Набухание и растворение растворителя происходит при длительном-контакте футеровки из PFA с сильными органическими растворителями. Маломолекулярный растворитель проникает в зазоры между молекулярными цепями полимера PFA, вызывая набухание, размягчение и расширение покрытия в объеме. В тяжелых случаях частичная футеровка растворяется и снимается, анти-коррозионный слой теряет структурную целостность, а коррозионный растворитель напрямую контактирует с металлической основной трубой, вызывая быструю коррозию подложки и утечку через проникновение. Этот отказ в основном случается в трубопроводах, транспортирующих кетоны, сложные эфиры, ароматические углеводороды и другие сильно проникающие органические среды, что связано с химической эрозией самого не-полимерного футеровочного материала.
1. Механизм проникновения растворителя и набухания
PFA обладает превосходной химической инертностью по отношению к большинству неорганических кислот и щелочей, однако его молекулярная структура содержит крошечные межмолекулярные пустоты. Под воздействием определенных органических растворителей с высокой проникающей способностью молекулы растворителя непрерывно диффундируют во внутреннюю часть футеровки. Межмолекулярные силы смолы ПФА ослабляются, футеровка постепенно впитывает жидкость и набухает, увеличивая толщину и уменьшая твердость. Под воздействием циклических изменений давления и температуры в системе набухшая футеровка создает внутреннее напряжение, легко вздувается и отслаивается от стенки стальной трубы. Длительное замачивание разрушает частичные молекулярные цепи, что приводит к местному растворению и потере материала футеровки. В отличие от разрушения под отрицательным давлением и механического повреждения от истирания, этот отказ является нарушением химической совместимости, а не повреждением от механической силы.
2. Типичные места, подверженные повреждению растворителем
Статические тупиковые трубопроводы, в которых растворитель накапливается и длительное время пропитывает футеровку без возобновления потока;
Горизонтальное дно трубопровода с осажденной органической средой высокой-концентрации;
Локтевые области со средней турбулентностью и повышенным эффектом проникновения растворителя;
Края облицовки фланцев с зазорами, которые являются приоритетными каналами проникновения растворителя;
Футерованные секции работают при повышенной температуре, что ускоряет скорость диффузии растворителя.
3. Основные факторы, ускоряющие отек
Неправильный выбор материала: использование обычной футеровки из ПФА для переноса несовместимых сильных органических растворителей;
Длительная-остановка, когда растворитель остается внутри трубопровода без опорожнения и очистки;
Чрезмерно высокая рабочая температура значительно ускоряет проникновение растворителя и реакцию набухания;
Микротрещины и поры на поверхности футеровки, обеспечивающие короткие пути проникновения растворителя;
Частая смена типов сред приводит к попеременному набуханию и усадочной усталости футеровки.
4. Полные-технические меры по предотвращению и контролю ссылок
① Строго проверяйте совместимость сред перед закупкой материалов.
Замените PFA на модифицированную фторопластовую подкладку, если растворитель несовместим.
② Сформулировать спецификации по техническому обслуживанию при остановке трубопровода.
Полностью опорожните органическую среду и очистите трубопровод после остановки работы.
③ Контролируйте температуру среды в рекомендуемом рабочем диапазоне PFA.
Избегайте воздействия-среды с высокой температурой, которая усиливает проникновение растворителя.
④ Оптимизация конструкции трубопровода для устранения застойных зон и зон статического удержания.
Обеспечьте полную циркуляцию среды, чтобы предотвратить длительное-локальное намокание.
⑤ Проводите регулярный эндоскопический осмотр на предмет набухания и пузырения слизистой оболочки.
При обнаружении ненормального вздутия заменяйте трубопроводы с недействительной облицовкой досрочно.
5. Сравнительная таблица эффективности профилактики
表格
| Материал и режим работы | Риск повреждения от набухания растворителя | Предложение по применению |
|---|---|---|
| Неподходящий материал футеровки + среднедлительное-срок хранения + перегрев. | Рассасывание сильного отека и шелушение слизистой оболочки за короткий период. | Немедленно прекратите работу и замените совместимую анти-коррозионную облицовку. |
| Подтвержденная совместимость футеровки + своевременное опорожнение трубопровода + контроль температуры | Эффективно предотвращает проникновение растворителя и набухание. | Типовой выбор и принцип работы трубопроводов с фторопластовой футеровкой |
| Предварительное-тестирование средней совместимости + отсутствие мертвых-схем конвейера + периодическое внутреннее обнаружение | Чрезвычайно низкая скрытая опасность химической эрозии | Предпочтительная схема подачи органических растворителей в анти-коррозионные трубопроводы отопления |
Заключение
Набухание и нарушение растворения футеровки PFA в растворителе происходит из-за проникновения несовместимого органического растворителя в молекулярные зазоры полимера, что разрушает исходную структуру материала футеровки и вызывает объемное расширение и частичное растворение. Основными подходами к предотвращению являются строгая проверка совместимости материала-среды на этапе проектирования, устранение долговременной-статической среды, пропитывающей среду, контроль рабочей температуры и удаление мертвых зон трубопровода. Стандартизированный выбор материалов, технологические операции и регулярные проверки могут существенно предотвратить коррозионные утечки базовой трубы, вызванные химическим набуханием нагревательных труб с футеровкой из PFA.
