La fallada d'esquerdament fràgil d'envelliment oxidatiu tèrmic es refereix al servei a llarg termini del revestiment de PFA sota una atmosfera de procés contínua d'alta temperatura i oxigen-. La cadena molecular del polímer pateix degradació oxidativa i escissió de la cadena, fent que el fluoroplàstic perdi la duresa original i es torni rígid i trencadís gradualment. Sota l'alternança de temperatura, pressió mitjana i vibració minúscula, apareixen esquerdes irregulars a la superfície del revestiment, que s'estenen cap a dins fins a la fractura completa. El medi corrosiu impregna el buit de l'esquerda per separar el revestiment del substrat d'acer, provocant finalment la desaparició de la fragmentació del revestiment i la fuita de penetració de la canonada base. Aquest dany pertany al deteriorament irreversible de l'envelliment químic del propi fluoropolímer, que apareix principalment a les canonades amb un funcionament continu a-alta-temperatura a llarg termini.
1. Envelliment oxidatiu i mecanisme de fragilitat
El PFA a llarg termini-exposat a un entorn aeròbic d'alta-temperatura desencadenarà la reacció d'oxidació dels radicals lliures a les eixos moleculars. Les molècules d'oxigen ataquen els enllaços de carboni-carboni de la cadena del polímer, trencant cadenes moleculars llargues en fragments curts, alhora que generen grups polars oxidats. La força d'entrellaçament inter-molecular original disminueix bruscament, l'allargament del material i la resistència a l'impacte disminueixen, òbviament, i el revestiment passa d'un estat dur flexible a un estat fràgil i dur. Les microesquerdes germinen en àrees concentrades d'estrès-del revestiment fràgil sota càrrega cíclica d'expansió tèrmica i contracció. Les esquerdes s'expandeixen ràpidament al llarg de la direcció de la fractura molecular sense una deformació plàstica evident. A diferència de la deformació d'extrusió tèrmica causada pel desajust del coeficient d'expansió, aquesta fallada prové del dany de l'estructura molecular química en lloc de la deformació dimensional purament física.
2. Posicions típiques propenses a l'envelliment tèrmic
Seccions de calefacció directa més properes a la font de calor amb la temperatura estable-més alta a llarg termini;
Punts més alts de la canonada on s'acumula el medi en fase gasosa i la concentració d'oxigen és alta;
Colzes i peces doblegades que suporten esforços de flexió alternatius durant la fluctuació de temperatura;
Àrees de revestiment prims amb un estoc de material baix i una taxa de degradació d'envelliment més ràpida;
Seccions de canonades que solen alternar entre temperatura ultra-alta i tancament a temperatura ambient.
3. Factors induïdors bàsics que acceleren el fracàs de l'envelliment
Funcionament a llarg termini-que supera el límit superior de la temperatura de servei contínua admissible de PFA;
Alt contingut d'oxigen en un medi mixt de gas-líquid subministrant contínuament fonts de reacció d'oxidació;
Addició de substàncies oxidants fortes al medi de procés per accelerar la ruptura de la cadena molecular;
Fórmula poc raonable de revestiment de matèria primera amb un contingut insuficient d'estabilitzador anti{0}}oxidació;
Producció ininterrompuda-a llarg termini sense repòs d'aturada, sense interval per frenar la reacció d'envelliment.
4. Mesures tècniques de-prevenció i control d'enllaços complets
① Bloqueja estrictament el límit superior de la temperatura de funcionament a llarg termini-
Prohibeu la sobretemperatura que superi el rang de temperatura nominal del revestiment de PFA.
② Optimitzar la composició mitjana del procés per reduir l'excés de components oxidants forts
Tallar la força química motriu de la degradació oxidativa del costat mitjà.
③ Seleccioneu la resina PFA amb una fórmula modificada anti-envelliment durant la personalització del revestiment
Afegiu estabilitzadors de calor per frenar la fractura d'oxidació de la cadena molecular.
④ Organitzeu períodes regulars d'aturada intermitent i manteniment de refrigeració
Redueix el dany acumulat de l'envelliment tèrmic mitjançant la reducció periòdica de la temperatura.
⑤ Realitzeu una observació endoscòpica periòdica i una prova de mostreig de flexibilitat en seccions de canonades propenses a l'envelliment{0}}
Substituïu les canonades de revestiment seriosament trencades abans de la generació d'esquerdes.
5. Taula comparativa d'efectes de prevenció
表格
| Mode d'operació i material | Risc d'esquerdes d'envelliment tèrmic | Suggeriment d'aplicació |
|---|---|---|
| -Excés de temperatura a llarg termini + mitjà oxidant alt + sense manteniment periòdic | Les esquerdes fràgils i la fragmentació del revestiment es produeixen dins del cicle de servei fix | Substituïu-lo per un revestiment fluoroplàstic modificat -resistent a altes temperatures |
| Temperatura estrictament controlada + grau d'oxidació mitjà limitat + manteniment regular d'interrupció | Retarda eficaçment l'envelliment molecular i el procés de trencament | Especificació de funcionament estàndard per a canonades de calefacció revestides de PFA d'alta-temperatura |
| Folre modificat anti-oxidació + enclavament de temperatura-en temps real + inspecció anual del rendiment del folre | Problemes ocults d'esquerdes d'envelliment extremadament baix | Esquema preferit per a la producció contínua d'equips de calefacció anticorrosió d'alta-temperatura- |
Conclusió
La fallada d'esquerdes trencadisses d'envelliment oxidatiu tèrmic del revestiment de PFA és causada per l'erosió de l'oxigen a alta -temperatura que trenca les cadenes moleculars dels polímers, la qual cosa condueix a una fragilitat irreversible del material de revestiment i a la propagació d'esquerdes induïda per tensió-. Les mesures bàsiques de prevenció inclouen el control rígid de la temperatura de servei, la reducció de components oxidants en el medi de transport, l'adopció de materials de revestiment modificats anti-envelliment i l'organització periòdica de manteniment i d'inspecció de rendiment. El-control complet del procés de selecció del material, la gestió dels paràmetres del procés i el manteniment dels equips poden eliminar els accidents de fuites causats per la fragmentació de l'envelliment dels tubs de calefacció del revestiment de PFA.
