Toplinsko oksidativno starenje i krhko pucanje odnosi se na dugotrajnu-trajnost PFA obloge pod stalnom visokom temperaturom i procesnom atmosferom-koja sadrži kisik. Molekularni lanac polimera prolazi kroz oksidativnu degradaciju i cijepanje lanca, zbog čega fluoroplastika gubi izvornu žilavost i postupno postaje kruta i lomljiva. Pri izmjeni temperature, srednjeg tlaka i sitnih vibracija nastaju nepravilne pukotine na površini obloge koje se šire prema unutra do potpunog loma. Korozivni medij prodire kroz pukotinu kako bi odvojio oblogu od čelične podloge, naposljetku uzrokujući raspadanje komadića obloge i curenje kroz probijanje osnovne cijevi. Ovo oštećenje pripada ireverzibilnom kemijskom pogoršanju starenja samog fluorpolimera, koje se uglavnom pojavljuje u cjevovodima s dugotrajnim-kontinuiranim-temperaturnim radom.
1. Oksidativno starenje i mehanizam lomljivosti
PFA dugo-izložen visoko-temperaturnom aerobnom okruženju pokrenut će reakciju oksidacije slobodnih radikala na molekularnim okosnicama. Molekule kisika napadaju ugljik-ugljične veze u polimernom lancu, razbijajući dugačke molekularne lance u kratke fragmente, stvarajući pritom polarne oksidirane skupine. Izvorna inter-molekularna sila isprepletenosti naglo se smanjuje, rastezanje materijala i udarna žilavost očito opadaju, a obloga prelazi iz fleksibilnog žilavog stanja u tvrdo krhko stanje. Mikropukotine niču na-koncentriranim područjima lomljive obloge pod utjecajem toplinskog širenja i skupljanja cikličkog opterećenja. Pukotine se brzo šire duž smjera molekularnog loma bez očite plastične deformacije. Za razliku od deformacije toplinske ekstruzije uzrokovane neusklađenošću koeficijenata ekspanzije, ova greška proizlazi iz oštećenja kemijske molekularne strukture, a ne iz čiste fizičke dimenzionalne deformacije.
2. Tipični položaji skloni pucanju od toplinskog starenja
Dijelovi izravnog grijanja najbliži izvoru topline s najvišom-dugoročno stabilnom temperaturom;
Najviše točke cjevovoda gdje se nakuplja medij plinovite faze i gdje je koncentracija kisika visoka;
Laktovi i savijeni dijelovi koji nose izmjenično naprezanje na savijanje tijekom fluktuacije temperature;
Tanka područja oblaganja s malom zalihom materijala i bržom stopom degradacije starenja;
Dijelovi cjevovoda često se izmjenjuju između ultra-visoke temperature i isključivanja na sobnoj temperaturi.
3. Glavni čimbenici koji potiču ubrzanje starenja Neuspjeh
Dugotrajan-rad koji prelazi gornju granicu PFA stalne dopuštene radne temperature;
Visok sadržaj kisika u plinovitom-tekućem mješovitom mediju koji neprekidno opskrbljuje izvore oksidacijske reakcije;
Dodavanje jakih oksidirajućih tvari u procesni medij za ubrzavanje kidanja molekularnog lanca;
Nerazumna formula sirovine za oblaganje s nedovoljnim sadržajem anti-oksidacijskog stabilizatora;
Dugotrajna-neprekidna proizvodnja bez prekida rada, nedostatak intervala za usporavanje reakcije starenja.
4. Potpune-tehničke mjere za sprječavanje i kontrolu veze
① Strogo zaključajte gornju granicu-dugotrajne radne temperature
Zabraniti pretjeranu temperaturu izvan raspona nazivne temperature PFA obloge.
② Optimizirajte sastav procesnog medija kako biste smanjili višak jakih oksidirajućih komponenti
Prekinite kemijsku pokretačku silu oksidativne razgradnje sa strane medija.
③ Odaberite PFA smolu s modificiranom formulom protiv- starenja tijekom prilagođavanja obloge
Dodajte toplinske stabilizatore kako biste usporili oksidacijski lom molekularnog lanca.
④ Organizirajte redovita povremena gašenja i razdoblja održavanja za hlađenje
Smanjite kumulativno oštećenje uslijed toplinskog starenja povremenim smanjenjem temperature.
⑤ Provedite redovito endoskopsko promatranje i test uzorkovanja fleksibilnosti na ključnim dijelovima cijevi-sklonim starenju
Zamijenite ozbiljno krte obloge cjevovoda prije stvaranja pukotina.
5. Tablica usporedbe učinaka prevencije
表格
| Način rada i materijala | Rizik od pucanja uslijed toplinskog starenja | Prijedlog aplikacije |
|---|---|---|
| Dugotrajna-pretjerana temperatura + visoko oksidirajući medij + bez povremenog održavanja | Krhke pukotine i fragmentacija obloge javljaju se unutar fiksnog servisnog ciklusa | Zamijenite modificiranom fluoroplastičnom oblogom otpornom-na visoke temperature |
| Temperatura strogo kontrolirana + srednji stupanj oksidacije ograničen + redovito održavanje izvan pogona | Učinkovito odgodi molekularno starenje i proces lomljivosti | Standardna radna specifikacija za visokotemperaturne cjevovode grijanja obložene PFA |
| Anti{0}}modificirana obloga + blokada temperature u-stvarnom vremenu + godišnja inspekcija učinkovitosti obloge | Iznimno sporo starenje, pucanje skriveni problem | Preferirana shema za kontinuiranu proizvodnju visokotemperaturne anti-korozijske opreme za grijanje |
Zaključak
PFA obloga toplinskim oksidativnim starenjem, krhka pukotina uzrokovana je visoko{0}}erozijom kisika na visokoj temperaturi koja lomi polimerne molekularne lance, što dovodi do nepovratne krtosti materijala obloge i-naprezanja izazvanog širenja pukotine. Osnovne mjere prevencije uključuju strogu kontrolu radne temperature, smanjenje oksidirajućih komponenata u transportnom mediju, usvajanje materijala za obloge koji su modificirani protiv starenja i organiziranje periodičnog održavanja bez rada i inspekcije performansi. Cjelokupna-kontrola procesa odabira materijala, upravljanje parametrima procesa i održavanje opreme mogu eliminirati nesreće s curenjem uzrokovane starenjem fragmentacije PFA obloge grijaćih cijevi.
