Terminis oksidacijos senėjimo trapus gedimas reiškia, kad PFA pamušalas yra veikiamas ilgalaikio -perkaitimo ir karšto oro oksidacijos aplinkos. Fluoropolimero molekulinėje grandinėje vyksta oksidacinis skilimas ir kryžminio susiejimo reakcija, sunaikinama pirminė lanksti makromolekulinė struktūra, išnyksta medžiagos kietumas, o kietumas smarkiai padidėja. Esant slėgio svyravimams, kintamiems šiluminiams įtempiams ir nedideliam išoriniam poveikiui, pamušalo viduje susidaro tankūs tinkliniai įtrūkimai, kurie toliau atsilupa į lakšto{4}} formos fragmentus ir nukrenta. Korozinė terpė prasiskverbia į įtrūkimus ir korozuoja plieninį pagrindinį vamzdį, skeveldras pamušalo nuolaužas blokuoja alkūnes ir siauras vamzdžių dalis, sukeldama sistemos srauto sumažėjimą ir įrangos gedimą. Ši senėjimo žala dažniausiai atsiranda vamzdynuose su ilgalaikiu-perkaitimo stebėjimu ir atviru aukštos{8} temperatūros šilumos poveikiu.
1. Terminio oksidacijos skilimo ir trapumo mechanizmas
PFA išlaiko stabilias mechanines savybes vardiniame eksploatavimo temperatūros diapazone. Kai darbinė temperatūra nuolat viršija viršutinę ribinę atsparumo temperatūrai vertę, terpėje ir ore esantis deguonis atakuoja silpnus molekulinių grandinių ryšius. Ilgalaikė terminė oksidacija suskaido ilgas polimerų grandines į trumpus fragmentus, kartu su daliniu kryžminiu-su kietėjimu. Medžiaga praranda klampumą ir lankstumą, pereinant iš kietos būsenos į standžią trapią būseną. Net nedidelis kintamasis įtempis gali paskatinti įtrūkimų daigumą ir greitą išsiplėtimą. Skirtingai nei grįžtamasis trapumas žemoje -temperatūroje, terminis oksidacijos senėjimas sukelia negrįžtamą cheminės struktūros pažeidimą, o pamušalas negali atkurti lankstumo net temperatūrai nukritus iki normalios.
2. Tipinės pozicijos, linkusios į terminį senėjimą
Dujotiekio atkarpos, sandariai apvyniotos elektrinėmis karščio juostomis, sugedusios temperatūros kontrolės ir nuolatinės perkaitimo;
Neizoliuoti oriniai vamzdynai, vasarą veikiami aukštos{0}temperatūros spinduliuotės ir tiesioginių saulės spindulių;
Negyvos kojos vamzdynai su statine terpe, negalinčia išsklaidyti šilumos, formuoja vietinę šilumos akumuliaciją;
Ploni pamušalo plotai su mažu medžiagos storiu ir silpnesnėmis antioksidacinėmis senėjimo savybėmis;
Vamzdžių jungiamosios detalės siurblio išleidimo angose su aukšta terpės temperatūra ir nuolatiniu šilumos poveikiu.
3. Pagrindiniai senėjimą skatinantys veiksniai
Šildymo sekimo sistemai trūksta viršutinės temperatūros ribos blokavimo apsaugos, todėl nekontroliuojama itin{0}}aukšta temperatūra;
Projektinės temperatūros parametras viršija ilgalaikę leistiną PFA pamušalo medžiagos{0}} eksploatavimo temperatūrą;
Išorinis termoizoliacinis sluoksnis nukrenta dideliuose plotuose, dėl to atsiranda tiesioginis pamušalo išorinės sienos ir karšto oro kontaktas;
Sistema nepertraukiamai veikia metus be išjungimo priežiūros, kaupia oksidacinius pažeidimus;
Mediume yra oksiduojančių komponentų, tokių kaip vandenilio peroksidas ir stiprių oksidantų, kurie pagreitina grandinės skilimą.
