El funcionament-a llarg termini de les canonades de calefacció revestides de PFA a alta temperatura contínua, fluctuacions freqüents de temperatura i radiació ultraviolada farà que la cadena molecular del revestiment de PFA es trenqui i s'entrecreu de manera anormal. El revestiment perd gradualment la duresa original i es torna dur i trencadís. A la superfície interior apareixen petites esquerdes sota un impacte mitjà de fregat i pressió, que s'expandeixen per formar esquerdes penetrants. El medi corrosiu penetra directament a través de les esquerdes per contactar amb la canonada de base metàl·lica, provocant una ràpida corrosió i perforació del substrat. Aquesta fallada pertany al dany irreversible de l'envelliment del material del revestiment no-metall, que és un perill ocult comú d'equips de calefacció anticorrosió revestits en condicions de treball a-alta temperatura.
1. Envelliment tèrmic Mecanisme d'inici d'esquerdes fràgils
La resina PFA té una flexibilitat excel·lent i un rendiment anticorrosió{0}en el seu estat inicial. Quan s'exposa a una càrrega de calor-a llarg termini que supera l'interval de temperatura de servei recomanat, es produeix una degradació oxidativa tèrmica a l'interior del material. Les cadenes moleculars del polímer es fracturen contínuament, els components del plastificant es volatilitzen i perden, la duresa del revestiment augmenta bruscament mentre que l'allargament i la resistència a l'impacte disminueixen molt. Sota pressió interna, fregat de fluids i tensió tèrmica generada per la diferència d'expansió entre el revestiment i la canonada d'acer, les microesquerdes germinen en posicions concentrades d'estrès-com ara fosses de revestiment i zones primes. Les esquerdes s'estenen al llarg de la direcció del gruix amb cicles de temperatura fins que travessen la capa de revestiment. A diferència de la peladura del revestiment causada per la desenganxació de la interfície, aquest dany és el deteriorament del rendiment intrínsec del propi material PFA en lloc d'una fallada d'unió entre el revestiment i la canonada base.
2. Posicions típiques propenses a l'envelliment
Els colzes de les canonades i les superfícies de l'arc interior en T pateixen un impacte mitjà a llarg termini{0}}i una concentració d'estrès;
Zones d'alternança de nivell de líquid amb escalfament i refrigeració repetits i diferència de temperatura evident;
Revestiment de zones properes a la font de calor amb sobretemperatura local i radiació de calor concentrada;
Vores de revestiment de la brida de l'extrem de la canonada amb extrusió de muntatge freqüent i pressió externa;
Regions de revestiment prims formades per un gruix de sinterització desigual durant el processament.
3. Factors inductors bàsics que acceleren l'envelliment
Operació de sobretemperatura{0}}a llarg termini que supera amb escreix el límit superior de la temperatura de servei continu de PFA;
Augment de temperatura i refredament bruscos freqüents que condueixen a una tensió tèrmica alterna al revestiment;
Irradiació mitjana i ultraviolada que conté oxigen-accelera l'envelliment oxidatiu tèrmic del PFA;
Velocitat de flux excessiva que provoca una forta erosió del fluid i abrasió mecànica a la superfície interior del revestiment;
Un disseny de gruix de revestiment inadequat que provoca una mala capacitat anti-envelliment i anti-esquerdes.
4. Mesures tècniques de-prevenció i control d'enllaços complets
① Bloqueu estrictament la temperatura de treball del sistema per sota de la temperatura nominal del revestiment de PFA
Configura l'alarma de bloqueig de sobretemperatura per evitar la degradació tèrmica{0}}a llarg termini.
② Adopteu les especificacions d'operació de calefacció i refrigeració de gradient
Prohibeu el xoc de temperatura sobtat per reduir l'estrès tèrmic cíclic al revestiment.
③ Optimitzar el cabal de la canonada per controlar la força de fregat mitjana
Afegiu deflectors amortidors als colzes per mitigar l'impacte directe sobre el revestiment.
④ Garantiu el gruix mínim del revestiment durant la fabricació
Superviseu el procés de formació de sinterització per evitar defectes parcials del revestiment ultra{0}}.
⑤ Organitzeu una inspecció interna endoscòpica periòdica
Comproveu les esquerdes i les condicions de fragilitat del revestiment, substituïu amb antelació les canonades fallides.
5. Taula comparativa d'efectes de prevenció
表格
| Mode d'operació i producció | Risc d'esquerdes d'envelliment | Suggeriment d'aplicació |
|---|---|---|
| -Excés de temperatura a llarg termini + xoc de temperatura freqüent + cap inspecció interna | Fissures de fragilitat ràpida i penetració mitjana dins del cicle de servei | Atureu l'operació i feu una inspecció endoscòpica interna immediatament |
| Temperatura controlada dins del rang estàndard + canvi gradual de temperatura + compliment del gruix | Redueix eficaçment l'envelliment de PFA i la generació de crack | Especificació estàndard de funcionament i fabricació per a canonades revestides de PFA |
| Disseny de revestiment gruixut + estructura d'amortidor de flux + detecció interna periòdica | Probabilitat de fallada d'esquerdes fràgils extremadament baixa | Esquema preferit per a canonades de calefacció revestides de-alta-temperatura a llarg termini |
Conclusió
La fallada d'esquerdes fràgils del revestiment de PFA és causada per la degradació oxidativa tèrmica dels materials polímers sota una temperatura elevada sostinguda i una tensió tèrmica alterna, que condueix a la pèrdua de duresa i la penetració de les esquerdes. Les estratègies bàsiques de prevenció inclouen limitar la temperatura de funcionament per evitar l'envelliment tèrmic, reduir la mutació de la temperatura i els danys d'impacte mitjà, controlar el gruix del revestiment del processament i realitzar una detecció interna regular. El-control complet del procés de la qualitat de la producció, els paràmetres d'operació i la-inspecció en servei poden prevenir eficaçment els accidents de fuites de corrosió del substrat induïts per l'esquerdament de l'envelliment del revestiment de PFA dels tubs de calefacció.
