A termikus oxidáció okozta öregedési töredezettség meghibásodása a PFA-bélésre vonatkozik, amely hosszú ideig -folytonosan magas-hőmérsékletű, oxigénáteresztő környezetben működik. A polimer molekulalánca lépésről lépésre oxidatív hasításon és keresztkötési reakción megy keresztül, az anyag fokozatosan elveszíti rugalmasságát és hajlékonyságát, kemény és rideg állapotba kerül. Enyhe nyomásingadozás, vízkalapács ütés vagy csővezeték vibráció hatására a repedések az egész bélésfelületen szétterjednek, amit nagy-területi széttöredezés, porlódás és az acélcső belső faláról való leválás követ. A lehántott fluoroplasztikus töredékek elzárják a csőjáratokat, és a korrozív közeg közvetlenül érintkezik az alapcsővel, hogy gyors rozsda behatolást és szivárgást idézzen elő. Ez a meghibásodás a polimer anyagok visszafordíthatatlan kémiai lebomlásához kapcsolódik, ami főként a magas hőmérsékletű fűtővezetékekben jelentkezik, hosszú ideig-túlhőmérsékletű{10}}szolgáltatással és elégtelen oxigénszigeteléssel.
1. Termikus oxidációs öregedés és a ridegség lebomlásának mechanizmusa
A PFA fluorpolimer stabil molekulaszerkezetet tart fenn a tervezett megengedett hőmérsékleti tartományon belül. Ha az üzemi hőmérséklet hosszú ideig meghaladja a hosszú távú üzemi határértéket, a közegben oldott vagy az apró bélés pórusaiból behatoló oxigén megtámadja a PFA szén-szén főláncát. A folyamatos oxidáció a hosszú molekulaláncokat rövid darabokra bontja, míg a részleges keresztkötések merevvé és törékennyé teszik az anyagot. A szakadási nyúlás és az ütésállóság meredeken csökken, és a bélés nem képes elnyelni a külső feszültséget a rugalmas deformáció révén. Az apró repedések váltakozó terhelés hatására gyorsan kitágulnak, és az egész bélés pelyhes vagy porszerű törmelékre hasad és leesik. Az alacsony hőmérsékletű ridegségtől eltérően, amely a szívósság reverzibilis csökkentése, a termikus oxidációs öregedés a molekulaszerkezet maradandó károsodásához vezet, és a bélés még hőmérsékletcsökkentés után sem tudja visszaállítani eredeti teljesítményét.
2. Tipikus pozíciók, amelyek hajlamosak a termikus öregedés károsodására
A legmagasabb középhőmérsékletű és leghosszabb fűtési időtartamú hőforrásokhoz legközelebb eső csővezetékszakaszok;
Holt lábú csővezetékek statikus közeggel, amely nem felújítható, oxigén folyamatosan részt vesz az oxidációs reakcióban;
Vékony béléses területek gyenge védőhatással az oxigén beszivárgása ellen és gyorsabb öregedési sebességgel;
A csővezeték felső gázfázis{0}}szakaszai, ahol a levegő összegyűlik, és az oxigénkoncentráció sokkal magasabb, mint a folyadékfázisban;
Karimás gyökérrések, ahol a külső levegő behatol a közbenső rétegbe, hogy felgyorsítsa a felületi öregedést.
3. Az öregedési kudarcot felgyorsító fő indukáló tényezők
A PFA anyag névleges folyamatos munkahőmérsékletét jóval meghaladó hosszú távú túlmelegedés;
A közeg túlzott mennyiségű oldott oxigént tartalmaz deoxidációs kezelés nélkül, mielőtt belép a csővezetékrendszerbe;
A bélésben lyukak és rések találhatók, amelyek csatornákat biztosítanak a külső levegő számára a kötőrétegbe való beszivárgáshoz;
A csővezeték külső falán nincs hőszigetelő bevonat, a külső oxigén folyamatosan diffundál a bélésanyagba;
Évekig tartó megszakítás nélküli,{0}}megállás nélküli működés, leállás és ellenőrzés nélkül, folyamatosan felhalmozódó oxidatív károsodással.
4. Teljes-Link megelőzési és ellenőrzési technikai intézkedések
① Szigorúan rögzítse a középhőmérséklet felső határát az anyagtechnikai paramétereknek megfelelően
Tiltsa meg a hosszú távú{0}}túlhőmérsékletű műveleteket, hogy megszüntesse a molekulalánc oxidációjának alapvető feltételeit.
② Konfigurálja a dezoxidáló és gáztalanító berendezést a folyamatrendszer elején
Csökkentse a forrásból származó szállítóközeg oldott oxigéntartalmát.
③ Szállítás előtt végezzen szigorú szikralyuk-érzékelést és légtömörségi vizsgálatot a bélelt csöveken
Blokkolja az oxigén beszivárgási csatornákat, amelyeket a bélés mikropórushibái okoznak.
④ Csomagolja be a teljes hőszigetelő és tömítő védőréteget minden kültéri és magas hőmérsékletű-csőszakaszra
Zárja el a légköri oxigén behatolását a bélés szerkezetébe.
⑤ Rendszeres időszakos leállási karbantartást és endoszkópos vizsgálatot kell végezni
Cserélje ki előre az erősen elöregedett és rideg csőszerelvényeket, mielőtt a töredezettség eloszlik.
5. Megelőzési hatások összehasonlító táblázata
表格
| Működési és védelmi mód | A termikus öregedés töredezettségének kockázata | Alkalmazási javaslat |
|---|---|---|
| Hosszan tartó-túlmelegedés + nincs közepes deoxidáció + nincs külső tömítőszigetelés | A bélés rideg porlódása és eltömődés szivárgása több üzeméven belül jelentkezik | Cserélje ki az elöregedett csővezetékeket, és javítsa ki a hőmérséklet-szabályozást és a közeg-előkezelő rendszert |
| Hőmérséklet reteszszabályozás + közepes gáztalanító kezelés + késztermékhiba észlelés + külső tömítés védelem | Hatékonyan lassítja az oxidatív lebomlást és meghosszabbítja a bélés élettartamát | Szabványos működési és védelmi előírások a magas hőmérsékletű,{0}}PFA-val bélelt fűtővezetékekhez |
| Anti-oxidációval módosított PFA bélés + online hőmérséklet valós-figyelés + éves öregedési teljesítmény mintavételezés | Rendkívül alacsony rideg leválás és csővezeték elzáródás rejtett veszély | Előnyben részesített séma a megszakítás nélküli gyártáshoz, magas{0}}hőmérsékletű korróziógátló-fűtési rendszerhez |
Következtetés
A PFA bélés termikus oxidációs öregedése miatti törékeny töredezési kudarcát a magas hőmérséklet és az oxigén okozza, amely együttesen tönkreteszi az eredeti polimer molekulaszerkezetet, ami visszafordíthatatlan anyagi szívósság elvesztését és végső töredezett hámlást eredményez. Az alapvető megelőzési intézkedések közé tartozik az üzemi hőmérséklet merev szabályozása, az oldott oxigén eltávolítása a folyamatközegben, a bélés behatolási hibáinak kiküszöbölése az oxigén behatolásának megakadályozása érdekében, a külső tömítés szigetelés elleni védelme, valamint a rendszeres ellenőrzés és csere végrehajtása. A paraméterek működésének teljes-folyamat-zárt hurkú kezelése, a közeg előkezelése, a gyári minőségellenőrzés és a napi karbantartás elkerülheti a berendezések leállását és a PFA bélésű fűtőcsövek elöregedése miatti szivárgási baleseteket.
