Termilise oksüdatiivse vananemise rabeda pragunemise rike viitab PFA voodri pikaajalisele-kasutamisele pidevalt kõrgel temperatuuril ja hapnikku{1}}sisaldavas protsessiatmosfääris. Polümeeri molekulaarne ahel läbib oksüdatiivse lagunemise ja ahela katkemise, mistõttu fluoroplast kaotab oma esialgse sitkuse ning muutub järk-järgult jäigaks ja rabedaks. Temperatuuride vaheldumise, keskmise rõhu ja pisikese vibratsiooni mõjul tekivad voodri pinnale ebakorrapärased praod, mis ulatuvad sissepoole kuni täieliku murdumiseni. Söövitav aine imbub pragude vahesse, et eraldada vooder terasest aluspinnast, põhjustades lõpuks voodri killustumise ja alustoru läbitungimise lekke. See kahjustus tuleneb fluoropolümeeri enda pöördumatust keemilisest vananemise halvenemisest, mis ilmneb peamiselt torujuhtmetes, mis töötavad pikaajaliselt kõrgel{7}}temperatuuril.
1. Oksüdatiivse vananemise ja rabeduse mehhanism
PFA pikaajaline kokkupuude kõrge-temperatuuriga aeroobses keskkonnas käivitab vabade radikaalide oksüdatsioonireaktsiooni molekulide selgrool. Hapnikumolekulid ründavad süsinik-süsiniksidemeid polümeeri ahelas, purustades pikad molekulaarahelad lühikesteks fragmentideks, tekitades samal ajal polaarseid oksüdeerunud rühmi. Algne molekulidevaheline{5}}põimumisjõud väheneb järsult, materjali pikenemine ja löögikindlus vähenevad ilmselgelt ning vooder muutub elastsest sitkest olekust kõvaks rabedaks. Mikropraod idanevad tsüklilise soojuspaisumise ja kokkutõmbumiskoormuse mõjul hapra voodri pingestatud{7}}piirkondadele. Praod laienevad kiiresti molekulaarse murdumise suunas ilma ilmse plastilise deformatsioonita. Erinevalt paisumisteguri mittevastavusest põhjustatud termilise ekstrusiooni deformatsioonist tuleneb see rike pigem keemilisest molekulaarstruktuuri kahjustusest kui puhtast füüsikalise mõõtme deformatsioonist.
2. Tüüpilised positsioonid, mis on altid termilise vananemise pragunemisele
Soojusallikale lähimad otseküttesektsioonid kõrgeima-stabiilse temperatuuriga pikaajaliselt;
Torujuhtme kõrgeimad punktid, kus gaasifaasi keskkond akumuleerub ja hapniku kontsentratsioon on kõrge;
Küünarnukid ja painutatud osad, mis kannavad temperatuuri kõikumise ajal vahelduvat paindepinget;
Õhukesed vooderdusalad, millel on vähe materjalivarusid ja kiirem vananemise lagunemismäär;
Torujuhtme lõigud vahelduvad üli{0}}kõrge temperatuuri ja toatemperatuuri sulgemise vahel.
3. Põhilised vananemist kiirendavad tegurid
Pikaajaline{0}}kasutus, mis ületab PFA pideva lubatud töötemperatuuri ülemise piiri;
Kõrge hapnikusisaldus gaas{0}}vedelas segakeskkonnas, mis varustab pidevalt oksüdatsioonireaktsiooni allikaid;
Tugevate oksüdeerivate ainete lisamine protsessikeskkonda, et kiirendada molekulaarse ahela katkemist;
Ebapiisava anti-oksüdatsioonistabilisaatori sisaldusega voodri toormaterjali ebamõistlik valem;
Pikaajaline-katkestusteta tootmine ilma seiskamispuhkuseta, vananemisreaktsiooni aeglustamiseks puudub intervall.
4. Täielikud-linkide ennetamise ja kontrolli tehnilised meetmed
① Lukustage rangelt pikaajalise-töötemperatuuri ülempiir
Keelake ületemperatuur, mis ületab PFA voodri nimitemperatuuri vahemikku.
② Optimeerige protsessikeskkonna koostist, et vähendada liigseid tugevaid oksüdeerivaid komponente
Lõika ära oksüdatiivse lagunemise keemiline liikumapanev jõud keskmisest küljest.
③ Valige voodri kohandamise ajal vananemisvastase modifitseeritud valemiga -PFA vaik
Molekulaarse ahela oksüdatsiooni murdumise aeglustamiseks lisage soojusstabilisaatoreid.
④ Korraldage korrapärased katkendlikud seiskamised ja jahutushooldusperioodid
Vähendage kumulatiivseid termilise vananemise kahjustusi perioodilise temperatuuri alandamise kaudu.
⑤ Viige läbi regulaarne endoskoopiline vaatlus ja paindlikkuse proovide võtmise test peamiste vananemisohtlike -toruosade puhul
Vahetage tõsiselt murenenud vooderdustorustikud enne pragude tekkimist.
5. Ennetamise mõju võrdlustabel
表格
| Töö- ja materjalirežiim | Termilise vananemise pragunemise oht | Taotluse soovitus |
|---|---|---|
| Pikaajaline-ületemperatuur + tugevalt oksüdeeriv keskkond + perioodiline hooldus puudub | Fikseeritud hooldustsükli jooksul tekivad rabedad praod ja voodri killud | Asendage kõrge{0}}temperatuurikindla modifitseeritud fluoroplastist voodriga |
| Temperatuur rangelt kontrollitud + keskmine oksüdatsiooniaste piiratud + regulaarne katkestushooldus | Viivitab tõhusalt molekulaarset vananemist ja rabedusprotsessi | Kõrgetemperatuuriliste -PFA-vooderdusega küttetorustike standardne tööspetsifikatsioon |
| Anti-oksüdatsiooniga modifitseeritud voodri | Äärmiselt madala vananemise pragunemine varjatud häda | Eelistatud skeem pideva tootmise kõrge{0}}temperatuuriga-korrosioonivastaste kütteseadmete jaoks |
Järeldus
PFA voodri termilise oksüdatiivse vananemise rabedate pragude purunemise põhjuseks on kõrgel -temperatuuriline hapnikuerosioon, mis lõhub polümeeri molekulaarahelaid, mis põhjustab voodrimaterjali pöördumatut haprust ja stressist{1}}indutseeritud pragude levikut. Põhilised ennetusmeetmed hõlmavad töötemperatuuri jäika kontrollimist, oksüdeerivate komponentide vähendamist edastuskeskkonnas, vananemisvastaste modifitseeritud voodrimaterjalide kasutuselevõttu ning perioodilise seiskamishoolduse ja jõudluse kontrolli korraldamist. Materjalivaliku, protsessiparameetrite haldamise ja seadmete hoolduse kogu protsessi juhtimine- võib kõrvaldada lekkeõnnetused, mis on põhjustatud PFA voodri küttetorude vananemisest.
