A PFA fluorpolimer visszafordíthatatlan termikus oxidatív öregedésen megy keresztül, ha hosszú távú, -magas-hőmérsékletű és oxigéntartalmú{2}}környezetnek van kitéve. Az oxigénmolekulák megtámadják a polimer molekuláris főláncát, láncszakadást és keresztkötési reakciókat indítva el. A bevonat fokozatosan sárgává és törékennyé válik, felületi repedések lépnek fel, a szakítószilárdság és a tapadási erő meredeken csökken. A korrozív közeg az öregedési repedéseken keresztül behatol a fémhordozó felületére, ami a bélés buborékolását, rétegválását és a korrózió elleni védelem teljes meghibásodását okozza. A termikus oxidációs öregedés a lassú halmozott anyagromláshoz tartozik, amelyet nehéz korai stádiumban észlelni, és ez a PFA-val bélelt fűtőcsövek fő élettartama{10}}korlátozó tényezője magas hőmérsékletű munkakörülmények között.
1. Termikus oxidációs lebomlási mikro-mechanizmus
Folyamatos magas hőmérsékletű{0}}körülmények között a PFA hosszú molekulaláncainak kémiai kötései instabillá válnak. A levegőben vagy a technológiai közegben lévő oxigén megbontja a szén-fluor- és szén-szénkötéseket, ami molekulalánctöréshez vezet. A törött töredékek egy része illékony kis molekulákat képez, és kiszabadul, vékonyabbá és lazábbá téve a bevonatot; egy másik rész a molekulaláncok között térhálós{5}}struktúrákat hoz létre, ami megnöveli a keménységet és csökkenti a rugalmasságot. A kompakt eredeti szerkezet megsemmisül, apró, egymással összefüggő repedéseket okozva. A hőmérséklet-ciklus során a repedésközök folyamatosan tágulnak, és a bevonat és az alapfém közötti határfelületi kötőerő folyamatosan csökken. Végül a bélés elveszti szerkezeti integritását, és pelyhekben levál. Az oldószeres duzzadás okozta károsodástól eltérően ez a hiba inkább kémiai lánclebomlás, semmint idegen molekulák fizikai beillesztése.
2. Tipikus munkakörülmények, amelyek hajlamosak a termikus oxidációra
Folyamatosan a PFA-anyag maximális -hosszú távú megengedett hőmérséklete közelében működő berendezés;
A csővezeték külső fala magas{0}}hőmérsékletű forró levegőnek, füstgáznak és nyílt hősugárzási környezetnek van kitéve;
Oldott oxigént és oxidációs láncreakciót gyorsító anyagokat tartalmazó közeg;
Túl vékony vastagságú bélés, hajlamos az oxigén behatolására és a gyors belső öregedésre;
Hiányos szinterezésű és laza molekulaszerkezetű munkadarabok, amelyek érzékenyebbek az oxidatív károsodásra.
3. A termikus oxidációs öregedést felgyorsító alapvető tényezők
A PFA névleges folyamatos üzemi hőmérsékletét meghaladó hosszú-távú, túl-hőmérsékletű működés;
Magas oxigénkoncentráció a belső közegben és a külső környezeti atmoszférában;
Váltakozó hideg és meleg munkakörülmények, amelyek fokozzák a kötés kifáradását és az oxidációs sebességet;
Közönséges PFA-alapanyag, oxidációt módosító adalékok nélkül-;
Hosszú-leállás magas-hőmérsékletű visszamaradó közeggel a csővezeték belsejében.
4. Teljes-Link megelőzési és ellenőrzési technikai intézkedések
① Szigorúan hajtsa végre a hőmérséklet felső határának reteszszabályozását
Tiltsa meg az anyag által meghatározott hőmérsékleti küszöbértéket meghaladó{0}}hosszú távú működést, hogy lelassítsa a kötés felszakadását.
② Használjon anti--oxidációval módosított PFA speciális nyersanyagot
Adjon hőstabilizátorokat és -öregedésgátló adalékokat a porhoz, hogy megakadályozza a szabad gyökös oxidációs láncreakciót.
③ Tömítse és szigetelje le a külső csővezeték szakaszokat
Csomagolja be a hőszigetelést és a tömítőhéjat, hogy elszigetelje az oxigént és a magas{0}}hőmérsékletű külső hőforrást.
④ Csökkentse az oldott oxigén mennyiségét a technológiai közegben
Szereljen be légtelenítő eszközöket az oxigéntartalom csökkentése és a belső oxidatív erózió gyengítése érdekében.
⑤ Rendszeresen ellenőrizze a bevonat megjelenését és a szikratesztet
Korai mikrorepedések és tűlyukak észlelése, és a sérült helyek javítása, hogy elkerülje a felgyorsult öregedést.
5. Megelőzési hatások összehasonlító táblázata
表格
| Anyag és működési mód | A termikus oxidáció öregedési kockázata | Alkalmazási javaslat |
|---|---|---|
| Szokásos PFA + hosszú távú-hőmérséklet feletti{2}}aerob környezet | Gyors rideg repedés a szervizcikluson belül | Cserélje ki módosított öregedésgátló-anyagra, és korlátozza a hőmérsékletet |
| Módosított anti-oxidáció PFA + hőmérséklet szabványos szabályozás | Hatékonyan meghosszabbítja a bélés élettartamát | Magas{0}}hőmérsékletű csővezeték szabványos konfigurációja |
| Külső tömítő szigetelés + közepes deoxidációs kezelés | Minimális öregedési lebomlási sebesség | Folyamatos magas hőmérsékletű{0}}előnyös termelési rendszer |
Következtetés
A PFA-bevonat termikus oxidatív öregedését az oxigén{0}}indukált molekulalánc-hasadás és kereszt-kötések okozzák tartósan magas hőmérsékleten, ami a bélés törékenységéhez, repedéséhez és adhéziós gyengüléséhez vezet. Az alapvető irányítási eszközök a működési hőmérséklet korlátozása a termikus gerjesztés csökkentése érdekében, az anti--oxidációval módosított nyersanyagok feljavítása a kémiai lebomlás megakadályozása érdekében, az oxigén elválasztása tömítési intézkedésekkel és az oxidáló komponensek csökkentése a közegben. A teljes folyamat ellenőrzése az anyagválasztástól a működési paraméterek korlátozásán át a napi ellenőrzésig hatékonyan késleltetheti az öregedési hibákat, és meghosszabbíthatja a PFA korróziógátló burkolatának -élettartamát.
