūtusi deformacija atlaisvina sukibimo sąsają, sukeldama vidutinę infiltraciją, tarpsluoksnių burbuliavimą ir didelio ploto pamušalo atsiskyrimą. Šis gedimas yra tipiška konstrukcijos deformacijos žala, kurią sukelia nesuderinami šiluminio plėtimosi apribojimai, dažnai pastebimi ilguose tiesiuose vamzdynuose su fiksuotais dviem galiniais flanšais.
1. Šiluminio plėtimosi neatitikimas ir išsipūtimo deformacijos mechanizmas
PFA medžiagos šiluminio plėtimosi koeficientas yra maždaug 10 kartų didesnis nei anglinio plieno ir nerūdijančio plieno. Kai sistema įšyla, pamušalas išilgai vamzdžio ilgio ištempiamas ašine kryptimi, tačiau abu galai yra užfiksuoti flanšiniu flanšiniu apspaudimu be poslinkio ribos. Pamušalo viduje susikaupia didžiulis gniuždymo terminis įtempis. Kai įtempis viršija kritinę medžiagos lenkimo ribą, pamušalas praranda matmenų stabilumą ir išsikiša link dujotiekio centro, kad pašalintų vidinį įtempį. Atvėsusios deformuotos raukšlės negali susigrąžinti pradinės plokščios formos dėl viskoelastinio šliaužimo, suformuodamos nuolatinius išgaubtus barjerus vamzdžio viduje. Skirtingai nuo vakuuminio neigiamo slėgio žlugimo, kurį sukelia išorinis atmosferos slėgis, ši deformacija atsiranda dėl vidinio šiluminio suspaudimo įtempio, kurį sukelia plėtimosi apribojimas.
2. Tipiškos pozicijos, linkusios į šiluminio streso išsipūtimą
Ilgi vienos{0}}atkarpos tiesūs vamzdynai, pritvirtinti tik dviejuose galuose, be tarpinės plėtimosi kompensacijos;
Horizontalūs vamzdynai, kuriuose gravitacija padeda apatinei pamušalui pirmiausia išsipūsti žemyn;
Vamzdžių segmentai tarp dviejų standžių fiksuotų flanšų su nuliniu rezervuoto poslinkio leidimu;
Plonos pamušalo sekcijos, turinčios silpną standumą ir mažą atsparumą šiluminei lenkimo deformacijai;
Sritys, kuriose pamušalas yra iš dalies pašalintas iš anksto ir tampa pageidaujama išsipūtimo padėtimi suspaudžiant.
3. Pagrindiniai provokuojantys veiksniai, greitinantys deformacijos gedimą
Ilgo atstumo išklotoms vamzdžių sekcijoms neįrengtos kompensacinės jungtys ar teleskopinės kompensacinės konstrukcijos;
Du vamzdyno galai visiškai tvirtai fiksuojami, nepaliekant ašinės slydimo vietos pamušalui pailginti;
Pamušalas yra vientisai sukepintas ir sujungtas su plieniniu vamzdžiu, turinčiu per stiprią sukibimą, negalintį atleisti ašinio poslinkio dėl nedidelio slydimo;
Greitas temperatūros kilimas sukuria momentinį didžiulį šiluminį įtampą be laipsniško įtempių mažinimo;
Keli šalto ir karšto kaitaliojimo raundai sujungia kaupiamąją šliaužimo deformaciją ir visam laikui sutvirtina raukšles.
4. Visos-nuorodų prevencijos ir kontrolės techninės priemonės
① Sumontuokite gofruotas kompensacines jungtis arba slydimo tipo kompensacines jungtis ilguose tiesiuose vamzdynuose
Suteikite ašinio tempimo erdvę, kad iš esmės sumažintumėte šiluminį pailgėjimą.
② Vamzdžių galuose pritaikykite plūduriuojančią flanšo konstrukciją, kad pamušalas ir plieninis vamzdis galėtų šiek tiek paslysti ašine kryptimi
Venkite standaus terminio poslinkio fiksavimo flanšų ribinėse padėtyse.
③ Vidutiniškai sumažinkite bendrą dalinių sekcijų sukibimo stiprumą
Leiskite mikro santykiniam slydimui tarp pamušalo ir pagrindo, kad būtų pašalintas gniuždymo įtempis.
④ Įdiekite etapinį lėto temperatūros kilimo procedūrą, kad per trumpą laiką išvengtumėte staigių šiluminio streso bangų
Žingsnis po žingsnio išsklaidykite šiluminę įtampą, kad išvengtumėte staigaus sulenkimo.
⑤ Reguliariai atlikite ilgų fiksuotų{0}} vamzdynų endoskopinį patikrinimą
Patikrinkite išsipūtusius ir susiraukšlėjusius defektus ir laiku pakeiskite sugedusias vamzdžių dalis.
5. Prevencinio poveikio palyginimo lentelė
表格
| Vamzdyno išdėstymo ir tvirtinimo režimas | Šiluminio streso išsipūtimo rizika | Paraiškos pasiūlymas |
|---|---|---|
| Ilgo vamzdžio standus dvigubas-galų tvirtinimas + be kompensavimo įtaiso + tiesioginis greitas šildymas | Akivaizdus pamušalas išsipūtimas į vidų ir srauto sumažėjimas atsiranda po kelių šildymo ciklų | Patobulinkite plėtimosi kompensavimo komponentus ir pakeiskite fiksuotą flanšo formą |
| Įrengtos kompensacinės jungtys + slankioji galo riba + gradiento temperatūros didinimo režimas | Efektyviai pašalinkite šiluminę gniuždymo įtampą ir negrįžtamą lenkimo deformaciją | Standartinė ilgo-tarpatramio PFA šildymo transportavimo vamzdynų išdėstymo specifikacija |
| Segmentinis inkaravimo dizainas + terminio plėtimosi baigtinių elementų modeliavimas + kasmetinė vidinė vaizdo patikra | Itin ilgalaikis{0}}išsipūtimo užsikimšimas ir tarpsluoksnio lupimasis paslėptas pavojus | Pageidautina schema fiksuoto{0}}rėmo intensyvaus išdėstymo antikoroziniams šildymo vamzdynų tinklams |
Išvada
PFA pamušalo šiluminio įtempio ekstruzijos išsipūtimo užsikimšimo gedimas atsiranda dėl didelio pamušalo ir plieninio vamzdžio šiluminio plėtimosi greičio skirtumo, o standus konstrukcinis apribojimas ašinį pailgėjimą paverčia radialine lenkimo deformacija. Pagrindinės prevencinės priemonės apima šiluminės kompensacijos priedų konfigūravimą, judančių ribojančių flanšų konstrukcijų pritaikymą, saikingą sąsajos sujungimo našumo reguliavimą, temperatūros kilimo veikimo standartizavimą ir periodišką vidaus patikrinimą. Viso -proceso uždaro-ciklo vamzdyno išdėstymo projektavimo, galo tvirtinimo režimo ir temperatūros reguliavimo operacijos valdymas gali užkirsti kelią vamzdyno užsikimšimui ir pagrindo korozijos nuotėkiams, atsirandantiems dėl PFA išklotų šildymo vamzdžių deformacijos, neatitinkančios terminio įtempio.
