PFA ライニングのクリープ変形と永続的な崩壊閉塞障害のメカニズムと完全なプロセス防止制御スキーム-

クリープ崩壊閉塞破壊とは、PFA ライニングが長期間にわたって一定の内圧、外部からの押し出し力、および持続的な高温にさらされることを指します。{0}}フッ素樹脂材料は、定常荷重下でゆっくりと不可逆的なクリープ流変形を引き起こし、パイプライニングは半径方向内側に収縮し、パイプラインの中心に向かって潰れます。有効流れ断面積が急激に減少するか完全に遮断され、媒体搬送の中断、システム圧力の上昇、装置の過負荷停止につながります。ひどい場合には、崩壊したライニングが圧迫されて破壊され、腐食媒体がライニングと鋼管の間の層に浸透し、広範囲のライニング剥離やベースパイプの腐食漏れを引き起こします。-この損傷は、ポリマー材料に特有の時間依存性の粘弾性永久変形に属します。主に、長期の圧力および高温条件下で動作する薄肉 PFA ライニング パイプラインで発生します。-

1. クリープ変形とパイプライン詰まりのメカニズム

PFA 材料は、連続的な高温および一定圧力下で明らかな粘弾性特性を示します。加えられた荷重が瞬間降伏強度を超えない場合でも、長期にわたる応力の蓄積により、分子鎖が滑り、ゆっくりと再配列され、除荷後に復元できないクリープ変形が発生します。-内圧がライニングの内壁に作用すると、薄いライニングはしっかりとした支持を失い、徐々に内側に沈みます。外側の鋼管に局所的な凹み欠陥がある場合、ライニングは押し出されて変形し、凹状のパイプ壁に永久的にフィットします。使用時間が長くなると、変形したライニングが重なり合い、相互にはみ出し、完全に閉塞するまで流路が狭くなります。温度低下後に可逆的な熱膨張変形とは異なり、クリープ損傷はライニング材料の永久的な構造歪みであり、圧力を解放して冷却した後でも元の形状に回復することはできません。

2. クリープ崩壊損傷が発生しやすい典型的な位置

構造剛性が不十分で長期にわたる内圧支持力が不足している直管セクションのライニングの厚さが薄い-。-

応力分布が不均一で、片側のクリープ圧痕が発生しやすいエルボおよびレデューサー部品。

外側の鋼製素管に衝突押出により凹みが生じたパイプライン部分。

-熱により分子鎖の滑りとクリープ速度が加速される高温連続運転パイプライン。

重力によって下部ライニングが下方に向かって這い、垂れ下がり、流れの領域が狭くなる水平パイプライン。

3. クリープ破壊を加速するコア誘発要因

設計されたライニングの厚さが薄すぎるため、クリープ防止構造上の余裕が十分にありません。-

長期の動作温度は、PFA 材料の推奨耐クリープ温度範囲を超えています。-

鋼製ベースパイプには局所的な変形があり、内張りに外部の押し出し拘束が形成されます。

パイプラインは、何年にもわたる中断のない動作の間、圧力を解放することなく定格使用圧力に耐えます。

半径方向の拘束を強化するために、ライニング処理中にグリッドサポートライニングフレームワークが内側に追加されません。

4. フルリンクの防止と制御の技術的対策-

① ライニング構造設計を最適化し、耐圧パイプ部分の最小肉厚を厚くします。-

基礎剛性を向上させ、クリープ変形速度を根本的に遅らせます。

② 分子クリープを悪化させる高温を避けるため、長期連続使用温度を厳しく制限してください。-

材料のクリープパラメータの仕様に従って温度の上限をロックします。

③ライニング施工前に鋼製素管の外観検査を厳重に実施

ベースパイプの凹みや変形をなくし、ライニングの外部への強制的なはみ出しを防ぎます。

④ 高圧および高温の作業条件に対応するため、ライニングの内側に金属メッシュ スケルトンを内蔵-追加します。-

半径方向のサポートを提供して、内側への潰れ変形を抑制します。

⑤ 長時間稼働するパイプラインの定期的な分解検査と圧力逃がし装置を手配します-

継続的な応力の持続時間を短縮し、不可逆的なクリープの蓄積を遅らせます。

5. 予防効果比較表

表格

結論

PFA ライニングのクリープ崩壊閉塞破壊は、長期にわたる一定の温度と圧力の負荷によってフッ素樹脂の不可逆的な分子鎖の滑りが引き起こされ、ライニングが内側に向かって収縮して変形し、パイプラインの流路を閉塞します。{0}}コア防止策には、ライニングの厚さを合理的に増やすこと、動作温度と圧力パラメータを制御すること、ベースパイプの変形欠陥を排除すること、内部支持構造を追加すること、定期的な圧力解放メンテナンスと内部検査を手配することが含まれます。ライニングのカスタマイズされた設計、入荷した材料の検査、日常の運転管理の-プロセス全体のクローズド-管理により、PFA ライニング加熱管のクリープ永久変形によって引き起こされる生産停​​止やパイプラインの漏洩事故を防ぐことができます。