Matalan lämpötilan-haurasmurtumisvika viittaa PFA-vuoraukseen, joka altistuu äkilliselle erittäin-matalalle lämpötilalle järjestelmän sammutuksen, hätäjäähdytyksen tai kylmän väliaineen syöttämisen aikana. Fluoroplastin molekyyliketjun liikkuvuus laskee jyrkästi, materiaalin sitkeys heikkenee rajusti ja siirtyy jäykään hauraaseen tilaan. Pienessä nesteiskussa, putkilinjan tärinässä tai pienessä mekaanisessa rasituksessa epäsäännölliset halkeamat syntyvät nopeasti ja laajenevat vuorauksen pintaan. Kun halkeamat kulkevat vuorauskerroksen läpi, syövyttävää nestettä tihkuu vuorauksen ja teräsalustan väliseen sidosrajapintaan, mikä laukaisee vuorauksen kuoriutumisen ja pohjaputken korroosiovuodon. Tämä vika johtuu lämpötilan-aiheuttamasta materiaalin sitkeyden vaimennusvauriosta, jota esiintyy usein ulkoputkissa talvella, kryogeenisten väliaineiden syöttölinjoissa ja laitteiden putkistoissa, joissa on nopea pakkojäähdytys.
1. Matalan lämpötilan-hauraus- ja halkeilumekanismi
PFA-fluoripolymeeri säilyttää hyvän joustavuuden nimelliskäyttölämpötila-alueellaan. Kun ympäristön lämpötila tai väliaineen lämpötila laskee materiaalin sitkeyden -haurauden siirtymäkynnyksen alapuolelle, molekyylien välinen sitomisvoima jäykistyy, eikä polymeeriketju voi taipua ja muotoutua hajottamaan ulkoista jännitystä. Pieni tärinä ja paineenvaihtelut aiheuttavat keskitettyä rasitusta vuoraukseen; ei pysty absorboimaan jännitystä elastisen muodonmuutoksen kautta, vaan se aiheuttaa suoraan hauraita halkeamia. Jos lämpötila vaihtelee toistuvasti normaalin työlämpötilan ja matalan lämpötilan välillä, vuorotellen kylmä ja lämpö lisää halkeaman leveyttä ja syvyyttä askel askeleelta. Toisin kuin lämpöhapettava vanheneminen, joka johtuu korkean lämpötilan kemiallisesta hajoamisesta, tämä vaurio on palautuva sitkeyden heikkeneminen alhaisessa lämpötilassa, mikä johtaa mekaaniseen murtumiseen ilman pysyvää molekyyliketjun katkeamista alkuvaiheessa.
2. Tyypilliset asennot, jotka ovat alttiita matalan lämpötilan hauraille vaurioille
Paljaat ilmaputket ilman lämpöeristystä matalassa{0}}lämpöisessä ulkoympäristössä;
Putkilinjasegmentit, jotka on liitetty suoraan kryogeenisen materiaalin syöttöportteihin äkillisen kylmäshokin avulla;
Sokeat putket ja kuolleet jalat, joissa staattinen väliaine jäätyy ja laajenee puristaen vuorausta;
Ohuet{0}}seinämäiset vuorausalueet, joilla on heikko rakenteellinen lämpörasituskestävyys;
Laippa- ja kyynärpäät ovat alttiita tärinälle ja jännityskeskittymille lämpötilan laskun aikana.
3. Ydintekijät, jotka kiihdyttävät hauraita epäonnistumisia
Ei ulkoista lämpöeristystä ja jäätymistä estävää-käärettä ulkona olevissa putkissa;
Ultra-alhaisen lämpötilan väliaineen suora ruiskuttaminen kuumiin putkiin ilman asteittaista lämpötilamuutosta;
Putkilinjan sisällä pysäytyksen aikana jäänyt väliaine jäätyy ja laajenee synnyttäen sisäisen puristusvoiman;
Putkilinjan perustan tärinä ja pumpun mekaaninen isku välittyy vuoraukseen alhaisessa lämpötilassa;
Pitkäaikainen{0}}pysäytys tyhjentämättä jäännösnestettä, mikä johtaa jäänpuristusvaurioihin kylminä vuodenaikoina.
