Beth Sy'n Achosi Afliwio a Chracio'r Wain PTFE Ger y Fflans Fowntio?

Mae prif gorff y wain PTFE yn ymddangos yn berffaith ond yn union lle mae'n cyrraedd y fflans mowntio mae cylch o staen brown sy'n rhedeg i mewn i graciau mân. Mae'r dull arbennig hwn o fethiant yn dangos yn glir ymosodiad mecanyddol neu gemegol ar ofod pen y tanc. Mae astudiaethau maes o nifer o linellau platio diwydiannol a phrosesu cemegol yn cadarnhau bod yr afliwiad difrod lleol hwn oherwydd cracio neu gracio yn digwydd yn anghymesur o amgylch y rhyngwyneb fflans. Mae deall y rhesymau dros gracio gwain PTFE o amgylch y fflans yn bwysig i ymestyn bywyd gwasanaeth y gwresogydd ac atal methiant cynamserol.

Y Parth Risg Uchel: Cwrdd Hylif, Anwedd a Metel
Mae lle mae hylif, anwedd a metel yn dod at ei gilydd yn gymdogaeth arw. Mae'r fflans mowntio, sydd fel arfer wedi'i hadeiladu o ddur, dur di-staen neu polypropylen, yn clampio'r gwresogydd PTFE yn ei le ac yn selio'r mynediad i'r tanc. Mae'r gwresogydd yn mynd i mewn i'r gofod pen ychydig yn is na'r fflans, y rhanbarth wedi'i lenwi ag anwedd uwchlaw'r lefel hylif. O dan hyn mae'n mynd i mewn i'r hylif poeth. Gosodir cymysgedd arbennig o straen mecanyddol, beicio gwres ac amlygiad cemegol ar y parth trosiannol hwn. Mae'r afliwiad a'r toriad a welwch yn cael ei achosi gan ddau brif fecanwaith, sydd fel arfer yn digwydd gyda'i gilydd.

Mecanwaith 1: Clampio Anhyblyg ac Ehangu Thermol Straen Mecanyddol
Mae cyfernod ehangu thermol (CTE) PTFE 10 i 20 gwaith yn uwch na dur (PTFE CTE=120–200 × 10⁻⁶ / gradd vs dur ≈ 11–13 × 10⁻⁶ / gradd). Mae'r wain PTFE yn ehangu'n fawr o ran hyd a diamedr pan gaiff y gwresogydd ei gynhesu o'r tymheredd amgylchynol (ee 20 gradd ) i dymheredd gweithio (ee . 80–100 gradd ). Os yw'r fflans mowntio yn dal y gwresogydd yn drylwyr trwy ffitiadau cywasgu, morloi chwarren wedi'u cau'n dynn, neu sgriwiau gosod, ni all y wain ehangu'n rhydd. Nid oes gan y grym ehangu unrhyw le i fynd felly mae'n canolbwyntio ar y pwynt lle mae'r gwresogydd yn gadael y fflans.

Mae crynodiad y straen yn arwain at rymoedd plygu neu gneifio yn yr allfa fflans. Mae'r PTFE yn profi blinder cylchol dros gannoedd neu filoedd o gylchoedd gwres i fyny ac oeri. Ar yr wyneb allanol gwelir crazes gwyn mân neu dryloyw, mân iawn i ddechrau. Yna mae'r crazes hyn yn codi cemegau bath neu gynhyrchion ocsideiddio, ac yn troi'n frown neu'n felynaidd. Yn y pen draw, mae'r crazes yn ehangu i mewn i -graciau, a all ddatgelu'r wifren gwrthiant fewnol, neu arwain at gerrynt gollwng.

Y prif resymau dros fethiant mecanyddol:

Ffitiadau sy'n rhy dynn, neu chwarennau pacio sy'n rhy dynn.

Fflans wedi'i chau'n anhyblyg heb gydymffurfio â gasged. Ffensys nad ydynt yn caniatáu llithro echelinol neu ehangu thermol.

Hyd byr o barth oer, sy'n ei gwneud yn ofynnol i'r ardal fflans weithredu ar dymheredd uchel lle mae'r PTFE yn meddalu ac yn fwy agored i ymgripiad.

