ความล้มเหลวในการแตกร้าวจากความเมื่อยล้าหมายถึงโหลดแบบไซคลิกซ้ำๆ ของซับใน PFA รวมถึงความผันผวนของแรงดัน การสลับอุณหภูมิ การสั่นสะเทือนทางกล และผลกระทบของของเหลวระหว่างการบริการระยะยาว- รอยแตกเมื่อยล้าด้วยกล้องจุลทรรศน์จะงอกที่ตำแหน่งที่มีความเข้มข้นของความเครียดภายในชั้นฟลูออโรเรซิ่น ด้วยการสะสมของรอบการโหลด รอยแตกจะขยายไปตามเส้นรอบวงและทิศทางตามแนวแกนค่อยๆ ไหลผ่านความหนาของชั้นบุทั้งหมดเพื่อก่อตัวผ่านการแตกหัก ตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนแทรกซึมเข้าไปในช่องว่างของรอยแตกร้าวและบุกรุกชั้นที่ประสานกัน ทำให้เกิดการลอกของพื้นที่ขนาดใหญ่- การกัดกร่อนของท่อฐาน และการรั่วไหลของตัวกลางภายนอก ความเสียหายนี้เป็นของความเสียหายจากความล้าของโหลดแบบวนสะสม ซึ่งมักปรากฏในการสตาร์ท-ท่อและท่อหมุนเวียนการให้ความร้อนบ่อยครั้งโดยมีจังหวะแรงดันที่ชัดเจน
1. กลไกการเริ่มต้นและการขยายตัวของรอยแตกเมื่อยล้า
วัสดุโพลีเมอร์ PFA จะทำให้เกิดแรงดึงและแรงอัดสลับกันภายในภายใต้อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและลดลงซ้ำๆ รวมถึงแรงดันขึ้นและลง ข้อบกพร่องเล็กๆ น้อยๆ ตามธรรมชาติ เช่น รอยขีดข่วนเล็กๆ ความหนาไม่เท่ากัน และมุมของรากที่ยื่นออกมา กลายเป็นจุดรวมความเครียด โหลดแต่ละรอบจะยืดและขยายส่วนปลายของรอยแตกขนาดเล็กเล็กน้อย หลังจากดำเนินการหลายหมื่นรอบ ความยาวของรอยแตกร้าวจะทะลุผ่านผนังบุทั้งหมด เมื่อเยื่อบุแตกร้าว ความเครียดที่เกิดจากเยื่อบุทั้งหมดจะมุ่งไปที่ขอบรอยแตก ซึ่งเร่งให้เกิดความเสียหายจากการแตกหัก ต่างจากความเสียหายแบบเปราะ-เพียงครั้งเดียวที่เกิดจากการกระแทกของค้อนน้ำ ความล้มเหลวจากความเมื่อยล้าเป็นกระบวนการสร้างความเสียหายที่ช้าภายใต้แรงกระทำซ้ำเป็นระยะๆ โดยมีการปกปิดอย่างแน่นหนาในระยะแรก
2. ตำแหน่งทั่วไปที่มีแนวโน้มที่จะเกิดความเสียหายจากความเมื่อยล้า
รากหน้าแปลนที่มีการเปลี่ยนผ่านที่คมชัดและความเค้นดึงในการจับยึดแบบสลับระยะยาว-
ข้องอและข้อต่อท่อทีที่มีการกระจายความเค้นไม่สม่ำเสมอและผลกระทบต่อการไหลซ้ำๆ
ส่วนท่อใกล้กับปั๊มลูกสูบที่มีการเต้นเป็นจังหวะอย่างต่อเนื่องและแรงสั่นสะเทือน
พื้นที่บุผนัง-บางโดยมีค่าเผื่อโครงสร้างไม่เพียงพอและประสิทธิภาพการป้องกันความล้าต่ำ-
การซ่อมแซมการเชื่อมและตำแหน่งปะรองซับที่มีสมรรถนะความเค้นของวัสดุไม่สอดคล้องกัน
3. ปัจจัยกระตุ้นหลักที่เร่งให้เกิดความล้มเหลวจากความเหนื่อยล้า
การเริ่มต้นระบบ การปิดระบบ และการปรับความดันบ่อยครั้งทำให้เกิดความเครียดแบบวงจรความถี่สูง-
การเต้นของแรงดันในท่ออย่างรุนแรงโดยไม่มีบัฟเฟอร์และอุปกรณ์รักษาแรงดัน
การประมวลผลซับทำให้มุมคม รอยขีดข่วน และข้อบกพร่องส่วนเบี่ยงเบนความหนา
การตรึงท่ออย่างเข้มงวดโดยไม่มีค่าเผื่อการเคลื่อนที่ การเปลี่ยนรูปจากความร้อนทำให้เกิดความเครียดสลับกัน
การทำงานเป็นรอบอย่างต่อเนื่อง-ในระยะยาวโดยไม่มีการพักผ่อนเป็นประจำเพื่อปลดปล่อยความเครียดจากวัสดุภายใน
