Hladno krhki lom odnosi se na PFA oblogu koja radi u okolini ultra-niskih temperatura daleko ispod minimalne dozvoljene radne temperature. Mobilnost molekularnog lanca fluoroplastike je ozbiljno smanjena, žilavost materijala naglo opada i prelazi u kruto krto stanje. Pod blagim fluktuacijama pritiska, vibracijama cjevovoda ili manjim vanjskim udarima, obloga proizvodi rešetkaste-poput krhkih pukotina i fragmentarnog ljuštenja. Korozivni medij prodire u pukotine kako bi erodirao čeličnu baznu cijev, a velika-osipanja obloge će direktno blokirati kanal protoka cjevovoda. Ovo oštećenje usled niskih{7}}oštećenja usled krtosti uglavnom se javlja u spoljnim izloženim cevovodima u teškim hladnim regionima, cevovodima za transport kriogenih procesa i sistemima sa naglim brzim hlađenjem.
1. Nisko{1}}Mehanizam krtosti i fragmentacije pri niskim temperaturama
PFA se oslanja na fleksibilno klizanje dugih polimernih molekularnih lanaca kako bi se održala žilavost i otpornost na udar pod normalnim temperaturnim uvjetima. Kada temperatura okoline prekomjerno padne, termičko kretanje molekularnih lanaca je u velikoj mjeri ograničeno, segmenti lanca se ne mogu slobodno uvijati i deformirati kako bi raspršili vanjski stres. Materijal gubi sposobnost plastične deformacije i postaje lomljiv; čak i malo vanjsko opterećenje će izazvati nastanak pukotine i brzo širenje. Za razliku od termičkog oksidacijskog starenja koje trajno uništava molekularnu strukturu, hladnokrhkost je reverzibilna promjena fizičkog stanja u kratkom roku, ali ako su pukotine već nastale nakon krtog loma, oštećenje postaje nepovratno i ne može se oporaviti nakon ponovnog porasta temperature.
2. Tipične pozicije sklone oštećenju od hladnoće
Vanjski nadzemni cjevovodi bez termoizolacione zaštite u niskim{0}}zimskim uslovima;
Dijelovi cjevovoda koji dugo vremena transportuju kriogeno rashladno sredstvo i niskotemperaturne procesne materijale;
Slijepe cijevi i slijepe ulice sa statičkim medijem koji se brzo hladi tokom gašenja sistema;
Koljena, reduktori i drugi cijevni spoj-koncentrirani naprezanje sa slabom-žilavošću na niske temperature;
Zakrpe za popravku obloge i tanke{0}}područje zidova koji su osjetljiviji na temperaturu{1}}indukovanu lomljivost.
3. Glavni inducirajući faktori koji ubrzavaju krhki kvar
Dizajn ne uzima u obzir niske{0}}radne uslove i odabire konvencionalni PFA bez-izmjena na niskim temperaturama;
Za vanjske i kriogene cjevovode nije uređena potpuna toplinska izolacija i vanjski omotač protiv-sloja protiv smrzavanja;
Isključivanje sistema u slučaju nužde dovodi do brzog hlađenja preostalog medija unutar cevovoda u kratkom periodu;
Lokalna debljina obloge je pretanka, nedostaje joj dovoljna žilavost strukture protiv niskih{0}}naprezanja;
Spoljni mehanički sudar i vibracije su postavljeni na nisko{0}}netemperaturnu lomljivu oblogu da izazovu pucanje.
4. Potpune-tehničke mjere za sprječavanje i kontrolu veze
① Usvojite nisko{0}}kaljenu na niskim temperaturama modificiranu PFA oblogu za projekte u kriogenim i teškim hladnim okruženjima
Poboljšajte minimalnu temperaturu krtosti materijala sa nivoa formule.
② Zamotajte kompletan set toplotne izolacije i -zaštitnog omotača protiv smrzavanja za sve izložene dijelove cijevi
Izolirajte gubitak topline okoline pri niskoj{0}}temperaturi i održavajte radnu temperaturu obloge iznad tačke lomljivosti.
③ Formulirajte procedure za zatvaranje protiv smrzavanja kako biste ispraznili preostalu tečnost unutar cjevovoda
Izbjegavajte srednje statičko hlađenje i izazivanje stvrdnjavanja obloge na niskim-temperaturama.
② Prikladno povećajte debljinu konstrukcije obloge cijevnih spojnica koje se lako opterećuju kao što su koljena i T-priključci
Poboljšajte strukturnu krutost i performanse protiv pucanja na niskim{{0}temperaturama.
⑤ Izbjegavajte prisilni udar i kucanje tokom održavanja i podizanja kada je cjevovod na niskoj temperaturi
Spriječite da vanjska sila izazove stvaranje krhkih pukotina.
5. Tabela poređenja efekata prevencije
表格
| Način zaštite materijala i topline | Rizik od hladnog krtog prijeloma | Prijedlog aplikacije |
|---|---|---|
| Obična PFA obloga + bez toplinske izolacije + zadržavanje tekućine za zatvaranje | Do curenja fragmentacije obloge dolazi nakon pada temperature u hladnoj sezoni | Zamijenite oblogom otpornom na niske-temperature i dodajte vanjsku termoizolacijsku strukturu |
| Nisko-promijenjena obloga na niskoj temperaturi + kompletna izolacija protiv-smrzavanja + standardizirana operacija pražnjenja | Efikasno izbjegavajte zaključavanje molekularnog lanca i krto pucanje na niskim temperaturama | Standardna specifikacija dizajna za cjevovode za grijanje hladnih područja i kriogenih medija obloženih PFA |
| Test uzorkovanja performansi uticaja na niske-temperature +-praćenje temperature cjevovoda u stvarnom vremenu + redovna vizuelna inspekcija | Izuzetno mala krhka fragmentacija i začepljenje cjevovoda skrivaju opasnost | Preferirana shema za sjevernu vanjsku i kriogenu procesnu antikorozivnu mrežu cijevi za grijanje |
Zaključak
Otkazivanje hladnokrhkog loma PFA obloge uzrokovano je ultra-ograničavanjem kretanja molekularnog lanca na ultra-niskim temperaturama, zbog čega materijal gubi žilavost i sklon je krhkom pucanju pod stresom. Osnovne mjere prevencije uključuju odabir modificiranih materijala za obloge otpornih na nisku-temperaturu, dodavanje toplotne izolacije protiv-zaštite od smrzavanja, standardiziranje odvodnje nakon zatvaranja kako bi se spriječilo statičko hlađenje, povećanje debljine osjetljivih dijelova i izbjegavanje vanjskih uticaja u niskim-temperaturama. Upravljanje cijelim-procesom u zatvorenom-okviru odabira materijala po mjeri, konstrukcije vanjske zaštite cjevovoda i specifikacija za svakodnevne operacije mogu eliminisati fragmentaciju obloge i nesreće zbog curenja korozije podloge uzrokovane niskom{8}}krtošću cijevi za grijanje obloženih PFA.
