Η αποτυχία εύθραυστης ρωγμής χαμηλής-θερμοκρασίας αναφέρεται στην επένδυση PFA που εκτίθεται σε απότομο περιβάλλον εξαιρετικά-χαμηλής θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια τερματισμού λειτουργίας του συστήματος, ψύξης έκτακτης ανάγκης ή τροφοδοσίας ψυχρού μέσου. Η κινητικότητα της μοριακής αλυσίδας του φθοριοπλαστικού πέφτει απότομα, η σκληρότητα του υλικού μειώνεται δραστικά και μεταβαίνει σε άκαμπτη εύθραυστη κατάσταση. Υπό ελαφρά κρούση ρευστού, κραδασμούς του αγωγού ή μικρή μηχανική καταπόνηση, οι ακανόνιστες ρωγμές δημιουργούνται γρήγορα και επεκτείνονται στην επιφάνεια της επένδυσης. Μόλις οι ρωγμές περάσουν από το στρώμα επένδυσης, διαβρωτικό ρευστό διεισδύει στη διεπαφή συγκόλλησης μεταξύ της επένδυσης και του χαλύβδινου υποστρώματος, προκαλώντας το ξεφλούδισμα της επένδυσης και τη διαρροή διάβρωσης του σωλήνα βάσης. Αυτή η αστοχία ανήκει σε ζημιά εξασθένησης της σκληρότητας υλικού που προκαλείται από τη θερμοκρασία-, η οποία εμφανίζεται συχνά σε εξωτερικούς αγωγούς το χειμώνα, σε γραμμές παροχής κρυογονικού μέσου και σε αγωγούς εξοπλισμού με ταχεία εξαναγκασμένη ψύξη.
1. Μηχανισμός ευθραυστότητας και ρωγμών χαμηλής- θερμοκρασίας
Το φθοριοπολυμερές PFA διατηρεί καλή ευελιξία εντός της ονομαστικής περιοχής θερμοκρασίας λειτουργίας του. Όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος ή η θερμοκρασία του μέσου πέσει κάτω από το όλκιμο-κατώφλι μετάβασης του υλικού, η διαμοριακή δύναμη δέσμευσης γίνεται άκαμπτη και η αλυσίδα του πολυμερούς δεν μπορεί να λυγίσει και να παραμορφωθεί για να διασκορπίσει την εξωτερική τάση. Οι μικροσκοπικοί κραδασμοί και οι διακυμάνσεις της πίεσης προκαλούν συγκεντρωμένη πίεση στην επένδυση. ανίκανο να απορροφήσει την τάση μέσω ελαστικής παραμόρφωσης, το υλικό προκαλεί άμεσα εύθραυστες ρωγμές. Εάν η θερμοκρασία κυμαίνεται επανειλημμένα μεταξύ της κανονικής θερμοκρασίας εργασίας και της χαμηλής θερμοκρασίας, η εναλλαγή κρύου και θερμότητας θα μεγεθύνει το πλάτος και το βάθος της ρωγμής βήμα προς βήμα. Σε αντίθεση με τη θερμική οξειδωτική γήρανση που προκαλείται από χημική αποικοδόμηση σε υψηλές{{5} θερμοκρασίες, αυτή η βλάβη είναι μια αναστρέψιμη μείωση σκληρότητας σε χαμηλή θερμοκρασία που οδηγεί σε μηχανικό κάταγμα, χωρίς μόνιμη θραύση της μοριακής αλυσίδας στο αρχικό στάδιο.
2. Τυπικές θέσεις επιρρεπείς σε εύθραυστη βλάβη σε χαμηλή-θερμοκρασία
Εκτεθειμένοι εναέριοι αγωγοί χωρίς θερμομόνωση σε εξωτερικό περιβάλλον χαμηλής-θερμοκρασίας.
Τμήματα αγωγών που συνδέονται απευθείας με θύρες τροφοδοσίας κρυογονικού υλικού με ξαφνικό κρυολόγημα.
Τυφλοί σωλήνες και νεκρά πόδια όπου το στατικό μέσο παγώνει και διαστέλλεται για να συμπιέσει την επένδυση.
Περιοχές επένδυσης με λεπτά-τοιχώματα με ασθενή δομική αντοχή στη θερμοκρασία.
Οι θέσεις της φλάντζας και του αγκώνα είναι επιρρεπείς σε δονήσεις και συγκέντρωση τάσεων κατά την πτώση της θερμοκρασίας.
3. Βασικοί παράγοντες επαγωγής που επιταχύνουν την εύθραυστη αποτυχία
Χωρίς εξωτερική θερμομόνωση και αντιπαγωτική συσκευασία σε σωληνώσεις που τοποθετούνται σε εξωτερικούς χώρους.
Άμεση έγχυση πολύ-μέσου χαμηλής θερμοκρασίας σε θερμούς αγωγούς χωρίς σταδιακή μετάβαση θερμοκρασίας.
Το μέσο που συγκρατείται στο εσωτερικό του αγωγού κατά τη διάρκεια της διακοπής λειτουργίας παγώνει και διαστέλλεται για να δημιουργήσει εσωτερική δύναμη εξώθησης.
Δόνηση θεμελίωσης αγωγού και μηχανική κρούση της αντλίας που μεταδίδεται στην επένδυση σε χαμηλή θερμοκρασία.
