A falha na separação por tração axial significa que o revestimento PFA suporta uma força de tração axial sustentada ao longo da direção do comprimento da tubulação. A força de ligação entre o revestimento e o tubo base de aço é completamente superada, o revestimento integral é arrastado e deslocado axialmente, destacando-se da parede interna do tubo substrato integralmente ou seccionalmente. A parte flangeada é arrancada da face do flange, uma grande lacuna é formada entre o revestimento e o corpo do tubo, o meio corrosivo invade maciçamente o espaço entre camadas, resultando em bloqueio da tubulação e sério vazamento de corrosão do substrato. Esta falha ocorre principalmente durante o deslocamento térmico da tubulação, impacto na inicialização da bomba e estiramento forçado da tubulação, pertencente ao descolamento geral da interface causado pela tensão mecânica axial.
1. Mecanismo de evolução de descolamento de tração
O revestimento PFA é fixado dentro do tubo de aço, dependendo principalmente da adesão da sinterização e da restrição do limite final do flange. Quando a tensão axial atua sobre o revestimento, a tensão de cisalhamento é gerada na interface de ligação entre o fluoroplástico e o metal. Uma vez que a carga de tração excede a resistência de ligação interfacial formada pela sinterização, o revestimento começa a deslizar ao longo da direção axial. A expansão térmica do revestimento em alta temperatura acumula comprimento redundante axial; quando a tubulação esfria e se contrai, o revestimento não pode retrair de forma síncrona com o tubo de aço e a tensão de tração residual se acumula continuamente. Sob impacto repentino do fluido durante a inicialização da bomba, o revestimento local é puxado bruscamente, a borda de vedação do flange é removida do flange e todo o revestimento perde a restrição de posicionamento e é puxado para longe do tubo base. Diferente do borbulhamento local e dos defeitos de descamação parcial, esta falha é o deslizamento axial geral e a separação completa do sistema de revestimento.
2. Posições típicas propensas a danos por tração axial-
Tubulações longas e retas de seção única-sem estruturas de limite segmentadas, propensas a estiramento térmico cumulativo;
Seções de tubulação conectadas diretamente às saídas da bomba com força de tração instantânea por impacto de fluido;
A conexão do flange termina com prensagem de flange incompleta e efeito limitador de extremidade fraca;
Seções de tubulação sujeitas a força de tração externa durante deslocamento da tubulação e desmontagem de manutenção;
Tubulações revestidas com grande diferença de temperatura entre inicialização e desligamento, produzindo deformação axial alternada óbvia.
3. Principais fatores indutores que aceleram a falha de pull{1}}
Não há anéis de posicionamento anti{0}}retirada-ou etapas de limite definidas dentro do tubo base durante o processamento do revestimento;
O flange do flange não está firmemente crimpado, faltando travamento axial eficaz para a extremidade do revestimento;
Impulso de fluxo instantâneo excessivo quando a bomba é acionada sem operação de reforço lento;
Alongamento forçado geral da tubulação durante a instalação e assentamento da fundação, transmitindo tensão ao revestimento;
Permissão excessiva de expansão térmica reservada injustificadamente, levando ao acúmulo de revestimento e à concentração de tensão.
4. Medidas técnicas-completas de prevenção e controle de links
① Solde-anéis de retenção de limite embutidos dentro do tubo de aço antes da sinterização do revestimento
Trave mecanicamente o revestimento para evitar fundamentalmente o deslizamento axial.
② Adote estrutura de flange-crimpada de dupla face em ambas as extremidades do flange
Reforce a restrição da extremidade para evitar que o revestimento seja puxado para fora da porta do flange.
③ Implementar procedimentos de partida suave e aumento lento de pressão para bombas de entrega
Elimine o impacto instantâneo do golpe de aríete e a carga de tração axial.
④ Otimize o suporte da tubulação e o projeto da fundação para evitar deformação por alongamento do corpo do tubo causada por assentamento
Evite que a tensão externa seja transferida para o revestimento interno.
⑤ Defina estruturas segmentadas de limite final para pipelines ultra{0}}longos
Divida todo o tubo em múltiplas unidades de restrição para evitar deslocamento geral.
5. Tabela de comparação do efeito de prevenção
表格
| Modo de design e operação | Risco de tração axial- | Sugestão de aplicação |
|---|---|---|
| Sem limite interno + flangeamento simples-de um lado + inicialização direta da bomba | Remoção integral-do revestimento e rompimento da extremidade do flange em curto período de operação | Substitua a conexão do tubo por uma estrutura de revestimento de limite-integrada e reinstale- |
| Limite-antiderrapante interno + flange dupla crimpada + inicialização graduada | Bloqueia eficazmente o deslizamento axial e a separação geral do revestimento | Projeto de fabricação padrão para tubulações de pressão revestidas com PFA de longa distância- |
| Restrições de posicionamento de múltiplas-seções + bloqueio-de extremidade completa + monitoramento de deslocamento de pipeline | Descolamento axial do revestimento extremamente baixo, perigo oculto | Esquema preferido para tubulações de transmissão de aquecimento de processos de longa distância |
Conclusão
A falha de separação-de tração axial do revestimento PFA surge da tensão axial que excede a resistência de ligação da interface e a força limitadora final, o que faz com que o revestimento deslize e se separe do tubo de base de metal ao longo da direção axial. Os principais métodos de prevenção são adicionar-estruturas de limite mecânico integradas dentro do tubo, reforçar a restrição de travamento da extremidade do flange, eliminar a tensão do impacto do fluido por meio de inicialização padronizada e evitar o estiramento externo do corpo do pipeline. O controle-de todo o processo de projeto da estrutura de pré-fabricação de tubos, tecnologia de formação de revestimento e especificações de operação em campo podem evitar derramamento de revestimento em grandes-áreas e acidentes com vazamento de corrosão intercamadas de tubos de aquecimento revestidos com PFA.
