شکست تردی ناشی از پیری اکسیداتیو حرارتی به پوشش PFA اشاره دارد که تحت دمای بالا{0} طولانی مدت مداوم با اکسیژن، هوای گرم و محیط اکسیداتیو در داخل خط لوله کار می کند. زنجیره اصلی فلوروپلیمر دچار شکاف اکسیداتیو می شود، وزن مولکولی به طور قابل توجهی کاهش می یابد و گروه های پیوند متقابل{{2} و شکننده در داخل ماده ایجاد می شوند. آستر به تدریج خاصیت ارتجاعی و شکل پذیری را از دست می دهد و سخت و شکننده می شود. در اثر ضربه خفیف سیال، نوسانات فشار یا تناوب دما، ترکهای عظیم ظاهر میشوند و پوشش به قطعات شکننده تبدیل میشود. زباله ها در امتداد میانه جریان می یابند و زانوها، سه راهی ها و خطوط لوله کوچک-ابزار را مسدود می کنند. مایع خورنده از طریق شکافها به درون لایه نفوذ میکند و باعث لایهبرداری-سطح بزرگ و نشت زنگزدگی بستر فولادی میشود. این خرابی کهنه برگشت ناپذیر است و بیشتر در خطوط لوله گرمایش با دمای بالا با شرایط کار هوازی رخ می دهد.
1. مکانیزم تخریب اکسیژن حرارتی و شکنندگی مواد
زنجیره های مولکولی PFA زمانی که برای مدت طولانی در معرض دمای بالا و اکسیژن قرار می گیرند باعث بریدگی زنجیره اکسیداتیو می شوند. زنجیرههای پلیمری بلند اولیه به قطعات کوتاه میشکنند، نیروی اتصال بین مولکولی به شدت کاهش مییابد و ماده توانایی تغییر شکل و جذب استرس را از دست میدهد. در همین حال، واکنش پیوند متقابل جزئی- آستر را سفت و شکننده میکند. هنگامی که نیروی خارجی اعمال می شود، ترک ها به سرعت بدون تغییر شکل پلاستیکی گسترش می یابند که مستقیماً منجر به شکستگی شکننده می شود. پیری اکسیداتیو حرارتی، متفاوت از تردی قابل برگشت{5}در دمای پایین، آسیب شیمیایی دائمی به ساختار مولکولی است و حتی اگر دما به حالت عادی برگردد، پوشش نمیتواند چقرمگی را بازگرداند.
2. موقعیت های معمولی مستعد آسیب اکسیداسیون حرارتی
نزدیکترین بخشهای خط لوله به تجهیزات گرمایشی با بالاترین دمای متوسط پایدار.
خطوط لوله مرده که در آن محیط داغ به دام میافتد و اکسیژن برای-اکسیداسیون استاتیکی طولانی مدت انباشته میشود.
دیواره داخلی بالایی خط لوله که در آن هوا جمع می شود و گاز را تشکیل می دهد-منطقه اکسیداسیون با دمای بالا-.
مناطق پوشش نازک با ضخامت مواد کوچکتر و سرعت تخریب اکسیداتیو سریعتر.
فلنج زدن و تعمیر موقعیت های پچ با عیوب ساختاری که به راحتی به منابع ترک کهنه تبدیل می شوند.
3. عوامل محرک اصلی تسریع شکست پیری
عملکرد طولانی مدت-بیش از-درجه حرارت بیش از دمای مجاز سرویس مداوم مواد PFA.
سیستم خط لوله نمی تواند هوا را به طور کامل تخلیه کند، اکسیژن باقیمانده در واکنش اکسیداسیون در دمای بالا شرکت می کند.
محیط انتقال حاوی اجزای اکسید کننده مانند پراکسید هیدروژن، کلر و اکسیدان های قوی است.
بدون تعمیر و نگهداری دوره ای خاموش، آستر به طور مداوم در تمام طول سال در معرض-محیط هوازی با دمای بالا-است.
فرمول آستر در طول پردازش سفارشی، تثبیت کننده ضد اکسیداسیون- اضافه نمی کند.
4. اقدامات فنی کامل-پیشگیری و کنترل پیوند
① دمای متوسط را در محدوده استفاده بلندمدت رتبهبندی- آستر PFA قفل کنید
اکسیداسیون گرمای بیش از حد را از منبع پارامتر عملیاتی حذف کنید.
② دریچه های اگزوز اتوماتیک را در نقاط مرتفع خط لوله نصب کنید تا هوای انباشته شده را به موقع تخلیه کنید.
کاهش محتوای اکسیژن در داخل خط لوله و کاهش سرعت تخریب اکسیداتیو.
③ قبل از ورود به خطوط لوله کشی شده، پیش تصفیه خنثی سازی را به محیط اکسید کننده اضافه کنید
مواد اکسیداتیو قوی را که شکستگی زنجیره مولکولی را تشدید می کنند، قطع کنید.
④ دورههای بازرسی و تعمیر و نگهداری خاموشی دورهای را برای بخشهای خط لوله با دمای{0}بالا ترتیب دهید
از عملیات پیری بدون وقفه-چرخه خودداری کنید.
⑤ پوشش PFA اصلاح شده ضد اکسیداسیون با تثبیت کننده حرارتی اضافه شده برای شرایط کار هوازی در دمای بالا-
توانایی مواد در مقاومت در برابر پیری حرارتی را بطور اساسی بهبود بخشید.
5. جدول مقایسه اثر پیشگیری
表格
| حالت عملیات و پیکربندی مواد | خطر پیری اکسیداسیون حرارتی | پیشنهاد کاربردی |
|---|---|---|
| دراز مدت | سخت شدن پوشش کل لوله و تکه تکه شدن شکننده پس از سرویس طولانی مدت- رخ می دهد | پوشش ضد اکسیداسیون را جایگزین کنید و کنترل دما و سیستم اگزوز را اصلاح کنید |
| محدودیت پارامتر دما + اگزوز اجباری با نقطه بالا + عملیات کاهش اکسیداسیون متوسط | به طور موثر برش زنجیره مولکولی و شکنندگی غیرقابل برگشت را کاهش می دهد | مشخصات عملکرد استاندارد برای خطوط لوله گرمایش هوازی با پوشش PFA با دمای بالا |
| استابلایزر اصلاح شده ضد پیری- + پایش دمای واقعی- + تشخیص سالیانه آندوسکوپی | انسداد شکستگی شکننده بسیار کم آستر و خطرات ایمنی نشت بین لایه | طرح ترجیحی برای پروژههای شبکه لولههای گرمایشی-طولانی{0}}ضد خوردگی-فرآیند حرارتی |
نتیجه گیری
شکست پیری اکسیداتیو حرارتی پوشش PFA ناشی از دمای بالا و اکسیژن است که ساختار مولکولی پلیمر را به طور مشترک از بین می برد و منجر به تردی سخت شدن برگشت ناپذیر و تکه تکه شدن ترد آستر می شود. اقدامات اصلی پیشگیری شامل استانداردسازی کنترل دما برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد، تخلیه گاز انباشته شده در خط لوله، کاهش خواص اکسید کننده متوسط، تنظیم چرخه های تعمیر و نگهداری دوره ای و انتخاب مواد پوشش اصلاح شده ضد اکسیداسیون-. مدیریت حلقه کامل-فرایند بسته-کنترل پارامتر عملیات، پیکربندی کمکی خط لوله و انتخاب هدفمند مواد، میتواند انسداد خط لوله و حوادث نشتی متوسط ناشی از پیری حرارتی و شکنندگی لولههای گرمایش با پوشش PFA را از بین ببرد.
