Lỗi nứt nứt do nhiệt độ thấp{0}}có nghĩa là nhiệt độ môi trường xung quanh hoặc nhiệt độ trung bình giảm mạnh xuống dưới nhiệt độ sử dụng tối thiểu của lớp lót PFA. Chuyển động chuỗi phân tử của fluoroplastic bị hạn chế nghiêm trọng, vật liệu mất đi tính linh hoạt và khả năng chống va đập vốn có, đồng thời chuyển từ trạng thái cứng sang trạng thái giòn cứng. Dưới tác động của chất lỏng, dao động áp suất và rung động nhẹ từ bên ngoài, các vết nứt xuyên thấu không đều hình thành trên bề mặt lớp lót. Các mảnh lót bị nứt bong ra và chảy xuống hạ lưu, chặn các ống khuỷu, ống chữ T và đường ống nhánh dụng cụ. Trong khi đó, môi trường ăn mòn thấm vào các vết nứt ở lớp liên kết, gây ra-sự khử keo trên diện rộng và gây thủng rỉ sét ở ống thép nền. Sự cố này thường xảy ra ở các đường ống lộ thiên ngoài trời vào mùa đông và các đường ống xử lý thường xuyên phải nạp môi chất lạnh.
1. Cơ chế đóng băng chuỗi phân tử và gãy xương giòn
PFA dựa vào sự trượt tự do của chuỗi phân tử polymer dài để duy trì độ dẻo. Khi nhiệt độ quá thấp, lực liên phân tử tăng cường đáng kể, chuyển động của phân tử bị khóa và vật liệu không thể hấp thụ tải trọng bên ngoài thông qua biến dạng vi mô. Một khi chịu tác động hoặc lực kéo, ứng suất không thể bị phân tán và tiêu tán, trực tiếp dẫn đến hình thành vết nứt giòn và sự giãn nở thâm nhập nhanh chóng. Không giống như độ giòn lão hóa không thể đảo ngược do quá trình oxy hóa nhiệt gây ra, độ giòn ở nhiệt độ-thấp có thể đảo ngược ở một mức độ nhất định sau khi phục hồi nhiệt độ, nhưng các vết nứt hiện có không thể tự-lành lại và sẽ tiếp tục mở rộng dưới sự thay đổi nhiệt độ tiếp theo.
2. Các vị trí điển hình dễ bị-nhiệt độ thấp
Đường ống ngoài trời trên cao không có khả năng bảo quản nhiệt trong môi trường mùa đông có nhiệt độ-thấp;
Các đoạn đường ống nối trực tiếp với cổng cấp nguyên liệu lạnh với nhiệt độ giảm tức thời;
Các đường ống chân chết chứa đầy môi chất tĩnh có xu hướng làm mát quá mức mà không có sự tuần hoàn chất lỏng;
Các bộ phận lót mỏng có độ dày nhỏ và khả năng dự trữ độ bền nhiệt độ-thấp yếu hơn;
Các cạnh bích của mặt bích và sửa chữa các khu vực vá có nồng độ ứng suất và vết nứt ưu tiên.
3. Các yếu tố cốt lõi gây ra sự cố tăng tốc độ giòn
Lớp cách nhiệt bên ngoài và lớp bảo vệ chống đóng băng-của đường ống bị thiếu hoặc hư hỏng trong mùa lạnh;
Vận hành quy trình tiêm trực tiếp môi trường có nhiệt độ cực thấp-mà không cần làm nóng trước quá trình chuyển đổi;
Thiết kế hệ thống không đánh dấu nhiệt độ làm việc tối thiểu cho phép của vật liệu lót;
Việc ngừng hoạt động trong thời gian dài{0}}dẫn đến môi trường trong đường ống bị làm mát đến nhiệt độ môi trường xung quanh dưới giới hạn vật liệu;
Các điều kiện làm việc nóng và lạnh xen kẽ sẽ khuếch đại sự chồng chất ứng suất nhiệt lên lớp lót giòn.