Mecanwaith 2: mygdarthau cyrydol cyddwys yn y gofod pen – ymosodiad cemegol
Mewn llawer o danciau proses, yn enwedig y rhai sy'n dal asid hydroclorig, asid nitrig, asid cromig, neu doddiannau asid cymysg, mae'r gofod uwchben uwchben yr hylif yn dirlawn ag anweddau cyrydol. Yn gyffredinol, mae ymyl uchaf y tanc ac arwynebedd y fflans mowntio ychydig yn oerach na'r gofod anwedd oherwydd cyswllt â'r aer amgylchynol neu â drafftiau allanol. Mae'r gwahaniaeth tymheredd hwn yn arwain yr anweddau cyrydol i gyddwyso ar yr wyneb gwain PTFE oerach yn y fflans.

Mae'r hylif cyddwys fel arfer yn ddatrysiad crynodedig o'r asid, ac mae'n llawer mwy ymosodol na'r swmp bath ei hun, gan fod yr asidau'n cael eu crynhoi gan anweddiad. Er enghraifft, gall bath HCl 15% arwain at gyddwysiad gofod pen o 25-30% HCl. Mae'r defnynnau cyddwys yn ymdreiddio'n araf neu'n ymosod ar y polymer wrth eistedd ar y wain PTFE. Mae PTFE yn gallu gwrthsefyll y rhan fwyaf o asidau ond gall ddioddef dirywiad arwyneb os yw'n agored am gyfnodau hir o amser i asidau crynodedig iawn ar dymheredd eithafol ac o dan straen mecanyddol. Yr arwydd cychwynnol o ymosodiad cemegol yn gyffredinol yw newid lliw (melyn, brown neu ddu) ac yna embrittlement a chracio.

Y prif resymau sy'n arwain at fethiant cemegol:

Awyru annigonol neu wacáu mygdarth o'r tanc gan arwain at groniad anwedd.

Hyd parth oer byr felly mae'r rhanbarth fflans yn dal yn ddigon poeth i anwedd gyddwyso, ond nid yn ddigon poeth i anweddu'r cyddwysiad yn gyflym.

Baddonau asid cymysg (ee aqua regia, cyfuniadau hydrofflworig nitrig) sy'n arwain at gyddwysiadau arbennig o ymosodol.

Tymheredd hylif uchel yn cynyddu'r cyfraddau anwedd a'r pwysedd anwedd.

Pam Mae Ardal Flange yn fan problemus Methiant
Mae ardal y fflans yn fan arbennig o agored i niwed oherwydd dyma'r gwaethaf o'r ddau fyd:

Straen mecanyddol. Gan ei fod wedi'i glampio'n anhyblyg ni all ehangu'n rhydd ac mae blinder beicio thermol wedi'i ganoli mewn un man.

Amlygiad cemegol: Mae'r cyddwysiad gofod pen yn targedu'r un rhanbarth dan straen. Mae cracio cyrydiad straen (SCC) yn ffenomen adnabyddus mewn metelau, ond mae PTFE hefyd yn dioddef methiant cyflym pan fydd amlygiad cemegol a straen mecanyddol yn digwydd gyda'i gilydd.

Mae'r ddwy system yn gweithio'n synergyddol yn ymarferol. Gall gwain rydd, wedi'i straenio'n ysgafn, wrthsefyll ymosodiad cemegol am flynyddoedd. Mae crazes mân mewn gwain straen yn gweithredu fel sianeli wicking ar gyfer cyddwysiad cyrydol i mewn i'r polymer swmp, gan gynyddu dirywiad. Fel arall, mae gwain sydd wedi'i gwanhau'n gemegol yn cracio o dan straenau mecanyddol yn is na'r disgwyl.

Strategaethau Ataliol
Mae atal afliwio a chracio yn y fflans yn cynnwys ystyriaethau mecanyddol a chemegol.

Atal Mecanyddol: Caniatáu ar gyfer Ehangu Thermol
Ni ddylai'r atodiad gyfyngu ar ehangiad a chrebachiad echelinol y gwresogydd PTFE.

Rhowch gasged PTFE meddal neu gylch O- mewn rhigol ar y cysylltwyr flanged fel y gall y gwresogydd lithro ychydig. Tynhau chwarennau pacio dim ond digon i osgoi gollwng a pheidiwch â jamio'r gwresogydd yn ei le.

Gosod cymal ehangu thermol: Gellir darparu ar gyfer newidiadau hyd gan fegin PTFE hyblyg neu ddolen yn y gwresogydd uwchben y fflans.

Peidiwch â defnyddio clampiau tynn na sgriwiau gosod sy'n tyllu neu'n gwasgu'r wain PTFE mewn un man.