4. มาตรการทางเทคนิคการป้องกันและควบคุมลิงก์แบบเต็ม-
① ปรับตรรกะการทำงานให้เหมาะสมเพื่อลดการสตาร์ท-การหยุดบ่อยครั้งโดยไม่จำเป็นและการปรับแรงดันอย่างรวดเร็ว
ลดจำนวนโหลดความเค้นแบบวนรอบโดยพื้นฐาน
2) ติดตั้งถังกันแรงดันและแดมเปอร์จังหวะที่ทางออกของปั๊ม เพื่อรักษาความผันผวนของแรงดันในท่อ
กำจัดภาระการสลับที่เกิดจากแรงดันของเหลวช็อต
3 ใช้การเปลี่ยนการปัดเศษส่วนโค้งสำหรับมุมโครงสร้างซับทั้งหมดและควบคุมความสม่ำเสมอของความหนาของซับอย่างเคร่งครัด
กำจัดแหล่งความเข้มข้นของความเครียดในขั้นตอนการผลิต
④ กำหนดค่าส่วนรองรับการเลื่อนและข้อต่อส่วนขยายเพื่อสำรองพื้นที่การเคลื่อนที่ขยายเนื่องจากความร้อน
หลีกเลี่ยงการบังคับเปลี่ยนรูปของเข็มขัดนิรภัยซึ่งจะทำให้เกิดความเครียดแบบวงจรเพิ่มเติม
⑤ ดำเนินการตรวจสอบด้วยการส่องกล้องเป็นระยะและสแกนความหนาด้วยอัลตราโซนิกสำหรับอุปกรณ์ท่อที่มีช่องโหว่
จับรอยแตกขนาดเล็กที่เมื่อยล้าก่อนที่จะทะลุ-ผนังแตก
5. ตารางเปรียบเทียบผลการป้องกัน
表格
| โหมดการทำงานและการผลิต | ความเหนื่อยล้า ความเสี่ยงที่จะแตก | ข้อเสนอแนะการสมัคร |
|---|---|---|
| สวิตช์ที่รวดเร็วบ่อยครั้ง + ไม่มีการบัฟเฟอร์แรงดัน + โครงสร้างซับในมุม-ที่คมชัด | การรั่วไหลของการแตกร้าวตามเส้นรอบวงเกิดขึ้นหลังจากการดำเนินการแบบวนซ้ำ-ในระยะยาว | เพิ่มอุปกรณ์รักษาแรงดันและเปลี่ยนข้อต่อท่อที่มีการเปลี่ยนโค้งมนมาตรฐาน |
| การเริ่มต้น-การหยุดอินเตอร์ล็อกที่ปรับให้เหมาะสม + การกำหนดค่าการดูดซับแบบเป็นจังหวะ + กระบวนการขึ้นรูปซับที่ได้มาตรฐาน | ชะลอการเกิดรอยแตกร้าวและความเร็วการแพร่กระจายได้อย่างมีประสิทธิภาพ | ข้อกำหนดการออกแบบมาตรฐานสำหรับการทำงานแบบวนรอบระบบท่อส่งความร้อนแบบมี PFA |
| วัสดุ PFA ที่ป้องกันความล้า- + การสั่นสะเทือนของแรงดันตามเวลาจริง - ทางออนไลน์ + การตรวจจับข้อบกพร่องภายในประจำปี | การแตกเมื่อยล้าของเยื่อบุต่ำมากและอันตรายที่ซ่อนอยู่จากการรั่วไหล | รูปแบบที่ต้องการสำหรับเครือข่ายท่อทำความร้อนป้องกันการกัดกร่อน-การผลิตแบบไม่ต่อเนื่อง |
บทสรุป
ความล้มเหลวในการแตกร้าวเมื่อยล้าของเยื่อบุ PFA เกิดขึ้นจากความเครียดสลับเป็นระยะ ทำให้เกิดการงอกของรอยแตกและการขยายตัวอย่างต่อเนื่องที่ข้อบกพร่องความเข้มข้นของความเครียด แนวคิดหลักในการป้องกัน ได้แก่ การลดความถี่ในการโหลดแบบวน การกำจัดผลกระทบจากแรงดันเป็นจังหวะ การปรับโครงสร้างซับในให้เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงความเข้มข้นของความเครียด การปล่อยความเครียดจากข้อจำกัดด้านความร้อน และการดำเนินการตรวจสอบข้อบกพร่องภายในเป็นประจำ การจัดการลูป-กระบวนการปิด-ทั้งหมดสำหรับการตั้งค่าโปรแกรมควบคุม การจับคู่อุปกรณ์เสริมของท่อ การควบคุมคุณภาพการผลิตชิ้นส่วนสำเร็จรูปของซับใน และการตรวจสอบอุปกรณ์รายวันสามารถป้องกันการปิดเครื่องโดยไม่ได้วางแผนและอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยการรั่วไหลปานกลางที่เกิดจากการแตกหักเมื่อยล้าของท่อทำความร้อนเรียงราย PFA
