Žemos-temperatūros trapaus įtrūkimo gedimas reiškia PFA pamušalą, veikiamą staigiai itin-žemos temperatūros aplinkoje sistemos išjungimo, avarinio aušinimo ar šaltos terpės padavimo metu. Fluoroplastų molekulinės grandinės mobilumas smarkiai sumažėja, medžiagos kietumas drastiškai mažėja ir pereina į standžią trapią būseną. Esant nedideliam skysčio poveikiui, dujotiekio vibracijai ar nedideliam mechaniniam įtempimui, ant pamušalo paviršiaus greitai susidaro ir plečiasi netaisyklingi įtrūkimai. Kai įtrūkimai praeina per pamušalo sluoksnį, korozinis skystis prasiskverbia į jungiamąją sąsają tarp pamušalo ir plieno pagrindo, sukeldamas pamušalo lupimąsi ir pagrindo vamzdžio korozijos nutekėjimą. Šis gedimas yra susijęs su temperatūros -sudėtomis medžiagos atsparumo susilpnėjimo pažeidimais, kurie dažnai pasitaiko lauko vamzdynuose žiemą, kriogeninės terpės tiekimo linijose ir įrangos vamzdynuose su greitu priverstiniu aušinimu.
1. Žemos-temperatūros trapumas ir įtrūkimo mechanizmas
PFA fluorpolimeras išlaiko gerą lankstumą savo vardinės darbinės temperatūros diapazone. Kai aplinkos arba terpės temperatūra nukrenta žemiau medžiagos plastiškumo{1}}trapumo slenksčio, tarpmolekulinė surišimo jėga tampa standi, o polimero grandinė negali susilenkti ir deformuotis, kad išsklaidytų išorinį įtempį. Nedidelė vibracija ir slėgio svyravimai sukuria koncentruotą pamušalo apkrovą; Negalėdama sugerti įtempių per elastinę deformaciją, medžiaga tiesiogiai sukelia trapius įtrūkimus. Jei temperatūra nuolat svyruoja tarp normalios darbinės temperatūros ir žemos temperatūros, kintantis šaltis ir karštis palaipsniui padidins įtrūkimų plotį ir gylį. Skirtingai nuo terminio oksidacinio senėjimo, kurį sukelia cheminis skilimas aukštoje -temperatūroje, ši žala yra grįžtamas kietumo sumažėjimas žemoje temperatūroje, dėl kurio atsiranda mechaninis lūžimas, be nuolatinio molekulinės grandinės nutrūkimo pradiniame etape.
2. Tipiškos pozicijos, linkusios į žemą{1}}temperatūros trapumą
Atviri oriniai vamzdynai be šilumos izoliacijos žemoje{0}}temperatūroje lauke;
Vamzdyno segmentai, tiesiogiai sujungti su kriogeninės medžiagos padavimo angomis, patiriant staigų šalčio smūgį;
Akli vamzdžiai ir negyvos kojos, kur statinė terpė užšąla ir plečiasi, kad išspaustų pamušalą;
Plonasienių pamušalų sritys su silpnu struktūriniu atsparumu temperatūros poveikiui;
Flanšas ir alkūnės yra linkusios į vibraciją ir įtempių koncentraciją temperatūros kritimo metu.
3. Pagrindiniai skatinantys veiksniai, pagreitinantys trapų gedimą
Nėra išorinės šilumos izoliacijos ir anti-užšalimo įvyniojimo ant vamzdynų, nutiestų lauke;
Tiesioginis itin-žemos temperatūros terpės įpurškimas į karštus vamzdynus be laipsniško temperatūros perėjimo;
Dujotiekio viduje išjungimo metu likusi terpė užšąla ir plečiasi, sukurdama vidinę ekstruzijos jėgą;
Vamzdyno pagrindo vibracija ir siurblio mechaninis smūgis, perduodamas į pamušalą esant žemai temperatūrai;
Ilgalaikis{0}}išjungimas neištuštinant likusio skysčio, todėl šaltuoju metų laiku gali atsirasti apledėjimo išspaudimo pažeidimas.
