A hőfeszültség-repedés meghibásodása a hidegindítás, a vészleállítás és a váltakozó fűtési és hűtési ciklusok közötti drasztikus hőmérséklet-ingadozásra utal. A PFA bélés lineáris tágulási együtthatója nagymértékben eltér az acél hordozóétól. Ha a bélés szorosan az acélcsőhöz van kötve, az egyenetlen hőtágulás és összehúzódás hatalmas belső feszültséget hoz létre a fluoroplasztikus rétegben. Ha a feszültség meghaladja az anyag szakítószilárdságát, a bélés felületén axiális vagy kerületi áthatoló repedések keletkeznek. A korrozív közeg behatol a közbenső réteg repedéseibe, és buborékosodást, nagy-felületű gyantamentességet és az acélcső rozsdaszivárgását okozza. A megrepedt bélésdarabok leesnek, és elzárják a csőszerelvényeket, például a könyököket és a pólókat. Ez a hiba gyakran fordul elő olyan fűtési csővezetékekben, amelyekben gyakori a hőmérséklet-váltás és a hőmérséklet gyors emelkedése és csökkenése.
1. Visszafogott termikus deformáció és repedésképző mechanizmus
Az acél alapcső alacsony hőtágulási sebességgel rendelkezik, míg a PFA bélés sokkal nagyobb tágulási és zsugorodási amplitúdóval rendelkezik a hőmérséklet változása mellett. A kötési kényszer hatására a bélés nem tud szabadon megnyúlni melegítés közben, és összenyomódik, hogy nyomófeszültséget hozzon létre; a hűtési összehúzódás során a merev acélcső szorosan meghúzza, és nagy húzófeszültséget képez. Az ismételt meleg-hideg váltakozás a feszültség-fáradás felhalmozódásához vezet a bélés belsejében, és a feszültségkoncentrációs pontokon mikrorepedések képződnek, és átterjednek a bélés teljes vastagságán. Ellentétben a kémiai molekuláris lánckárosodás okozta öregedési ridegséggel, ezt a repedést pusztán mechanikailag indukálta a nem megfelelő termikus deformációs visszatartás, és a törési nyomok tiszta feszültségtörési jellemzőket mutatnak.
2. Tipikus pozíciók, amelyek hajlamosak a termikus stressz okozta károsodásra
Hosszú egyenes csőszakaszok általános kötéskorlátozással és koncentrált kumulatív hőfeszültséggel;
Könyökök, szűkítők és pólók hirtelen szerkezeti változásokkal és erős feszültségkoncentrációval;
Peremperemek átmeneti zónái, ahol a méretmutáció feszültségkoncentrációhoz vezet;
Helyi bélésjavító foltok következetlen ragasztási szilárdsággal és tágulási teljesítménnyel;
Az egyik oldalon fűtött, a másik oldalon szigetelt csővezetékszakaszok aszimmetrikus hőmérsékleti mezőt képeznek.
3. A repedés meghibásodását gyorsító fő tényezők
A helyszíni működés egy-lökettel gyors felfűtést vagy kényszerített vészhűtést alkalmaz gradiens átmenet nélkül;
A bélés teljesen szinterezve van, teljes felületi erős ragasztással, így nem tart fenn mikroelmozdulást a termikus deformáció miatt;
A csővezeték szigetelése részben hiányzik, ami egyenetlen csőfal hőmérsékletet és helyi feszültségtúlterhelést eredményez;
A tervezés nem veszi figyelembe a bélés és az alapanyag közötti hőtágulási különbséget, hiányzik a szerkezeti kioldási intézkedések;
A gyakori indítási és leállítási ciklusok felerősítik a váltakozó hőterhelés okozta kifáradás okozta károkat.
4. Teljes-Link megelőzési és ellenőrzési technikai intézkedések
① Fogalmazzon meg szegmentált lassú fűtési és fokozatos hűtési műveleteket
Kerülje el a pillanatnyi hőmérséklet-különbséget, hogy alapvetően megszüntesse az éles hőfeszültség kialakulását.
② Optimalizálja a bélés szinterezési folyamatát, hogy pontozott vagy hálós kötést alkalmazzon a teljes -felületi tapadás helyett
Tartson fenn apró csúszó réseket, hogy kompenzálja a hőtágulást és az összehúzódást.
③ Javítsa meg a sérült szigetelőrétegeket időben, hogy garantálja a csővezeték egyenletes általános hőmegőrzését
Szüntesse meg a helyi túlhűtést és túlmelegedést az egyenetlen feszültségeloszlású területeken.
④ Táguláskompenzációs szakaszok és rugalmas összekötő kötések beállítása hosszú{0}}távolságú bélelt csővezetékekhez
Engedje el a csőtest teljes termikus deformációs elmozdulását.
⑤ Végezzen rendszeres endoszkópos ellenőrzést az átmeneti részekre és a hosszú egyenes csövekre összpontosítva
Határozza meg az apró termikus repedéseket, mielőtt behatolna és szivárogna.
5. Megelőzési hatások összehasonlító táblázata
表格
| Ragasztás és működési mód | Termikus stressz repedésveszély | Alkalmazási javaslat |
|---|---|---|
| Teljes-felület szoros kötés + közvetlen gyors hőmérsékletváltozás + hiányos szigetelés | Többszöri meleg{0}}hideg ciklus után behatoló repedések jelennek meg | Váltson át helyi kötési folyamattá, és alkalmazza a gradiens hőmérséklet-szabályozást |
| Pontragasztó bélés + szabványos hőmérséklet-emelkedés/lehűtés + teljes hőszigetelés | Hatékonyan puffereli a tágulási különbséget és korlátozza a feszültség-repedés terjedését | Szabványos előregyártási és működési specifikáció a hőmérséklet{0}}váltakozó PFA-bélésű fűtővezetékekhez |
| Módosított alacsony-tágulású PFA bélés + elosztott hőmérséklet-érzékelés + rendszeres repedésvizsgálat | Rendkívül alacsony béléshasadási szivárgás és rétegközi korrózió rejtett veszély | Előnyben részesített séma szakaszos gyártású korróziógátló fűtőcsőhálózati projektekhez- |
Következtetés
A PFA-bélés hőfeszültség-repedése a bélés és az acél szubsztrátum közötti hőtágulási együttható eltéréséből adódik. A korlátozott tágulás és összehúzódás váltakozó húzó- és nyomófeszültséget idéz elő, ami a bélés -falhasadásához vezet. A fő megelőző intézkedések közé tartozik a gradiens hőmérséklet-szabályozás megvalósítása, a béléskötési mód optimalizálása a deformációs ráhagyás tartaléka érdekében, a teljes és egyenletes hőszigetelés biztosítása, a csővezeték tágulást kompenzáló szerkezeteinek hozzáadása és az időszakos repedésvizsgálatok elvégzése. A bélésgyártási folyamat tervezésének teljes-folyamat zárt{5}}hurkú kezelése, a helyszíni működési specifikációk és a napi berendezés-ellenőrzés