Cynyddwch hyd y parth oer i gadw'r rhanbarth fflans yn oerach (o dan 50-60 gradd) a thrwy hynny leihau maint yr ehangiad a'r tueddiad i anwedd.

Atal Cemegol: Cadwch y fflans i ffwrdd o anweddau cyrydol
Mae hyn yn rhoi gostyngiad mawr mewn ymosodiad cemegol trwy amddiffyn y rhanbarth straen allweddol rhag anweddau cyddwys.

Ymestyn y parth oer uwchben ymyl y tanc. Bydd y fflans yn uwch ac allan o'r gofod pen llawn anwedd. Yn aml, gall ychwanegu 50 i 100 mm o hyd dros yr ymyl ddatrys y broblem.

Gosod sêl neu darian anwedd: Mae cist PTFE hyblyg neu fegin sy'n gorchuddio'r pwynt mynediad fflans yn helpu i gadw cyddwysiad allan. Fel arall bydd carthiad cymedrol o aer sych neu nwy anadweithiol (nitrogen) yn allanol o amgylch y fflans yn cadw anweddau cyrydol i ffwrdd.

Awyru tanc gwell: Mae gwyntyll gwacáu yn tynnu o'r gofod pen yn lleihau'r crynodiad anwedd a'r anwedd.

Os yw'r anwedd yn ormodol, defnyddiwch demister neu sgwrwyr mwg.

Canfod ac Arolygu Cynnar
Gall archwiliad arferol o'r ardal fflans gyda chwyddwydr neu borescope ganfod chwyddwydr yn gynnar cyn ffurfio crac llawn. Arfer gorau yw cynnal archwiliad gweledol o'r wain PTFE ym mhob cyfnod cynnal a chadw (hy bob mis neu bob chwarter). Dylid edrych ar unrhyw staeniau brown, cras gwyn neu holltau mân. Os caiff ei ddal mewn pryd, gellir symud y gwresogydd (hy codi'r fflans) neu osod sêl anwedd i atal datblygiad pellach. Bydd y crac yn mynd i'r wifren fewnol, a dim ond ar yr adeg honno y mae'n bosibl ei disodli.

Dylanwad Parth Oer ac Amgylchedd Headspace
Mae hyd y parth oer, hy y rhan heb ei gynhesu uwchben y llinell hylif, yn dylanwadu'n uniongyrchol ar amodau ardal y fflans. Mae parth oer byr yn golygu bod y fflans yn gweithio'n agosach at y tymheredd hylif sy'n cynyddu'r straen ehangu thermol a hefyd yn cadw'r fflans yn boeth. Gall fflans wedi'i gynhesu fod yn fantais ar gyfer anweddu cyddwysiad ond mae hefyd yn cynyddu'r straen ehangu. Mae'r parth oer hirach yn oeri'r fflans yn fwy, ac felly'n lleihau maint yr ehangiad a difrifoldeb yr anwedd. Ond po hiraf y parth oer, y mwyaf yw'r golled gwres (fel y nodir uchod). Mae'r dyluniad gorau yn gyfaddawd o'r paramedrau hyn, gyda hyd parthau oer fel arfer 150-300 mm ar gyfer cymwysiadau gofod pen cyrydol.

Casgliad
Nid yw lliwio a thorri'r wain PTFE yn ardal y fflans mowntio fel arfer yn fethiannau ar hap. "Maent yn golygu cymysgedd penodol o straen mecanyddol o clampio difrifol ac ymosodiad cemegol o anweddau cyrydol cyddwys yn y gofod y tanc. Mae straen a chorydiad yn aml yn gweithio gyda'i gilydd yn bwydo fflans ar ei gilydd. Mae'r ateb yn ddeublyg: gadael i'r PTFE ehangu'n rhydd gyda symudiad tymheredd (fel nad yw'n cael ei bwysleisio) a cysgodi'r fflans rhag anweddau cyrydol, neu barth selio oer hirach). trafferth-nid mater o gemeg swmp y bath yn unig yw bywyd gwasanaeth rhydd ond hefyd o ddealltwriaeth o'r micro-amgylchedd o amgylch y gwresogydd Dylid archwilio'r man problemus hwn o bryd i'w gilydd gyda chwyddwydr sylfaenol i ganfod arwyddion cynnar o berygl a throi methiant trychinebus posibl yn un cam cynnal a chadw ataliol wedi'i gynllunio.