כישלון קורוזיה בצינור הבסיס המושרה מחדיר מתייחס למדיה מאכלת-קטנה של מולקולה החודרת לאט את רירית ה-PFA הצפופה דרך מרווחים מולקולריים תחת הנעת לחץ וטמפרטורה לטווח ארוך-. הנוזל המחלחל מצטבר באופן רציף בין הציפוי הפלואורופלסטי לצינור בסיס הפלדה החיצוני, מה שגורם לחלודה, פיתולים ותוצרי קורוזיה בהתפשטות נפח בתוך השכבה הביניים. שאריות קורוזיה נפוחות מייצרות כוח דחיסה כדי להפריד את ממשק ההדבקה בטווח גדול, ויוצרות שלפוחיות ובליטות על פני הבטנה. במקרים חמורים, הבטנה מופשטת לחלוטין ונשטפת בנוזל, צינור הפלדה החשוף סובל מדליפת חדירה מהירה, ושברי ביטנה שנפלו חוסמים בקלות אביזרי צינור תהליך. כשל נסתר זה מתקדם לאט בשלב המוקדם ומתפרץ בקבוצות לאחר פעולה מתמשכת-לטווח ארוך.
1. חלחול מולקולרי ומנגנון הרחבת קורוזיה בין-שכבתי
ל-PFA עמידות מצוינת בפני קורוזיה כנגד רוב המדיה, אך עם זאת המבנה הפולימרי שלו מכיל חללים בין מולקולריים זעירים. בתנאי לחץ וחימום בינוניים, מולקולות קטנות קוטביות כגון מים, חומצה וממס יכולות להתפזר דרך דופן הציפוי בקצב איטי ביותר. לאחר הכניסה למרווח הבין-שכבתי, הרכיבים המאכלים יוצרים קשר ישיר עם מצע הפלדה הבלתי מוגן כדי לייצר חלודה ותוצרי לוואי של קורוזיה. מוצרי קורוזיה מוצקים אלו תופסים נפח נוסף וסוחטים את הבטנה כלפי חוץ כדי להרוס את ההידבקות הסנטרית המקורית. כאשר חלחול מצטבר, אזור הקילוף מתרחב לאורך הכיוון הצירי של הצינור. בניגוד לחדירת חריר הנגרמת על ידי פגמים בטנה, נזק זה נובע מחדירות מולקולרית אינהרנטית של החומר עצמו ולא מנזק פיזי מקומי.
2. מצבים אופייניים המועדים לנזקי קורוזיה בחדירה
קטעי צינור ישרים ארוכים עם בטנה מלאה וללא נקודות פליטה, שבהם לא ניתן לפרוק מדיום חדור;
צינור אופקי חצי תחתון שבו נוזל חד ועבה שוקע ומתאסף לתגובה ממושכת;
אזורי רירית דקים עם נתיב חדירה קצר יותר ומהירות דיפוזיה מולקולרית מהירה יותר;
פערי שורשי אוגן המשמשים כנקודות איסוף לנוזלים חדורים העולים על גדותיהם משכבות הביניים;
צינורות רגליים מתות סטטיות ללא חידוש זרימה בינונית, ריכוז מואץ של חומרים קורוזיביים שחודרים.
3. גורמים מעוררי ליבה המאיצים כשל בקורוזיה בין השכבות
מדיום עבודה מכיל רכיבי מולקולה קטנים-חדירים חזקים ללא התאמה אישית ממוקדת של רירית-חדירה;
צינור פועל תחת לחץ חיובי-לטווח ארוך, מה שמגביר את הכוח המניע לחדור בינוני;
טמפרטורת המערכת גבוהה בהתמדה, משפרת את התנועה התרמית המולקולרית ואת יעילות הדיפוזיה;
ללא תכנון אוורור וניקוז בין-שכבתי במהלך ייצור טרומי של צינורות, ללא יכולת לפרוק תסנין מצטבר;
חוזק ההדבקה של הציפוי גבוה מדי כדי לנעול נוזל חדור בתוך השכבה הבין-שכבתית ללא תעלת מילוט.
4. אמצעים טכניים-מלאים למניעת ובקרה של קישורים
① לאמץ נוסחת PFA עם-צפיפות גבוהה-מתונתה ב-PFA עבור תנאי עבודה בינוניים
הקטנת תעלות דיפוזיה של פער מולקולרי מניסוח החומר.
② הגדר חורי פליטה וניקוז של שכבות ביניים שמורות על צינורות-למרחקים ארוכים
פריקה בזמן חלחל לנוזל כדי למנוע הצטברות וקורוזיה של המצע.
③ בצע אופטימיזציה של פרמטרי הפעלה כדי לשלוט בלחץ בינוני ובטמפרטורה בטווח המותר של החומר
הורד את מקור הכוח המניע את החדירה המולקולרית באופן יסודי.
④ שליטה נכונה בחוזק החיבור של הממשק כדי לשמור על פערי מיקרו לגלישה החוצה עקבות
מנע משכבת ביניים אטומה ליצור סביבת קורוזיה סגורה.
⑤ יישם בדיקת קיר אנדוסקופית תקופתית וזיהוי לחץ בין-שכבתי
אתר התנפחות ודילמינציה מוקדמת לפני ניתוק רירית-בשטח גדול.
5. טבלת השוואת אפקט מניעה
表格
| מצב עיצוב חומר ומבני | סכנת קורוזיה בחדירה | הצעה ליישום |
|---|---|---|
| PFA סטנדרטי קונבנציונלי + שכבת ביניים אטומה במלואה + פעולה בלחץ גבוה בטמפרטורה גבוהה | התקלפות-בשטח גדול וניקוב חלודה בצינור הבסיס מתרחשים לאחר שירות-לטווח ארוך | שדרג את הבטנה נגד-חדירה והוסף מבנה פליטת ניקוז בין-שכבתי |
| ריפוד עם חדירות- נמוכה + פריסת אוורור בין שכבתית + פעולת מגבלת פרמטרים שונה | האטה ביעילות את החדירה המולקולרית והצטברות קורוזיה בין השכבות | מפרט עיצוב סטנדרטי עבור צינורות חימום קטנים-במולקולה בינונית PFA |
| ריפוד מחסום רב שכבתי + ניטור מקוון בין-שכבתי רגיל + זיהוי פגמים פנימי שנתי | קורוזיה נמוכה במיוחד של מצע וסיכוני נשירת סתימה | סכימה מועדפת לפרויקטים של רשתות צינורות כימיקלים עדינים ו-בלחץ ארוך-לאורך-מחזור נגד-קורוזיה |
מַסְקָנָה
חדירת ריפוד PFA-שמושרה קורוזיה של מצע וקילוף נובעת ממדיה קטנה- של מולקולה שחודרת למבנה הציפוי ומחלידה את צינור בסיס הפלדה בתוך השכבה הבין-שכבת, כאשר מוצרי קורוזיה מתרחבים כדי לקרוע את הממשק המלוכד. אסטרטגיות מניעת הליבה כוללות שדרוג חומרי ריפוד נגד-חדירת חדירה, הגדרת מבני פליטה וניקוז בין שכבות, הגבלת לחץ וטמפרטורה תפעולית, תכנון סביר של הידבקות ממשק וביצוע בדיקה פנימית תקופתית. כל תהליך-בקרת לולאה סגורה-של אופטימיזציה של בחירת החומר, תכנון מבני צינור ובדיקת ציוד שגרתית יכולה למנוע חסימת צנרת ותאונות בטיחות דליפה בינונית הנגרמות על ידי קורוזיה של חדירה בין-שכבתית של צינורות חימום מצופים PFA.