4. Visos-nuorodų prevencijos ir kontrolės techninės priemonės
① Apvyniokite visą šiluminę izoliaciją ir-apsauginį nuo užšalimo sluoksnį atviroms vamzdžių sekcijoms
Atskirkite žemos{0}}temperatūros aplinkos temperatūrą, kad stabilizuotumėte pamušalo eksploatavimo temperatūrą.
② Prieš įvedant kriogeninę terpę, pritaikykite rūšiuotą išankstinio{0}}aušinimo šėrimo procedūrą
Venkite vienkartinio{0}}staigaus temperatūros kritimo, kad išvengtumėte šalčio smūgio ant pamušalo.
⑤ Kruopščiai ištuštinkite visą likutinę terpę vamzdynuose po ilgalaikio -išjungimo
Pašalinkite paslėptą tūrio padidėjimo ir išspaudimo pavojų, kurį sukelia skysčio užšalimas.
④ Pritvirtinkite vamzdynų atramas slopinančiomis tarpinėmis, kad sumažintumėte mechaninės vibracijos perdavimą
Iškirpkite išorinį vibracijos įtempio šaltinį, kuris sukelia trapius įtrūkimus.
⑤ Pasirinkite žemoje{0}}temperatūroje grūdintą modifikuotą PFA vamzdynams, naudojamiems dažnai šaltomis-karštomis sąlygomis
Optimizuokite formulę, kad sumažintumėte pamušalo plastišką{0}}trapią perėjimo temperatūrą.
5. Prevencinio poveikio palyginimo lentelė
表格
| Išdėstymas ir veikimo režimas | Žemos{0}}temperatūros trapių įtrūkimų rizika | Paraiškos pasiūlymas |
|---|---|---|
| Nėra izoliacijos apsaugos + tiesioginis šaltos terpės padavimas + skysčio susilaikymas išjungimo metu | Žemoje{0}}temperatūroje lengvai atsiranda trapūs įtrūkimai ir pamušalo skilimas | Uždėkite šilumos izoliacijos sluoksnį ir visiškai nusausinkite likusį skystį |
| Visiška anti-užšalimo izoliacija + laipsniškas temperatūros perjungimas + standartinis išjungimo drenažas | Veiksmingai venkite atsparumo praradimo{0}}žemoje temperatūroje ir trapumo | Standartinės konstrukcijos ir eksploatavimo specifikacijos PFA išklotiems vamzdynams šaltuose regionuose |
| Žemai-temperatūrai atsparus modifikuotas pamušalas + pastovios temperatūros sekimo šilumos išsaugojimas + temperatūros stebėjimas internetu | Itin žemo šalčio{0}}sukeltas įtrūkimų paslėptas pavojus | Pageidautina lauko ir kriogeninių darbo sąlygų šildymo vamzdynų schema |
Išvada
PFA pamušalo žemos{0}}temperatūrinės trapios smūgio įtrūkimų gedimas atsiranda dėl staigios medžiagos atsparumo sumažėjimo žemiau plastinio-trapiojo pereinamojo laikotarpio temperatūros, todėl pamušalas negali apsaugoti nuo išorinių įtempių ir sukelti trapių, prasiskverbiančių įtrūkimų. Pagrindinės prevencijos priemonės apima šiluminės izoliacijos ir šilumos sekimo įrenginių pridėjimą, siekiant stabilizuoti darbinę temperatūrą, standartizuoti šaltos terpės padavimo ir išjungimo drenažo procesus, sumažinti vibracijos perdavimą ir naudoti žemai -temperatūrai atsparias modifikuotas dangas. Viso-vamzdyno šiluminės apsaugos proceso valdymas, proceso veikimas ir medžiagų parinkimas gali užkirsti kelią pamušalo įtrūkimams ir vėlesniam substrato nuotėkiui, kurį sukelia PFA padengtų šildymo vamzdžių trapumas žemoje{6}}temperatūroje.
