خرابی شکستگی شکننده سرد به این اطلاق میشود که پوشش PFA در محیطی با دمای بسیار پایین بسیار پایینتر از حداقل دمای مجاز سرویس کار میکند. تحرک زنجیره مولکولی فلوروپلاستیک به شدت کاهش می یابد، چقرمگی مواد به شدت کاهش می یابد و به حالت شکننده سفت و سخت تبدیل می شود. تحت نوسانات جزئی فشار، ارتعاش خط لوله یا ضربه خارجی جزئی، پوشش شبکهای مانند ترکهای شکننده و لایهبرداری تکه تکه ایجاد میکند. محیط خورنده به شکاف های ترک نفوذ می کند تا لوله پایه فولادی را فرسایش دهد و-ریزش پوشش سطح وسیع مستقیماً کانال جریان خط لوله را مسدود می کند. این آسیب تردی دمای پایین بیشتر در خطوط لوله در فضای باز در مناطق سرد شدید، خطوط لوله انتقال فرآیند برودتی و سیستمهایی با خنکسازی سریع ناگهانی رخ میدهد.
1. مکانیزم شکنندگی و تکه تکه شدن در دمای پایین
PFA به لغزش انعطاف پذیر زنجیره های مولکولی پلیمری طولانی برای حفظ چقرمگی و مقاومت ضربه در شرایط دمایی معمولی متکی است. هنگامی که دمای محیط بیش از حد کاهش می یابد، حرکت حرارتی زنجیره های مولکولی تا حد زیادی مهار می شود، بخش های زنجیره نمی توانند آزادانه بپیچند و تغییر شکل دهند تا تنش خارجی را پراکنده کنند. این ماده ظرفیت تغییر شکل پلاستیک را از دست می دهد و شکننده می شود. حتی بار خارجی کوچک باعث شروع ترک و انبساط سریع می شود. برخلاف پیری اکسیداسیون حرارتی که ساختار مولکولی را برای همیشه از بین میبرد، شکنندگی سرد یک تغییر حالت فیزیکی برگشتپذیر در کوتاه مدت است، اما اگر ترکها پس از شکستگی شکننده ایجاد شده باشند، آسیب غیرقابل برگشت میشود و پس از افزایش مجدد دما قابل جبران نیست.
2. موقعیت های معمولی مستعد آسیب شکننده سرد
خطوط لوله در فضای باز بدون حفاظت عایق حرارتی در محیط زمستانی با دمای پایین-.
بخشهای خط لوله که مبرد برودتی و مواد فرآیندی با دمای پایین{0} را برای مدت طولانی انتقال میدهند.
لوله های کور و بن بست ها با محیط ساکن که در حین خاموش شدن سیستم به سرعت خنک می شود.
زانویی، کاهندهها و سایر اتصالات فشاری-لوله متمرکز با چقرمگی ضعیف در دمای پایین-.
لکههای ترمیم آستر و قسمتهای دیوار نازک-که نسبت به دما حساستر هستند-شکنندگی ایجاد میکنند.
3. فاکتورهای القای اصلی تسریع کننده شکست شکننده
این طرح شرایط کاری دمای پایین را در نظر نمیگیرد و PFA معمولی را بدون تغییر دمای پایین انتخاب میکند.
هیچ عایق حرارتی کامل و لایه پوشش خارجی ضد انجماد-برای خطوط لوله در فضای باز و برودتی ترتیب داده نشده است.
خاموش شدن اضطراری سیستم منجر به خنک شدن سریع محیط باقیمانده در داخل خط لوله در یک دوره کوتاه می شود.
ضخامت پوشش موضعی بسیار نازک است، فاقد میزان چقرمگی ساختاری کافی در برابر تنش دمای پایین-.
برخورد مکانیکی خارجی و ارتعاش بر روی پوشش ترد{0}در دمای پایین قرار می گیرند تا باعث ایجاد ترک شود.
4. اقدامات فنی کامل-پیشگیری و کنترل پیوند
① برای پروژههای برودتی و محیطی سرد شدید، روکش PFA اصلاحشده با درجه حرارت پایین{0}} را بپذیرید
حداقل دمای شکنندگی مواد را از سطح فرمول بهبود دهید.
② مجموعه کامل عایق حرارتی و پوسته محافظ ضد یخ{0} را برای تمام بخش های لوله در معرض قرار دهید
اتلاف حرارت محیط در دمای پایین- را جدا کنید و دمای کار آستر را بالاتر از نقطه شکننده نگه دارید.
③ فرمولبندی روشهای عملیات ضد انجماد خاموش کردن-برای تخلیه مایع باقیمانده در داخل خطوط لوله
از سرد شدن استاتیک متوسط و ایجاد سختی{0}در دمای پایین آستر جلوگیری کنید.
② افزایش مناسب ضخامت پوشش طراحی اتصالات لوله به راحتی مانند زانو و سه راهی
استحکام ساختاری و عملکرد ضد ترک-در دمای پایین- را افزایش دهید.
⑤ از ضربه و ضربه اجباری در حین تعمیر و نگهداری و بالا بردن هنگامی که خط لوله در دمای پایین است خودداری کنید
از ایجاد ترک شکننده از نیروی خارجی جلوگیری کنید.
5. جدول مقایسه اثر پیشگیری
表格
| حالت حفاظت از مواد و حرارت | خطر شکستگی شکننده سرد | پیشنهاد کاربردی |
|---|---|---|
| آستر PFA معمولی + بدون عایق حرارتی + احتباس مایع خاموش | نشت تکه تکه شدن پوشش پس از کاهش دما در فصل سرد اتفاق می افتد | با پوشش مقاوم در برابر حرارت پایین-و ساختار عایق حرارتی بیرونی اضافه کنید |
| پوشش اصلاح شده در دمای پایین + عایق ضد یخ زدگی کامل + عملیات تخلیه استاندارد | به طور موثر از قفل شدن زنجیره مولکولی و ترک شکننده در دمای پایین اجتناب کنید | مشخصات طراحی استاندارد برای خطوط لوله گرمایش با پوشش PFA در مناطق سرد و برودتی |
| آزمایش نمونهگیری عملکرد تأثیر دمای پایین-پایش-پایش دمای خط لوله در زمان واقعی + بازرسی بصری منظم | شکستگی بسیار کم شکننده و انسداد خط لوله خطر پنهان است | طرح ترجیحی برای شبکه لولههای گرمایش ضد خوردگی-در فضای باز شمالی و فرآیند برودتی |
نتیجه گیری
شکست شکستگی شکننده سرد پوشش PFA به دلیل{0}}حرکت زنجیر مولکولی محدود کننده دمای بسیار پایین ایجاد میشود، که باعث میشود مواد چقرمگی خود را از دست داده و در اثر استرس مستعد ترکهای شکننده شوند. اقدامات اصلی پیشگیری عبارتند از: انتخاب مواد پوشش اصلاح شده مقاوم در برابر دمای پایین، افزودن عایق حرارتی ضد یخ زدگی، استاندارد کردن زهکشی خاموش برای جلوگیری از خنک شدن ساکن، افزایش ضخامت قطعات آسیب پذیر و جلوگیری از تأثیرات خارجی در دمای پایین{4}. کل-فرایند بسته-مدیریت حلقه انتخاب سفارشی مواد، ساخت حفاظت بیرونی خط لوله و مشخصات عملیات روزانه میتواند باعث از بین رفتن تکه تکه شدن پوشش و حوادث نشت خوردگی بستر ناشی از شکنندگی لولههای گرمایش با پوشش PFA در دمای پایین شود.
