Kylmähauras murtumavika viittaa PFA-vuoraukseen, joka toimii ultra-alhaisessa lämpötilassa, joka on huomattavasti sen vähimmäiskäyttölämpötilan alapuolella. Fluoroplastin molekyyliketjun liikkuvuus heikkenee voimakkaasti, materiaalin sitkeys heikkenee jyrkästi ja siirtyy jäykkään hauraaseen tilaan. Pienissä paineenvaihteluissa, putkilinjan tärinässä tai pienessä ulkoisessa iskussa vuoraus tuottaa ristikkoa-, kuten hauraita halkeamia ja sirpaleita. Syövyttävä väliaine tunkeutuu halkeamiin ja syövyttää teräspohjaputkea, ja suuri-alue vuorauksen irtoaminen tukkii suoraan putkilinjan virtauskanavan. Tämä matalan lämpötilan haurastumisvaurio esiintyy enimmäkseen ulkona olevissa putkistoissa ankarilla kylmillä alueilla, kryogeenisiä prosesseja kuljettavissa putkistoissa ja järjestelmissä, joissa äkillinen nopea jäähtyminen.
1. Alhaisen-lämpötilan haurastumis- ja pirstoutumismekanismi
PFA luottaa pitkien polymeerimolekyyliketjujen joustavaan liukumiseen ylläpitääkseen sitkeyttä ja iskunkestävyyttä normaaleissa lämpötiloissa. Kun ympäristön lämpötila laskee liikaa, molekyyliketjujen lämpöliike rajoittuu suuresti, ketjusegmentit eivät voi kiertyä ja muotoutua vapaasti hajottamaan ulkoista jännitystä. Materiaali menettää plastisen muodonmuutoskyvyn ja muuttuu hauraaksi; pienikin ulkoinen kuormitus saa aikaan halkeaman alkamisen ja nopean laajenemisen. Toisin kuin terminen hapettuminen, joka tuhoaa pysyvästi molekyylirakennetta, kylmähauraus on lyhyellä aikavälillä palautuva fysikaalisen tilan muutos, mutta jos halkeamia on jo muodostunut hauraan murtuman jälkeen, vauriosta tulee peruuttamaton, eikä sitä voida palauttaa lämpötilan noustessa uudelleen.
2. Tyypilliset asennot, jotka ovat alttiita kylmälle hauraalle vauriolle
Ulkopuoliset putkistot ilman lämpöeristyssuojaa{0}}alhaisessa talviympäristössä;
Putkiosat, jotka kuljettavat kryogeenistä kylmäainetta ja matalan lämpötilan prosessimateriaaleja{0}}pitkän ajan;
Sokeat putket ja umpikujat staattisella väliaineella, joka jäähtyy nopeasti järjestelmän sammuttamisen aikana;
Kyynärpäät, supistimet ja muut jännitys{0}}tiivistetyt putkiliittimet, joiden sitkeys matalassa{1}}lämpötiloissa on heikko;
Vuorauksen korjauspaikat ja ohuet{0}}seinäalueet, jotka ovat herkempiä lämpötilan-aiheuttamalle hauraudelle.
3. Ydintekijät, jotka kiihdyttävät hauraita epäonnistumisia
Suunnittelussa ei oteta huomioon matalan lämpötilan{0}}työskentelyolosuhteita ja valitaan perinteinen PFA ilman-muutoksia alhaisessa lämpötilassa.
Ulko- ja kryogeenisiä putkistoja varten ei ole järjestetty täydellistä lämmöneristystä ja jäätymisenesto{0}}ulompaa käärekerrosta.
Järjestelmän hätäpysäytys johtaa putkilinjan sisällä olevan jäännösväliaineen nopeaan jäähtymiseen lyhyessä ajassa;
Paikallinen vuorauksen paksuus on liian ohut, eikä siinä ole riittävästi rakenteellista sitkeyttä alhaista-lämpötilajännitystä vastaan;
Ulkoinen mekaaninen törmäys ja tärinä kohdistuvat matalan lämpötilan{0}}hauraan vuorauksen päälle, mikä laukaisee halkeilun.
