Разрыв осевого растяжения означает, что футеровка из PFA выдерживает постоянное осевое растягивающее усилие вдоль направления длины трубопровода. Сила сцепления между футеровкой и стальной основной трубой полностью преодолевается, цельная футеровка растягивается и смещается в осевом направлении, отделяясь от внутренней стенки трубы-подложки целиком или по частям. Фланцевая часть фланца отрывается от торца фланца, между футеровкой и телом трубы образуется большой зазор, в межслойное пространство массово проникает коррозионная среда, что приводит к закупорке трубопровода и серьезным коррозионным протечкам подложки. Этот отказ чаще всего происходит при тепловом смещении трубопровода, ударе при запуске насоса и принудительном растяжении трубопровода, что связано с общим нарушением сцепления, вызванным осевым механическим напряжением.
1. Механизм развития разрыва сцепления при растяжении
Футеровка из PFA фиксируется внутри стальной трубы, в основном за счет адгезии при спекании и ограничения конца фланца. При действии на футеровку осевого растяжения на границе склеивания фторопласта и металла возникает напряжение сдвига. Как только растягивающая нагрузка превышает прочность межфазного соединения, образующегося при спекании, футеровка начинает скользить в осевом направлении. Термическое расширение футеровки при высокой температуре накапливает избыточную осевую длину; когда трубопровод остывает и сжимается, футеровка не может втягиваться синхронно со стальной трубой, и остаточные растягивающие напряжения накапливаются постоянно. При внезапном воздействии жидкости во время запуска насоса местная футеровка резко натягивается, уплотняющая кромка фланца отрывается от фланца, а вся футеровка теряет позиционное ограничение и отрывается от базовой трубы. В отличие от локальных дефектов пузырения и частичного отслаивания, этот дефект представляет собой общее осевое проскальзывание и полное отделение системы футеровки.
2. Типичные положения, подверженные осевому растяжению-повреждениям.
Длинные прямые односекционные-трубопроводы без сегментированных ограничивающих конструкций, склонные к кумулятивному термическому растяжению;
Участки трубопровода, подключаемые непосредственно к выходам насоса с мгновенной силой удара жидкости;
Фланцевое соединение заканчивается неполным фланцевым прессованием и эффектом ограничения слабого конца;
Участки труб, подвергающиеся воздействию внешней тянущей силы при перемещении и ремонтной разборке трубопровода;
Футерованные трубопроводы с большой разницей температур между запуском и остановом, вызывающие очевидную знакопеременную осевую деформацию.
3. Основные факторы, ускоряющие-отказ от срыва
Никаких позиционирующих колец, препятствующих-выдергиванию-или ограничительных ступенек, устанавливаемых внутри базовой трубы во время обработки футеровки;
Отбортовка фланца не плотно обжата, отсутствует эффективная осевая фиксация конца футеровки;
Чрезмерный мгновенный импульс расхода при запуске насоса без медленного повышения давления;
Общее принудительное растяжение трубопровода при монтаже и осадке фундамента, передающее напряжение облицовке;
Необоснованно зарезервирован чрезмерный припуск на тепловое расширение, что приводит к скоплению футеровки и концентрации напряжений.
4. Полные-технические меры по предотвращению и контролю ссылок
① Приварите встроенные-ограничительные стопорные кольца внутрь стальной трубы перед спеканием футеровки.
Механически зафиксируйте футеровку, чтобы принципиально предотвратить осевое скольжение.
② Используйте двустороннюю гофрированную фланцевую конструкцию с двух-фланцем на обоих концах фланца.
Укрепите концевой ограничитель, чтобы избежать вытягивания футеровки из фланцевого отверстия.
③ Внедрить процедуры плавного запуска и медленного повышения давления для нагнетательных насосов.
Устраните мгновенный гидроудар и осевую тянущую нагрузку.
④ Оптимизировать конструкцию опоры трубопровода и фундамента, чтобы предотвратить деформацию тела трубы при растяжении, вызванную осадкой.
Избегайте передачи внешнего напряжения на внутреннюю подкладку.
⑤ Установка сегментированных стыковых ограничивающих конструкций для сверх-длинных трубопроводов.
Разделите всю трубу на несколько блоков ограничений, чтобы предотвратить общее смещение.
5. Сравнительная таблица эффективности профилактики
表格
| Дизайн и режим работы | Осевое натяжение-Устранение риска | Предложение по применению |
|---|---|---|
| Отсутствие внутреннего ограничения + простое одностороннее фланцевое соединение + прямой запуск насоса | Срыв футеровки-и разрыв конца фланца за короткий период эксплуатации | Замените фитинг трубы со встроенной-конструкцией ограничительной облицовки и пере-установите |
| Внутренний противо-ограничитель проскальзывания + фланец с двойным гофрированием + плавный запуск | Эффективно блокирует осевое скольжение и общее отделение футеровки. | Стандартная производственная конструкция для напорных трубопроводов-длинных расстояний с футеровкой из PFA |
| Ограничения по расположению нескольких-секций + полная-фиксация концов + контроль смещения трубопровода | Чрезвычайно низкий осевой отрыв футеровки, скрытая опасность. | Предпочтительная схема для трубопроводов передачи технологического тепла на большие-расстояния |
Заключение
Разрушение осевого растяжения футеровки из PFA-при отрыве возникает из-за осевого напряжения, превышающего прочность соединения на границе раздела и ограничивающую силу на конце, что приводит к скольжению футеровки и ее отделению от металлической базовой трубы в осевом направлении. Основными методами предотвращения являются добавление встроенных-механических ограничительных конструкций внутри трубы, усиление фиксатора конца фланца, устранение напряжения удара жидкости посредством стандартизированного запуска и избежание внешнего растяжения тела трубопровода. Полный-контроль процесса проектирования конструкции заводского изготовления труб, технологии формирования футеровки и спецификаций эксплуатации на местах может предотвратить отслоение футеровки на больших-площадях и аварии, вызванные межслойной коррозией, в нагревательных трубах с футеровкой из PFA.