4. Các biện pháp kỹ thuật kiểm soát và ngăn chặn liên kết đầy đủ-
① Bọc toàn bộ lớp cách nhiệt và chống đóng băng{0}}cho các đoạn ống ngoài trời và dễ làm mát
Ổn định nhiệt độ lớp lót trên ngưỡng chuyển tiếp giòn khỏi lớp bảo vệ bên ngoài.
② Xây dựng quy trình cấp liệu tăng nhiệt độ gradient cho môi trường có nhiệt độ-thấp
Tránh tác động chênh lệch nhiệt độ đột ngột để tránh nứt lớp lót ngay lập tức.
③ Đánh dấu các thông số giới hạn nhiệt độ vật liệu trong hồ sơ kỹ thuật đường ống để chuẩn hóa ranh giới vận hành
Cấm hoạt động lâu dài-dưới nhiệt độ sử dụng tối thiểu của PFA.
④ Làm sạch hoàn toàn phương tiện còn sót lại trong đường ống trong thời gian-tắt máy và ở chế độ chờ lâu dài
Ngăn chặn chất lỏng tĩnh từ quá trình làm mát quá mức và làm hỏng bức tường bên trong của lớp lót.
⑤ Tiến hành kiểm tra nội soi trước khi bắt đầu mùa lạnh để sàng lọc các vết nứt nhỏ do nhiệt độ thấp trước đó gây ra
Thay thế các phụ kiện đường ống bị lỗi trước khi vận hành chính thức.
5. Bảng so sánh hiệu quả phòng ngừa
表格
| Chế độ vận hành và bảo vệ nhiệt | Nguy cơ giòn ở nhiệt độ thấp- | Đề xuất ứng dụng |
|---|---|---|
| Không bảo quản nhiệt + nạp nguyên liệu lạnh trực tiếp + giữ chất lỏng khi tắt máy | Vết nứt lớp lót lớn và tắc nghẽn mảnh xuất hiện sau khi nhiệt độ giảm | Trang bị thêm vật liệu cách nhiệt theo dõi nhiệt và chất thải còn sót lại trong đường ống thoát nước |
| Bảo vệ-đóng băng hoàn toàn + kiểm soát nhiệt độ theo độ dốc + thoát nước khi tắt máy được tiêu chuẩn hóa | Khóa nhiệt độ hiệu quả trong phạm vi an toàn và ngăn chặn sự hình thành vết nứt giòn | Thông số kỹ thuật bảo vệ mùa đông tiêu chuẩn cho đường ống sưởi ấm lót PFA ngoài trời |
| Lớp lót được cải tiến được tăng cường ở nhiệt độ-thấp + giám sát nhiệt độ phân tán + bảo trì kiểm tra trước-theo mùa | Sự tắc nghẽn phân mảnh lớp lót cực thấp và rò rỉ giữa các lớp nguy hiểm tiềm ẩn | Sơ đồ ưu tiên dành cho các dự án mạng lưới đường ống sưởi ấm-chống ăn mòn{1}}không khí hở phía bắc |
Phần kết luận
Lỗi giòn ở nhiệt độ thấp-của lớp lót PFA là do nhiệt độ quá thấp hạn chế chuyển động của chuỗi phân tử, khiến vật liệu mất độ dẻo dai và nứt khi chịu tải nhẹ. Các chiến lược phòng ngừa cốt lõi bao gồm định cấu hình bảo quản nhiệt và theo dõi các cơ sở chống-đóng băng, áp dụng kiểm soát nhiệt độ cấp liệu dần dần, làm rõ các giới hạn sử dụng nhiệt độ vật liệu, xả chất lỏng tĩnh trong khi ngừng hoạt động và tiến hành kiểm tra-theo mùa trước khi bắt đầu. Quản lý toàn bộ-quy trình khép kín-để bảo vệ bên ngoài đường ống, thông số kỹ thuật của quy trình vận hành và bảo trì theo mùa có thể loại bỏ tắc nghẽn đường ống và tai nạn ăn mòn bề mặt do-nứt gãy giòn ở nhiệt độ thấp của ống gia nhiệt lót PFA.