4. Täydelliset-Linkkien eston ja hallinnan tekniset toimenpiteet
① Käytä matalassa{0}}lämpötiloissa karkaistua modifioitua PFA-vuorausta kryogeenisiin ja vaikeaan kylmän ympäristön projekteihin
Paranna materiaalin vähimmäishaurastumislämpötilaa kaavatasolta.
② Kääri koko sarja lämpöeristystä ja jäätymistä estävää-suojakuorta kaikille näkyville putken osille
Eristä matalan lämpötilan -lämpölämpötila ja pidä vuorauksen käyttölämpötila haurauspisteen yläpuolella.
③ Muotoile jäätymisenesto{0}}pysäytystoimenpiteet putkistojen sisältämän jäännösnesteen tyhjentämiseksi
Vältä keskisuuria staattista jäähdytystä ja vuorauksen kovettumista matalassa{0}}lämpötilassa.
② Lisää helposti rasittavien putkien liitososien, kuten kulmakappaleiden ja T-osien, suunnitteluvuorauksen paksuutta sopivasti
Paranna rakenteellista jäykkyyttä ja halkeilua estävää-lämpötilaa{1}}.
⑤ Vältä pakotettuja iskuja ja kolkutusta huollon ja noston aikana, kun putkilinja on alhaisessa lämpötilassa
Estä ulkoista voimaa aiheuttamasta hauraita halkeamia.
5. Ennaltaehkäisyvaikutusten vertailutaulukko
表格
| Materiaali- ja lämpösuojaustila | Kylmän hauras murtumariski | Sovellusehdotus |
|---|---|---|
| Tavallinen PFA-vuori + ei lämpöeristystä + sammutusnesteen pidätys | Vuorauksen pirstoutumisen vuoto tapahtuu lämpötilan laskun jälkeen kylmänä vuodenaikana | Korvaa matalaa{0}}lämpöä kestävällä vuorauksella ja lisää ulompi lämmöneristysrakenne |
| Matala-muokattu vuoraus + täydellinen jäätymisenesto-eristys + standardoitu tyhjennystoiminto | Vältä tehokkaasti molekyyliketjujen lukkiutumista ja hauraita halkeamia alhaisessa lämpötilassa | Vakiosuunnitteluspesifikaatio kylmäalueille ja kryogeenisille PFA-vuoratuille lämmitysputkille |
| Matala-lämpötilan vaikutuksen suorituskyvyn näytteenottotesti + reaaliaikainen putkiston lämpötilan valvonta + säännöllinen visuaalinen tarkastus | Erittäin alhainen hauras pirstoutuminen ja putkilinjan tukkeutuminen piilossa | Suositeltu malli pohjoiseen ulkokäyttöön ja kryogeeniseen prosessin korroosionesto{0}}lämmitysputkiverkkoon |
Johtopäätös
PFA-vuorauksen kylmän hauraan murtuman aiheuttama erittäin-alhainen lämpötila rajoittaa molekyyliketjun liikettä, jolloin materiaali menettää sitkeyden ja altistuu hauraalle halkeilulle jännityksen alaisena. Keskeisiä ehkäisytoimenpiteitä ovat alhaista-lämpöä kestävien modifioitujen vuorausmateriaalien valitseminen, lämpöeristyksen -jäätymisenestosuojan lisääminen, sammutusveden standardointi staattisen jäähtymisen estämiseksi, herkkien osien paksuuden lisääminen ja ulkoisten vaikutusten välttäminen matalassa-lämpötiloissa. Koko-prosessin suljetun-silmukan hallinta räätälöidyn materiaalin valinnan, putkilinjan ulkosuojarakenteen ja päivittäisen toiminnan spesifikaatioiden avulla voi eliminoida vuorauksen pirstoutumisen ja alustan korroosion vuotoonnettomuudet, jotka johtuvat PFA-vuorattujen lämmitysputkien matalan lämpötilan haurastumisesta-.
