Porucha vytlačování v důsledku tepelné deformace znamená, že při dlouhodobém{0}}střídání vysokoteplotních a nízkoteplotních cyklů je koeficient lineární roztažnosti PFA obložení mnohem větší než u kovové základní trubky. Výstelka generuje nevratné tepelné smršťování a expanzní deformaci a je vytlačována a vytlačována uvnitř omezené dutiny trubky. Výstelka se lokálně skládá, hromadí a deformuje a blokuje průtokový kanál potrubí. Silné vytlačování roztrhne strukturu obložení, umožní korozivnímu médiu proniknout přes spojovací rozhraní a způsobí odlupování obložení na velké ploše a únik koroze substrátu. Tato porucha se většinou vyskytuje u potrubí s častým nárůstem a poklesem teploty, což patří ke strukturálnímu poškození způsobenému nevhodnou tepelnou roztažností mezi výstelkou a základním materiálem.
1. Mechanismus deformace tepelného vytlačování
Rychlost tepelné roztažnosti fluoroplastů PFA je desítkykrát vyšší než u substrátů z uhlíkové oceli a nerezové oceli. Když se systém zahřeje, výstelka se roztáhne směrem ven a je omezena tuhou vnitřní stěnou kovové trubky, což vytváří vnitřní tlakové napětí. Během odstavení chlazení se výstelka smršťuje dovnitř a nemůže se úplně resetovat kvůli omezení základní trubky. Opakované teplotní cykly způsobují kumulativní plastickou deformaci ostění. V úzkých úsecích trubek a ohnutých polohách je přebytečný výstelkový materiál vytlačován do vrásek a vyboulení. Přeložená oblast snáší koncentrované napětí a je náchylná k praskání a roztržení. Na rozdíl od stárnutí a poškození rozpouštědlem je toto selhání čistě rozměrovou deformací způsobenou rozdílem fyzické tepelné roztažnosti spíše než chemickým poškozením materiálu.
2. Typické polohy náchylné k poškození tepelným vytlačováním
Redukční a variabilní{0}}průměrové části potrubí s náhlou změnou vnitřního průměru a snadným stohováním vložek;
Kolena a zakřivená potrubí se zakřivenou vnitřní stěnou omezující volnou expanzi vyložení;
Dlouhá přímá potrubí s velkou kumulativní délkou roztahování a smršťování;
Umístění kořene příruby, kde je obložení upevněno na konci a tepelný posun je soustředěn;
Každý pracovní cyklus často spouštějte-zastavujte potrubí zařízení s drastickými změnami teploty.
3. Klíčové indukující faktory urychlující selhání vytlačování
Žádný rezervovaný příspěvek na tepelnou roztažnost v konstrukčním návrhu ostění;
Příliš silná jednovrstvá-podšívka s velkým objemem expanzní deformace;
Časté rychlé zahřívání a ochlazování vedoucí k ostrému střídavému namáhání;
Konce trubek jsou zcela upevněny přírubovou přírubou k zablokování výstelkového prostoru;
Nerozumný proces tváření sintrováním vedoucí k nadměrnému vnitřnímu zbytkovému pnutí vyzdívky.
4. Úplná-technická opatření pro prevenci a kontrolu propojení
① Vyhraďte dilatační mezery během zpracování obložení a tváření lemování
Nastavte vhodnou hranici smrštění, abyste tlumili tepelný posun materiálu PFA.
② Kontrolujte přiměřený rozsah tloušťky vrstvy obložení
Vyhněte se příliš-tloušťce obložení, která způsobuje nadměrnou nadbytečnou deformaci během změny teploty.
③ Přijměte postupy gradientního vytápění a chlazení
Zakažte okamžitý teplotní šok, abyste snížili cyklické střídavé namáhání.
④ Optimalizujte strukturu upevnění konce příruby
Přijměte plovoucí koncové lemování namísto tuhého plného zajištění, aby bylo možné malé axiální klouzání.
⑤ Provádějte pravidelnou endoskopickou kontrolu přehnuté a vyboulené výstelky
Ořízněte nebo vyměňte deformované potrubní fitinky dříve, než dojde k ucpání a roztržení.
5. Srovnávací tabulka účinku prevence
表格
| Design & Operation Mode | Riziko selhání tepelného vytlačování | Návrh aplikace |
|---|---|---|
| Bez přídavku na roztažení + pevná fixace konce + častý teplotní šok | Zablokování a natržení vrásek během několika cyklů spuštění{0}}zastavení | Okamžitě rozeberte a znovu zpracujte obložení s vyhrazenou dilatační vůlí |
| Před-nastavená deformace + standardizované přepínání teplot + pravidelná vnitřní kontrola | Účinně se vyhněte stohování a poškození výstelky | Standardní výrobní specifikace pro potrubí s PFA se střídáním teploty |
| Spárování segmentového obložení + plovoucí přírubová struktura + pomalá regulace teploty | Extrémně nízká tepelná deformace skrytý problém | Preferované schéma pro přerušovaný provoz a časté kolísání teplot topných potrubí |
Závěr
Porucha tepelného vytlačování výstelky PFA je odvozena z obrovského rozdílu v koeficientu tepelné roztažnosti mezi fluoroplastovou výstelkou a kovovou základní trubkou. Opakované teplotní cykly způsobují kumulativní plastickou deformaci a nucené extruzní skládání obložení ve stísněném prostoru. Mezi základní preventivní opatření patří rezervování přídavku na konstrukční posun během výroby, optimalizace režimu omezení konce, regulace rychlosti změny teploty a pravidelná kontrola stavu deformace obložení. Řízení celého-procesu návrhu obložení, technologie tváření a provozu v terénu může eliminovat rizika zablokování potrubí a netěsností při prasknutí výstelky způsobená tepelnou nevhodnou deformací topných trubek vyložených PFA.
