Набухание растворителем и нарушение расслаивания при растворении относятся к специфическим сильным полярным органическим растворителям, ароматическим углеводородам и галогенированным углеводородным средам, протекающим по трубопроводам с футеровкой из PFA. Эти химические вещества проникают в молекулярные зазоры полимера футеровочного материала, ослабляя силу межмолекулярной связи. Футеровка постепенно впитывает жидкость, набухая и расширяясь в объеме, создавая внутреннее напряжение расширения, которое разрушает первоначальную спеченную поверхность соединения между футеровкой и стальной основной трубой. Происходят локальное пузырение, выгибание и шелушение-большого участка. В тяжелых случаях частичная облицовка растворяется и распадается на фрагменты, блокируя элементы трубопровода. Тем временем среда просачивается в промежуточный слой и вызывает коррозию стальной трубы, вызывая перфорацию основания и утечку среды. Этот отказ в основном возникает в анти-коррозионных трубопроводах, транспортирующих химическое сырье с сильными растворителями.
1. Диффузия растворителя и механизм разложения набухания.
PFA обладает превосходной коррозионной стойкостью к большинству кислот, щелочей и неорганических солей, однако некоторые сильные органические растворители могут проникать в промежутки между длинными цепями фторполимеров. После того, как молекулы растворителя попадают в структуру футеровки, расстояние между молекулярными цепями увеличивается, объем материала заметно увеличивается, а общая стабильность размеров резко снижается. Напряжение разбухания оттягивает футеровку от внутренней стенки стальной трубы, и сила сцепления не может компенсировать силу расширения, что приводит к расслоению слоев. Если растворитель обладает сильной растворяющей способностью, поверхностный слой футеровки будет медленно растворяться и отслаиваться слой за слоем. В отличие от проникающей коррозии, вызванной проникновением крошечных молекул, это повреждение основано на набухании растворителя, которое непосредственно разрушает структуру материала и систему связей.
2. Типичные положения, склонные к повреждению отеком
Прямые участки трубы полностью погружены в растворяющую среду с длительным непрерывным временем контакта;
Застойные трубопроводы, в которых накапливается статический растворитель и полностью пропитывается футеровка без замены;
Выходные секции насоса с высокой скоростью потока и повышенной эффективностью проникновения растворителя;
Тонкие участки футеровки с более коротким путем проникновения и более высокой скоростью деформации набухания;
Фланцевые зазоры, в которых растворитель легко накапливается и преимущественно проникает в промежуточный слой.
3. Основные факторы, ускоряющие отек
Неправильный выбор материала; обычный PFA используется для растворителей, легко вызывающих набухание;
Система работает при высокой температуре и давлении, что значительно ускоряет диффузию и абсорбцию растворителя;
На переднем конце трубопровода не предусмотрена предварительная обработка для изоляции растворителя;
Длительный-режим ожидания удерживает растворитель внутри трубы для длительного-статического воздействия;
Формула футеровки не модифицируется, чтобы противостоять проникновению растворителей во время индивидуального производства.
4. Полные-технические меры по предотвращению и контролю ссылок
① Перед проектированием трубопровода проведите испытание на совместимость среды и выберите модифицированные материалы облицовки, -устойчивые к растворителям.
Устраните несоответствие материалов из исходного проекта.
② Строго контролировать рабочую температуру и давление в пределах допустимого диапазона противо-разбухания футеровки.
Уменьшите движущую силу молекулярной инфильтрации растворителя.
③ Установите передний-концевой буферный сепаратор, чтобы избежать прямого-воздействия растворителя высокой-концентрации на футеровку.
Сократите условия непрерывного замачивания.
④ Тщательно замените и удалите остатки растворителя инертной средой во время длительного-останова работы.
Не допускайте, чтобы статическая жидкость вызывала стойкий отек.
⑤ Регулярно проводите эндоскопический осмотр и измерение толщины футеровки участков труб, транспортирующих растворитель.
Замените набухшие и расклеенные фитинги трубопроводов перед отслаиванием-больших участков.
5. Сравнительная таблица эффективности профилактики
表格
| Выбор материала и режим работы | Риск набухания растворителя | Предложение по применению |
|---|---|---|
| Обычный стандарт PFA + нерегулируемая растворяющая среда + удержание жидкости при останове | При среднесрочной-эксплуатации появляются очевидные вздутия и расслоения футеровки. | Замените футеровку, модифицированную защитой от-растворителей, и оптимизируйте процесс переключения среды. |
| Совместимость-подходящая футеровка + работа с ограничением параметров + стандартизированная продувка трубопровода | Эффективно замедляет проникновение растворителя и объемную деформацию набухания. | Стандартные спецификации выбора материала для трубопроводов отопления с футеровкой из органического растворителя PFA |
| Двухслойная-композитная барьерная облицовка + онлайн-мониторинг состава среды + ежеквартальная внутренняя проверка | Чрезвычайно низкий уровень засорения футеровки и скрытой опасности утечки из-за коррозии базовой трубы. | Предпочтительная схема для проектов сетей трубопроводов для отопления-тонких химических растворителей на большие расстояния |
Заключение
Нарушение расслоения растворителем набухания футеровки PFA вызвано проникновением органического растворителя в молекулярную структуру футеровки, вызывая объемное расширение, которое разрушает связующий слой и приводит к отслаиванию и растворению футеровки. Подходы к предотвращению активной зоны включают подбор материалов футеровки в соответствии с совместимостью среды, ограничение рабочих параметров температуры и давления, предотвращение длительного-статического воздействия, удаление остатков растворителя во время остановки и усиление регулярного внутреннего контроля. Управление всем-замкнутым-циклом процесса выбора типа материала, контроля параметров процесса и технического обслуживания оборудования может предотвратить засорение трубопровода и несчастные случаи с утечками в окружающую среду, вызванные набуханием растворителя и повреждением нагревательных труб с футеровкой из PFA.