4. Visos-nuorodų prevencijos ir kontrolės techninės priemonės
① Sukonfigūruokite dviejų kanalų
Uždrausti ilgalaikį{0}}eksploatavimą, viršijantį medžiagos temperatūros slenkstį pagal valdymo logiką.
② Patikrinkite projektinę darbinę temperatūrą griežtai pagal PFA medžiagos atsparumo temperatūrai techninį indeksą
Venkite parametrų neatitikimo, dėl kurio atsiranda lėtinis terminis skilimas.
③ Laiku pataisykite pažeistą šilumos izoliacijos apvalkalą, kad susidarytumėte visišką šilumą išsaugojantį ir šilumą izoliuojantį išorinį sluoksnį
Išskirkite išorinę aukštos temperatūros{0}}radiaciją ir oro oksidaciją.
④ Reguliariai reguliariai išjunkite ilgai{0}}veikiančius vamzdynus, kad sumažintumėte kaupiamą šiluminę žalą
Tinkamai atvėsinkite, kad sumažintumėte vidinį medžiagos likutinį įtempimą.
⑤ Atlikite senstančių{0}} vamzdžių sekcijų endoskopinį stebėjimą ir lankstumo mėginių ėmimo testą
Pakeiskite stipriai sutrupėjusias vamzdžių jungiamąsias detales prieš masinį skeveldrų išsiskyrimą.
5. Prevencinio poveikio palyginimo lentelė
表格
| Temperatūros valdymo ir apsaugos režimas | Terminio senėjimo trapumo rizika | Paraiškos pasiūlymas |
|---|---|---|
| Nėra temperatūros blokavimo + izoliacijos pažeidimas + ilgalaikis -perkaitimo veikimas | Pamušalas įtrūksta ir išsilieja fragmentai po ilgo{0}}tarnavimo | Atkurkite izoliacinį sluoksnį ir uždėkite temperatūros bloką, pakeiskite pasenusias vamzdžių dalis |
| Uždaros{0}}kilpos temperatūros ribos kontrolė + nepažeista šilumos izoliacija + reguliarus priežiūros nutraukimas | Efektyviai sulėtina molekulinės grandinės oksidacijos skilimą ir medžiagų trapumą | Standartinė šiluminės{0}}apsaugos specifikacija PFA išklotiems šildymo vamzdynams |
| Antioksidacinis modifikuotas PFA pamušalas + paskirstytos temperatūros signalas realiu-laiku + metinis pamušalo veikimo patikrinimas | Itin mažas trapus suskaidymas ir vamzdyno užsikimšimas yra paslėptas pavojus | Pageidautina aukštos{0}}temperatūrinės nepertraukiamos gamybos antikorozinio šildymo vamzdynų{1}}schema |
Išvada
PFA pamušalo terminio oksidacijos senėjimo gedimą sukelia nuolatinė aukšta temperatūra, sukelianti negrįžtamą molekulinės grandinės oksidacinį lūžį, dėl kurio pamušalas praranda kietumą ir sukelia trapus įtrūkimus bei lupimąsi. Pagrindinės prevencijos strategijos apima šildymo temperatūros fiksavimą su blokavimo apsauga, medžiagų temperatūros atsparumo rodiklių suderinimą projektavimo etape, visiškos šilumos izoliacijos apsaugos palaikymą, periodinės poilsio priežiūros organizavimą ir reguliarų pamušalo senėjimo laipsnio nustatymą. Viso-proceso uždaro-ciklo automatinio valdymo parametrų nustatymo, išorinės apsaugos inžinerijos ir periodinio įrangos tikrinimo valdymas gali pašalinti vamzdyno užsikimšimą ir pagrindo korozijos nuotėkį, atsirandantį dėl terminio senėjimo PFA padengtų šildymo vamzdžių trapumo.
