כישלון פיצוח שביר בטמפרטורה-נמוכה מתייחס לציפוי PFA שנחשף לסביבת טמפרטורה-נמוכה פתאומית במהלך כיבוי המערכת, קירור חירום או הזנה בינונית קרה. ניידות השרשרת המולקולרית של פלואורפלסטיים יורדת בחדות, קשיחות החומר יורדת באופן דרסטי ועוברת למצב שביר קשיח. תחת פגיעת נוזל קלה, רטט בצנרת או מתח מכני קל, סדקים לא סדירים יוצרים ומתרחבים במהירות על פני הבטנה. ברגע שסדקים עוברים דרך שכבת הציפוי, נוזל מאכל מחלחל לתוך ממשק ההדבקה בין בטנה למצע הפלדה, מה שגורם לקילוף בטנה ודליפת קורוזיה של צינור הבסיס. כשל זה שייך לפגיעה בהפחתת קשיחות החומר המושרה בטמפרטורה-, המתרחשת לעתים קרובות בצינורות חיצוניים בחורף, בקווי אספקה בינוניים קריוגניים ובצינורות ציוד עם קירור מאולץ מהיר.
1. פריכות-בטמפרטורה נמוכה ומנגנון פיצוח
PFA fluoropolymer שומר על גמישות טובה בטווח טמפרטורת הפעולה המדורג שלו. כאשר טמפרטורת הסביבה או הטמפרטורה הבינונית יורדת מתחת לסף המעבר השביר -חומר, כוח הקישור הבין-מולקולרי הופך נוקשה, ושרשרת הפולימר אינה יכולה להתכופף ולהתעוות כדי לפזר מתח חיצוני. רטט זעיר ותנודות לחץ מייצרים מתח מרוכז על הבטנה; לא מסוגל לספוג לחץ באמצעות דפורמציה אלסטית, החומר יוזם ישירות סדקים שבירים. אם הטמפרטורה משתנה שוב ושוב בין טמפרטורת עבודה רגילה לטמפרטורה נמוכה, קור וחום לסירוגין יגדילו את רוחב הסדק ועומקו צעד אחר צעד. בניגוד להזדקנות חמצונית תרמית הנגרמת על ידי פירוק כימי בטמפרטורה גבוהה-, נזק זה הוא הפחתת קשיחות הפיכה בטמפרטורה נמוכה המובילה לשבר מכני, ללא שבירה קבועה של השרשרת המולקולרית בשלב הראשוני.
2. מיקומים אופייניים המועדים לנזק פריך בטמפרטורה-נמוכה
צינורות עיליים חשופים ללא בידוד תרמי בסביבה חיצונית-נמוכה;
מקטעי צינור המחוברים ישירות ליציאות הזנת חומר קריוגני עם הלם קור פתאומי;
צינורות עיוורים ורגליים מתות שבהם מדיום סטטי קופא ומתרחב כדי לסחוט את הבטנה;
אזורי בטנה דקים-עם עמידות מבנית חלשה ללחץ טמפרטורה;
מצבי אוגן ומרפקים מועדים לרטט וריכוז מתח במהלך ירידה בטמפרטורה.
3. גורמים מעוררי ליבה המאיצים כשל פריך
ללא בידוד תרמי חיצוני ועיטוף נגד-הקפאה על צינורות המונחים בחוץ;
הזרקה ישירה של מדיום בטמפרטורה-נמוכה במיוחד לתוך צינורות חמים ללא מעבר טמפרטורה הדרגתי;
בינוני שנשמר בתוך הצינור במהלך הכיבוי קופא ומתרחב ליצירת כוח שחול פנימי;
רטט בסיס צינור ומשאבה זעזוע מכני המועבר לבטנה בטמפרטורה נמוכה;
Long-term shutdown without emptying residual liquid, leading to icing extrusion damage in cold seasons.
4. אמצעים טכניים-מלאים למניעת ובקרה של קישורים
① לעטוף בידוד תרמי מלא ושכבת הגנה נגד-הקפאה עבור חלקי צינור חשופים
בידוד טמפרטורת סביבה-נמוכה כדי לייצב את טמפרטורת השירות של הציפוי.
② אמצו הליך האכלה מקדים-מדורגת לפני הכנסת מדיום קריוגני
הימנע מירידה חדה-פעם אחת בטמפרטורה כדי למנוע הלם קור על הבטנה.
⑤ ניקוז היטב את כל שאריות המדיום בתוך צינורות לאחר כיבוי-לטווח ארוך
הסר סכנה נסתרת של הרחבת נפח ושחול הנגרמת על ידי הקפאת נוזלים.
④ תקן את תומכי הצינור עם אטמי שיכוך כדי להפחית את העברת הרטט המכאנית
נתק את מקור הלחץ החיצוני של רטט הגורם לסדקים שביר.
⑤ בחר PFA שונה-מוקשה בטמפרטורה נמוכה עבור צינורות המשרתים בתנאי החלפה קרים-חמים תכופים
בצע אופטימיזציה של הנוסחה כדי להפחית את טמפרטורת המעבר השבירה-של הבטנה.
5. טבלת השוואת אפקט מניעה
表格
| מצב פריסה והפעלה | סיכון לסדק שביר-בטמפרטורה נמוכה | הצעה ליישום |
|---|---|---|
| ללא הגנת בידוד + הזנה ישירה של מדיום קר + אצירת נוזלים בזמן כיבוי | סדקים פריכים ופיצול בטנה מתרחשים בקלות בסביבת-טמפרטורות נמוכות | הוסף שכבת בידוד תרמי ונקז לחלוטין את שאריות הנוזל |
| בידוד מלא נגד-הקפאה + החלפת טמפרטורה מדורגת + ניקוז כיבוי סטנדרטי | הימנע ביעילות מאובדן קשיחות-בטמפרטורה נמוכה ושבר שביר | מפרט בנייה ותפעול סטנדרטי עבור צנרת מרופדת PFA באזורים קרים |
| בטנה שונה עמידה-לטמפרטורה נמוכה + מעקב אחר טמפרטורה קבועה שימור חום + ניטור טמפרטורה מקוון | קור נמוך במיוחד-גרר סכנה נסתרת לפיצוח | תכנית מועדפת עבור צנרת חימום חיצונית וקרווגנית במצב עבודה |
מַסְקָנָה
כישלון פיצוח הלם שביר בטמפרטורה-נמוכה של ריפוד PFA נובע מהירידה החדה בקשיחות החומר מתחת לטמפרטורת המעבר השביר-, מה שגורם לבטנה לא להיות מסוגלת לחסום מתח חיצוני ולייצר סדקים חודרים שבירים. אמצעי מניעה הליבה כוללים הוספת מתקני בידוד תרמי ומעקב אחר חום כדי לייצב את טמפרטורת העבודה, סטנדרטיזציה של תהליכי הזנה של בינוני קר וכיבוי, הפחתת העברת רעידות ואימוץ חומרי ריפוד שונה עמידים בטמפרטורה נמוכה-. ניהול תהליך שלם- של הגנה תרמית של צינורות, פעולת התהליך ובחירת החומרים יכולים למנוע סדקים של בטנה ותאונות דליפת מצע שלאחר מכן הנגרמות על ידי שבירות-בטמפרטורה נמוכה של צינורות חימום מצופים PFA.