4. Täydelliset-Linkkien eston ja hallinnan tekniset toimenpiteet
① Kääri koko lämpöeristys ja -jäätymisenestokerros paljaille putkiosille
Eristä matala{0}}lämpöinen ympäristön lämpötila vakauttaaksesi vuorauksen käyttölämpötilan.
② Ota käyttöön lajiteltu esijäähdytys{0}}ruokintamenettely ennen kryogeenisen väliaineen käyttöönottoa
Vältä kertaluonteista jyrkkää lämpötilan laskua-, jotta vuoraukseen ei kohdistu kylmäiskua.
⑤ Tyhjennä perusteellisesti kaikki jäännösväliaine putkistojen sisällä pitkän{0}}pysäytyksen jälkeen
Poista nesteen jäätymisen aiheuttama tilavuuden laajenemis- ja pursotusvaara.
④ Kiinnitä putkiston tuet vaimennustiivisteillä vähentääksesi mekaanisen tärinän siirtymistä
Katkaise ulkoinen tärinäjännityslähde, joka aiheuttaa hauraita halkeamia.
⑤ Valitse matalassa{0}}lämpötiloissa karkaistu modifioitu PFA putkille, jotka palvelevat usein kylmissä-kuumaissa vuorotteluolosuhteissa
Optimoi kaava vähentääksesi vuorauksen sitkeää{0}}haurautta siirtymälämpötilaa.
5. Ennaltaehkäisyvaikutusten vertailutaulukko
表格
| Asettelu ja toimintatila | Matala-lämpötilojen hauraiden halkeamien riski | Sovellusehdotus |
|---|---|---|
| Ei eristyssuojaa + suora kylmän väliaineen syöttö + nesteen pidätys sammutuksen aikana | Hauraita halkeamia ja vuorauksen pirstoutumista tapahtuu helposti{0}}alhaisessa lämpötilassa | Lisää lämmöneristyskerros ja valuta jäännösneste kokonaan pois |
| Täysi jäätymisenesto-eristys + porrastettu lämpötilan vaihto + standardoitu sammutustyhjennys | Vältä tehokkaasti matalan{0}}lämmön sitkeys ja hauraat murtumat | PFA-vuorattujen putkistojen vakiorakenne- ja toimintaspesifikaatio kylmillä alueilla |
| Alhaista-lämpöä kestävä modifioitu vuori + vakiolämpötilan jäljittävä lämmönsäilytys + lämpötilan online-valvonta | Äärimmäisen alhaisen kylmän{0}}halkeamisen aiheuttama piilotettu vaara | Suositeltu malli ulkokäyttöön ja kryogeenisiin käyttöolosuhteisiin johtaville lämmitysputkille |
Johtopäätös
PFA-vuorauksen matalan lämpötilan -hauraiden iskuhalkeiluvika johtuu materiaalin sitkeyden jyrkästä laskusta sitkeän -hauraan siirtymälämpötilan alapuolella, mikä tekee vuorauksesta kyvyttömän puskuroimaan ulkoista jännitystä ja muodostamaan hauraita tunkeutuvia halkeamia. Keskeisiä ehkäisytoimenpiteitä ovat lämmöneristys- ja lämmönseurantalaitteiden lisääminen työlämpötilan vakauttamiseksi, kylmän väliaineen syöttö- ja tyhjennysprosessien standardointi, tärinän siirron vähentäminen ja alhaista -lämpöä kestävien modifioitujen vuorausmateriaalien käyttöönotto. Koko-putken lämpösuojauksen, prosessin toiminnan ja materiaalin valinnan prosessin hallinta voi estää vuorauksen halkeilua ja myöhempiä substraatin vuotoonnettomuuksia, jotka johtuvat PFA-vuorattujen lämmitysputkien matalan lämpötilan haurastuksesta.
