Neuspjeh zbog termičkog oksidativnog starenja odnosi se na PFA oblogu koja radi pod dugotrajnom-kontinuiranom visokom temperaturom s kisikom, vrućim zrakom i oksidativnim medijem unutar cjevovoda. Glavni lanac fluoropolimera podliježe oksidativnom cijepanju, molekulska težina se značajno smanjuje, a unakrsne-povezane i krhke grupe se stvaraju unutar materijala. Podstava postepeno gubi elastičnost i duktilnost, postaje tvrda i lomljiva. Pod blagim udarom tekućine, fluktuacijama pritiska ili temperaturnim promjenama, pojavljuju se masivne pukotine i obloga se raspada u krhke fragmente. Krhotine teče duž srednjeg sloja i blokiraju koljena, T-e i instrumente malih{6}}cjevovoda; korozivna tečnost prodire kroz pukotine u međusloj, pokrećući ljuštenje obloge velikih{7}}oblasti i curenje rđe čelične podloge iz perforacije. Ovaj kvar starenja je nepovratan i uglavnom se javlja u visokotemperaturnim cjevovodima grijanja sa aerobnim radnim uvjetima.
1. Termalna degradacija kiseonika i mehanizam krtosti materijala
PFA molekularni lanci će pokrenuti oksidativni rascjep lanca kada su izloženi visokoj temperaturi i kisiku duže vrijeme. Originalni dugi polimerni lanci se raspadaju u kratke fragmente, sila intermolekulskog vezivanja naglo opada, a materijal gubi sposobnost deformacije i apsorpcije naprezanja. U međuvremenu, djelomična reakcija-poprečnog povezivanja čini oblogu krutom i krhkom. Jednom kada se primeni vanjska sila, pukotine se brzo šire bez plastične deformacije, što direktno dovodi do krtog loma. Za razliku od reverzibilnog krtljenja na niskim{5}}temperaturama, termičko oksidativno starenje je trajno hemijsko oštećenje molekularne strukture, pa čak i ako se temperatura vrati na normalu, obloga ne može vratiti žilavost.
2. Tipične pozicije sklone oštećenju od termičke oksidacije
Dionice cjevovoda najbliže opremi za grijanje sa najvišom trajnom temperaturom medija;
Cjevovodi s mrtvim nogama u kojima se hvata vrući medij i akumulira kisik za dugotrajnu-statičku oksidaciju;
Gornji unutrašnji zid cjevovoda gdje se skuplja zrak i formira oksidacijsku zonu visoke temperature-gasne faze;
Područja tanke obloge sa manjom debljinom materijala i bržom stopom oksidativne degradacije;
Prirubnica i popravka pozicija zakrpa sa strukturnim defektima koji lako postaju izvori starenja pukotina.
3. Osnovni inducirajući faktori koji ubrzavaju starenje
Dugotrajni{0}}preko{1}}rad na temperaturi koja prelazi kontinuiranu dozvoljenu radnu temperaturu PFA materijala;
Sistem cjevovoda ne uspijeva u potpunosti odsisati zrak, preostali kisik učestvuje u visoko{0}}reakciji oksidacije na visokim temperaturama;
Preneseni medij sadrži oksidirajuće komponente kao što su vodikov peroksid, hlor i jaki oksidanti;
Nema periodičnog održavanja u isključenju, obloga je kontinuirano izložena visoko-aerobnom okruženju visoke temperature- cijele godine;
Formula obloge ne dodaje anti-stabilizator oksidacije tokom prilagođene obrade.
4. Potpune-tehničke mjere za sprječavanje i kontrolu veze
① Strogo zaključajte srednju temperaturu unutar nominalnog raspona-dugotrajne upotrebe PFA obloge
Uklonite oksidaciju pregrijavanja iz izvora radnih parametara.
② Instalirajte automatske izduvne ventile na visokim tačkama cevovoda kako biste na vreme ispustili akumulirani vazduh
Smanjite sadržaj kisika unutar cjevovoda i usporite oksidativnu degradaciju.
③ Dodajte predtretman redukcijske neutralizacije oksidirajućem mediju prije ulaska u obložene cjevovode
Odrežite jake oksidativne supstance koje pogoršavaju lom molekularnog lanca.
④ Organizirajte redovne periodične inspekcije zatvaranja i cikluse održavanja za visoko{0}}temperaturne dijelove cjevovoda
Izbjegnite neprekidan dug-ciklus starenja.
⑤ Usvojite anti-modificiranu PFA podlogu s dodanim termičkim stabilizatorom za aerobne radne uslove na visokim-temperaturama
Poboljšajte sposobnost materijala da iz temelja odoli termičkom starenju.
5. Tabela poređenja efekata prevencije
表格
| Način rada i konfiguracije materijala | Termička oksidacija Rizik starenja | Prijedlog aplikacije |
|---|---|---|
| Dugoročna-preko-temperatura + zaostala akumulacija zraka + obična nemodificirana obloga | Stvrdnjavanje cijele obloge cijevi i krhka fragmentacija se javljaju nakon-dugotrajnog rada | Zamijenite anti-ustavu od oksidacije i ispravite kontrolu temperature i izduvni sistem |
| Ograničenje temperaturnih parametara + visoka-tačka prisilnog izduvavanja + srednja obrada redukcije oksidacije | Efikasno usporavaju cijepanje molekularnog lanca i nepovratno krhkost | Standardna radna specifikacija za visoko{0}temperaturne aerobne PFA cjevovode za grijanje |
| Stabilizator modificiran protiv -starenje obloge +-praćenje temperature u stvarnom vremenu + godišnja endoskopska detekcija starenja | Ekstremno niska opasnost od krtog loma obloge i sigurnosne opasnosti od curenja međusloja | Preferirana šema za dugotrajne-ciklusne-projekte toplotnog procesa protiv korozije projekti grijanja |
Zaključak
Otkazivanje termičkog oksidativnog starenja PFA obloge uzrokovano je visokim temperaturama i kisikom koji zajednički uništavaju polimernu molekularnu strukturu, što dovodi do nepovratnog otvrdnjavanja i krhke fragmentacije obloge. Osnovne mjere prevencije uključuju standardizaciju kontrole temperature kako bi se izbjeglo pregrijavanje, iscrpljivanje akumuliranog plina u cjevovodu, smanjenje oksidacijskih svojstava medija, postavljanje periodičnih ciklusa održavanja i odabir materijala za obloge modificiranih anti-oksidacijom. Upravljanje cijelim-procesom zatvorenog-upravljanja kontrole parametara rada, pomoćne konfiguracije cjevovoda i odabira ciljanog materijala može eliminirati blokadu cjevovoda i nesreće srednjeg curenja uzrokovane termičkim starenjem i krhkošću cijevi za grijanje obloženih PFA.
