Lo-krhko pucanje na niskim temperaturama odnosi se na PFA oblogu izloženu naglom ultra{1}}niskom temperaturnom okruženju tijekom isključivanja sustava, hitnog hlađenja ili dodavanja hladnog medija. Pokretljivost molekularnog lanca fluoroplasta naglo pada, žilavost materijala drastično opada i prelazi u kruto krhko stanje. Pod blagim udarom tekućine, vibracijama cjevovoda ili manjim mehaničkim naprezanjem, nepravilne pukotine se brzo stvaraju i šire na površini obloge. Nakon što pukotine prođu kroz sloj obloge, korozivna tekućina prodire u veznu površinu između obloge i čelične podloge, izazivajući ljuštenje obloge i curenje korozije osnovne cijevi. Ovaj kvar pripada temperaturno-oštećenju zbog slabljenja žilavosti materijala, koje se često događa u cjevovodima na otvorenom zimi, cjevovodima za dostavu kriogenog medija i cjevovodima opreme s brzim prisilnim hlađenjem.
1. Lot-na niskim temperaturama i mehanizam pucanja
PFA fluoropolimer održava dobru fleksibilnost unutar svog nazivnog raspona radne temperature. Kada temperatura okoline ili temperatura medija padne ispod praga rastezljivog-krhkog prijelaza materijala, međumolekularna vezna sila postaje kruta, a polimerni lanac se ne može savijati i deformirati kako bi raspršio vanjski stres. Male vibracije i fluktuacije tlaka stvaraju koncentrirani stres na podstavi; nesposoban apsorbirati naprezanje putem elastične deformacije, materijal izravno inicira krte pukotine. Ako temperatura opetovano varira između normalne radne temperature i niske temperature, izmjenjivanje hladnoće i topline će korak po korak povećati širinu i dubinu pukotine. Za razliku od toplinskog oksidativnog starenja uzrokovanog visoko-temperaturnom kemijskom razgradnjom, ovo oštećenje je reverzibilno smanjenje žilavosti na niskim temperaturama koje dovodi do mehaničkog loma, bez trajnog loma molekularnog lanca u početnoj fazi.
2. Tipični položaji skloni krhkom oštećenju-na niskim temperaturama
Izloženi nadzemni cjevovodi bez toplinske izolacije u vanjskom okruženju niske{0}}temperature;
Segmenti cjevovoda izravno povezani s otvorima za dovod kriogenog materijala s iznenadnim hladnim udarom;
Slijepe cijevi i mrtve noge gdje se statički medij smrzava i širi kako bi stisnuo oblogu;
Tanko{0}}područja obloge sa slabom strukturnom otpornošću na temperaturna opterećenja;
Pozicije prirubnice i koljena sklone su vibracijama i koncentraciji naprezanja tijekom pada temperature.
3. Čimbenici koji potiču jezgru koji ubrzavaju krti slom
Bez vanjske toplinske izolacije i omota protiv-smrzavanja cjevovoda položenih na otvorenom;
Izravno ubrizgavanje medija ultra-niske temperature u vruće cjevovode bez postupnog prijelaza temperature;
Medij zadržan unutar cjevovoda tijekom gašenja smrzava se i širi stvarajući unutarnju silu istiskivanja;
Vibracije temelja cjevovoda i mehanički udar pumpe koji se prenose na oblogu pri niskoj temperaturi;
Dugo{0}}prekid rada bez pražnjenja zaostale tekućine, što dovodi do oštećenja uslijed istiskivanja leda u hladnim godišnjim dobima.
4. Potpune-tehničke mjere za sprječavanje i kontrolu veze
① Omotajte kompletnu toplinsku izolaciju i zaštitni sloj protiv-smrzavanja za izložene dijelove cijevi
Izolirajte niske{0}}temperature okoline kako biste stabilizirali radnu temperaturu obloge.
② Prije uvođenja kriogenog medija usvojite stupnjevani postupak prethodnog{0}}hlađenja
Izbjegavajte jedno-oštar pad temperature kako biste spriječili hladni udar na podstavi.
⑤ Temeljito ispustite sav preostali medij unutar cjevovoda nakon-dugotrajnog prekida rada
Uklonite skrivenu opasnost od širenja volumena i istiskivanja uzrokovanog smrzavanjem tekućine.
④ Učvrstite nosače cjevovoda prigušnim brtvama kako biste smanjili prijenos mehaničkih vibracija
Odrežite vanjski izvor vibracijskog stresa koji uzrokuje krto pucanje.
⑤ Odaberite nisko-temperaturno ojačani modificirani PFA za cjevovode koji služe u uvjetima česte hladno-vruće izmjene
Optimizirajte formulu za smanjenje rastezljive-krhke prijelazne temperature obloge.
5. Tablica usporedbe učinaka prevencije
表格
| Izgled i način rada | Niska{0}}temperaturna opasnost od krhkih pukotina | Prijedlog aplikacije |
|---|---|---|
| Bez zaštite izolacije + izravno napajanje hladnog medija + zadržavanje tekućine tijekom gašenja | U okruženju niske-temperature lako dolazi do krhkih pukotina i fragmentacije obloge | Dodajte toplinski izolacijski sloj i potpuno ispustite zaostalu tekućinu |
| Potpuna-izolacija protiv smrzavanja + postupno prebacivanje temperature + standardizirana drenaža za gašenje | Učinkovito izbjegavajte gubitak žilavosti na-niskim temperaturama i krti lom | Standardna konstrukcija i radna specifikacija za PFA obložene cjevovode u hladnim područjima |
| Modificirana obloga otporna na-nisku temperaturu + praćenje konstantne temperature, očuvanje topline + mrežno praćenje temperature | Izuzetno niska hladnoća-izazvana skrivena opasnost od pucanja | Preferirana shema za vanjske i kriogene radne uvjete cjevovoda grijanja |
Zaključak
PFA obloga pri nisko-temperaturnom krhkom udarnom pucanju proizlazi iz naglog smanjenja žilavosti materijala ispod temperature prijelaza u duktilnu-krtost, zbog čega obloga nije u stanju ublažiti vanjski stres i proizvesti krte prodorne pukotine. Osnovne mjere prevencije uključuju dodavanje toplinske izolacije i opreme za praćenje topline kako bi se stabilizirala radna temperatura, standardiziranje procesa dovoda hladnog medija i zaustavljanja odvodnje, smanjenje prijenosa vibracija i usvajanje modificiranih materijala za oblaganje otpornih na niske-temperature. Cjelokupno-upravljanje procesom toplinske zaštite cjevovoda, rad procesa i odabir materijala mogu spriječiti pucanje obloge i naknadne nesreće s curenjem supstrata uzrokovane krtošću na niskoj{6}}temperaturi PFA obloženih cijevi za grijanje.