Μακροπρόθεσμη διακοπή λειτουργίας χωρίς άδειασμα υπολειμματικού υγρού, που οδηγεί σε ζημιά από εξώθηση παγοποίησης σε κρύες εποχές.
4. Πλήρη-Τεχνικά μέτρα πρόληψης και ελέγχου σύνδεσης
① Τυλίξτε πλήρη θερμομόνωση και αντιπαγωτική προστατευτική στρώση για εκτεθειμένα τμήματα σωλήνων
Απομονώστε τη θερμοκρασία περιβάλλοντος σε χαμηλή-θερμοκρασία για να σταθεροποιήσετε τη θερμοκρασία συντήρησης της επένδυσης.
② Υιοθετήστε διαβαθμισμένη διαδικασία σίτισης πριν από την ψύξη πριν από την εισαγωγή του κρυογονικού μέσου
Αποφύγετε μια-μια φορά απότομη πτώση της θερμοκρασίας για να αποφύγετε κρυολογήματα στην επένδυση.
⑤ Αποστραγγίστε σχολαστικά όλο το υπολειμματικό μέσο εντός των σωληνώσεων μετά από μακροχρόνιο κλείσιμο-
Εξαλείψτε τον κρυφό κίνδυνο διαστολής όγκου και εξώθησης που προκαλείται από την κατάψυξη του υγρού.
④ Στερεώστε τα στηρίγματα σωληνώσεων με παρεμβύσματα απόσβεσης για να μειώσετε τη μηχανική μετάδοση κραδασμών
Κόψτε την εξωτερική πηγή τάσης δόνησης που προκαλεί εύθραυστη ρωγμή.
⑤ Επιλέξτε χαμηλή-σκληρυνόμενη θερμοκρασία τροποποιημένου PFA για αγωγούς που εξυπηρετούν σε συχνές κρύες-θερμές συνθήκες εναλλαγής
Βελτιστοποιήστε τη φόρμουλα για να μειώσετε την εύθραυστη-θερμοκρασία μετάβασης της επένδυσης.
5. Πίνακας σύγκρισης αποτελεσμάτων πρόληψης
表格
| Διάταξη & Λειτουργία | Κίνδυνος εύθραυστης ρωγμής σε χαμηλή-θερμοκρασία | Πρόταση εφαρμογής |
|---|---|---|
| Χωρίς προστασία μόνωσης + άμεση τροφοδοσία ψυχρού μέσου + κατακράτηση υγρών κατά τη διακοπή λειτουργίας | Εύθραυστη ρωγμή και κατακερματισμός επένδυσης συμβαίνουν εύκολα σε περιβάλλον χαμηλής- θερμοκρασίας | Προσθέστε θερμομονωτικό στρώμα και στραγγίστε τελείως τα υπολείμματα υγρού |
| Πλήρης αντιπαγωτική μόνωση + σταδιακή εναλλαγή θερμοκρασίας + τυποποιημένη αποστράγγιση απενεργοποίησης | Αποφύγετε αποτελεσματικά την απώλεια σκληρότητας σε χαμηλή-θερμοκρασία και το εύθραυστο κάταγμα | Τυπικές προδιαγραφές κατασκευής και λειτουργίας για αγωγούς με επένδυση PFA σε ψυχρές περιοχές |
| Τροποποιημένη επένδυση ανθεκτική σε χαμηλή-θερμοκρασία + διατήρηση θερμότητας παρακολούθησης σταθερής θερμοκρασίας + ηλεκτρονική παρακολούθηση θερμοκρασίας | Εξαιρετικά χαμηλός-κρυφός κίνδυνος ρωγμών που προκαλεί το κρύο | Προτιμώμενο σχέδιο για αγωγούς θέρμανσης εξωτερικού χώρου και κρυογονικής λειτουργίας |
Σύναψη
Η αστοχία ρωγμής της επένδυσης PFA σε χαμηλή-εύθραυστη θερμοκρασία λόγω κραδασμών προέρχεται από την απότομη μείωση της σκληρότητας του υλικού κάτω από την όλκιμο-θερμοκρασία μετάπτωσης εύθραυστη, η οποία καθιστά την επένδυση ανίκανη να ρυθμίσει την εξωτερική τάση και να δημιουργήσει εύθραυστες διεισδυτικές ρωγμές. Τα βασικά μέτρα πρόληψης περιλαμβάνουν την προσθήκη θερμομόνωσης και εγκαταστάσεων εντοπισμού θερμότητας για τη σταθεροποίηση της θερμοκρασίας εργασίας, την τυποποίηση των διαδικασιών τροφοδοσίας και διακοπής λειτουργίας του ψυχρού μέσου, τη μείωση της μετάδοσης κραδασμών και την υιοθέτηση τροποποιημένων υλικών επένδυσης ανθεκτικών σε χαμηλές-θερμοκρασίες. Ολόκληρη η-διαχείριση της θερμικής προστασίας του αγωγού, η λειτουργία διεργασίας και η επιλογή υλικού μπορούν να αποτρέψουν τη ρηγμάτωση της επένδυσης και τα επακόλουθα ατυχήματα διαρροής υποστρώματος που προκαλούνται από την ευθραυστότητα χαμηλής-θερμοκρασίας των σωλήνων θέρμανσης με επένδυση PFA.
