Напукване от умора при разрушаване се отнася до PFA облицовка, носеща повтарящи се циклични натоварвания, включително колебания на налягането, промяна на температурата, механични вибрации и въздействие на течност по време на дългосрочна-експлоатация. Микроскопични пукнатини от умора покълват в позициите на концентрация на напрежение вътре във флуоропластичния слой. С натрупването на цикли на натоварване, пукнатините постепенно се разширяват по периферни и аксиални посоки, като в крайна сметка преминават през цялата дебелина на облицовката, за да се образуват пукнатини. Корозивната среда прониква в празнината на пукнатината и нахлува в свързващия междинен слой, предизвиквайки отлепване на голяма-площ на облицовката, корозия на основната тръба и външно изтичане на среда. Тази повреда принадлежи към кумулативна повреда от умора на циклично натоварване, която често се появява при често стартиране-спиране на циркулационни тръбопроводи за отопление и тръбопроводи с очевидни пулсации на налягането.
1. Механизъм за възникване и разширяване на пукнатини от умора
PFA полимерният материал ще създаде променливо напрежение на опън и натиск вътре при многократно покачване и спадане на температурата, както и налягане нагоре и надолу. Малки присъщи дефекти, като микродраскотини, неравности по дебелината и ръбове на корените се превръщат в точки на концентрация на напрежение. Всяко циклично натоварване леко ще разтяга и разширява върха на микропукнатината. След десетки хиляди циклични операции дължината на пукнатината прониква през цялата стена на облицовката. След като облицовката е напукана, напрежението, първоначално понесено от цялата облицовка, се концентрира върху ръба на пукнатината, ускорявайки повредата при счупване. За разлика от еднократната-чуплива повреда, причинена от удар с воден чук, повредата от умора е бавен процес на развитие на повредата при периодично повтарящо се усилие, със силно прикриване в ранния етап.
2. Типични позиции, склонни към увреждане от умора
Основата на фланеца с остър преход и дългосрочно променливо напрежение на опън при затягане;
Фитинги за коляно и тройник с неравномерно разпределение на напрежението и повтарящо се въздействие на потока;
Тръбопроводни секции в близост до бутални помпи с непрекъснато пулсиране на налягането и вибрационно възбуждане;
Тънки-зони на облицовка на стени с недостатъчна структурна надбавка и слаби показатели против-умора;
Поправка при заваряване и позиции на кръпки на вторична облицовка с непостоянни характеристики на напрежението на материала.
3. Основни фактори, предизвикващи ускоряване на отказ от умора
Често стартиране, изключване и регулиране на налягането на системата, което води до високо{0}}честотен цикличен стрес;
Силни пулсации на налягането в тръбопровода без буфер и оборудване за стабилизиране на налягането;
Обработката на облицовката оставя остри ъгли, драскотини и дефекти при отклонение в дебелината;
Твърда фиксация на тръбопровода без допустимо изместване, термичната деформация създава принудително променливо напрежение;
Дълго-срочна непрекъсната циклична работа без редовна почивка за освобождаване на вътрешното напрежение на материала.
4. Пълни-технически мерки за предотвратяване и контрол на връзката
① Оптимизирайте логиката на работа, за да намалите ненужното често стартиране-спиране и бързо регулиране на налягането
Намалете фундаментално броя на цикличните натоварвания.
② Инсталирайте буферни резервоари под налягане и амортисьори на пулсации на изходите на помпата, за да стабилизирате колебанията в налягането в тръбопровода
Елиминирайте променливото натоварване, генерирано от удара на налягането на течността.
③ Приемете преход за заобляне на дъгата за всички структурни ъгли на облицовката и стриктно контролирайте равномерността на дебелината на облицовката
Отстранете източника на концентрация на напрежение в производствения етап.
④ Конфигурирайте плъзгащи се опори и разширителни фуги, за да запазите пространство за изместване при термично разширение
Избягвайте принудителна деформация на задържане, предизвикваща допълнително циклично напрежение.
⑤ Извършвайте периодична ендоскопска проверка и ултразвуково сканиране на дебелината за уязвими тръбни фитинги
Уловете микропукнатини от умора преди-разкъсване на стената.
5. Таблица за сравнение на ефектите от превенцията
表格
| Режим на работа и производство | Риск от пукнатини от умора | Предложение за приложение |
|---|---|---|
| Често бързо превключване + буфериране без налягане + структура на облицовка с остър{2}}ъгъл | Периферентно изтичане на пукнатини възниква след дългосрочна-циклична работа | Добавете оборудване за стабилизиране на налягането и заменете стандартните закръглени фитинги за преходни тръби |
| Оптимизирано блокиране при стартиране-стоп + конфигурация за абсорбиране на пулсации + стандартизиран процес на формоване на облицовка | Ефективно забавяне на започването на пукнатини и скоростта на разпространение | Стандартна проектна спецификация за циклична работа, облицована с PFA отоплителна тръбопроводна система |
| Против-уморен модифициран PFA материал +-налягане в реално време вибрации онлайн мониторинг + годишно вътрешно откриване на дефекти | Изключително ниска умора на облицовката Скрита опасност от разкъсване и изтичане | Предпочитана схема за партидно периодично производство на анти{0}}корозионна отоплителна мрежа |
Заключение
Разрушаването на облицовката от умора на PFA се предизвиква от периодично променливо напрежение, причиняващо поникване на пукнатини и прогресивно разширяване при дефекти в концентрацията на напрежение. Основните идеи за превенция включват понижаване на честотата на циклично натоварване, елиминиране на въздействието на пулсациите на налягането, оптимизиране на структурата на облицовката, за да се избегне концентрацията на напрежението, освобождаване на напрежението от термично ограничение и прилагане на редовна проверка на вътрешните дефекти. Управлението на целия-процес в затворен-контур на настройката на контролната програма, съгласуването на аксесоарите на тръбопровода, контролът на качеството на предварителното производство на облицовката и ежедневната проверка на оборудването могат да предотвратят непланирано спиране и аварии със средни течове, причинени от счупване от умора на нагревателни тръби, облицовани с PFA.
