Il cedimento per perdita di scorrimento del bordo della flangia si riferisce al bordo di tenuta flangiato esterno del rivestimento in PFA bloccato dai bulloni della flangia sotto carico di compressione costante a lungo-termine. Il materiale fluoroplastico produce una deformazione viscoelastica irreversibile sotto pressione sostenuta e temperatura alternata. La parte flangiata si assottiglia gradualmente, si contrae verso l'interno e perde la resilienza elastica, determinando uno spazio irregolare tra le superfici di tenuta della flangia. Il fluido di processo fuoriesce lungo lo spazio tra le facce della flangia e i bordi del rivestimento, formando perdite esterne persistenti. Nei casi più gravi, il bordo flangiato è completamente schiacciato e fratturato, una grande quantità di mezzo corrosivo viene spruzzato verso l'esterno e lo strato intermedio viene invaso da liquido provocando bolle e desquamazione del rivestimento. Questo guasto si verifica principalmente su flange frequentemente smontate e giunti di flangia di tubazioni bloccati a lungo termine.
1. Deformazione da scorrimento e meccanismo di cedimento della sigillatura
Il PFA appartiene al tipico polimero viscoelastico. Quando il bullone della flangia applica una forza di pre-serraggio fissa, il rivestimento della flangia si trova in uno stato compresso continuo. Sotto l'effetto combinato della temperatura di riscaldamento e del carico di pressione, le catene molecolari scivolano e si riorganizzano lentamente, lo spessore compresso non può rimbalzare dopo il rilascio dello stress, che è uno scorrimento permanente. All'aumentare del tempo di compressione, la guarnizione di tenuta e la flangiatura in PFA perdono la ridondanza di compressione, la pressione specifica di contatto della superficie di tenuta scende al di sotto della soglia anti-perdita e lungo la direzione circonferenziale si formano minuscoli canali di perdita. A differenza delle perdite istantanee dovute al disallineamento del gruppo, questo difetto si forma lentamente a causa dell'accumulo di carico a lungo termine-e le perdite si ripresenteranno ripetutamente anche dopo il serraggio secondario dei bulloni.
2. Posizioni tipiche soggette a danni da perdite superficiali
Flange della tubazione principale che rimangono fissate per anni senza smontaggio e manutenzione;
Giunti flangiati vicino ad apparecchiature di riscaldamento con velocità di scorrimento accelerato della temperatura media elevata;
Collegamenti flangiati con eccessiva forza di pre{0}}serraggio dei bulloni che porta a un'eccessiva-compressione della flangiatura del rivestimento;
Il serraggio non uniforme dei bulloni provoca una compressione eccessiva unilaterale e un assottigliamento preferenziale dello scorrimento su un lato;
Flange ripetutamente smontate e rimontate con danni multipli accumulati da scorrimento viscoso.
3. Fattori fondamentali che inducono l'accelerazione del cedimento strisciante
Coppia eccessiva del bullone durante l'installazione, superiore alla deformazione di compressione consentita della flangiatura in PFA;
Nessuna procedura regolare di serraggio della flangia di ri-serraggio dopo l'aumento della temperatura e la deformazione termica;
Flangiatura piatta ordinaria in PFA senza struttura di rinforzo anti-creep sul bordo;
L'ambiente di lavoro a-alta{1}}temperatura a lungo termine migliora notevolmente la tendenza allo scorrimento viscoso del fluoroplastico;
Invecchiamento e indurimento delle guarnizioni non-metalliche abbinate, con conseguente concentrazione della pressione sulla flangiatura del rivestimento.
4. Misure tecniche di prevenzione e controllo-del collegamento completo
① Formulare un processo di serraggio a coppia standardizzato con chiave dinamometrica per controllare la forza di pre-serraggio del bullone entro l'intervallo nominale
Evita la-compressione eccessiva per eliminare l'eccessiva causa di creep.
② Eseguire un serraggio secondario con coppia uniforme dopo il primo aumento della temperatura del sistema e la stabilizzazione del calore
Compensa la perdita di pressione specifica della tenuta causata dallo scorrimento termico iniziale.
③ Adottare una flangiatura ispessita rinforzata o una struttura ad anello anti-strisciamento in metallo incorporato per i bordi del rivestimento della flangia
Migliora la capacità anti-deformazione strutturale della faccia terminale di tenuta.
④ Seleziona guarnizioni composite elastiche resistenti alle alte-temperature per condividere il carico di compressione parziale
Ridurre la pressione diretta sopportata solo dalla flangiatura in PFA.
⑤ Stabilire un ciclo periodico di ispezione delle flange e di sostituzione dello smontaggio per le principali tubazioni di processo
Sostituire le flange del rivestimento gravemente deformate dallo scorrimento-prima che si verifichino perdite evidenti.
5. Tabella di confronto degli effetti della prevenzione
表格
| Modalità di progettazione strutturale e di fissaggio | Rischio di perdite striscianti dalla flangia | Suggerimento per l'applicazione |
|---|---|---|
| Sovraserraggio-casuale + nessun riserraggio post-a caldo + flangiatura sottile ordinaria | Dopo un funzionamento a lungo termine-si verificano evidenti perdite circonferenziali verso l'esterno | Reinstallare con una coppia standard e sostituire le sezioni della flangia del rivestimento deformate |
| Fissaggio quantitativo a coppia + riserraggio allo stato termico-+ guarnizione elastica abbinata | Rallenta efficacemente lo scorrimento molecolare e mantiene stabile la pressione di tenuta | Specifiche di costruzione della flangia standard per giunti di collegamento di tubazioni di riscaldamento rivestite in PFA |
| Rivestimento rinforzato anti-bordo strisciante + monitoraggio delle perdite online in tempo reale-+ revisione programmata della flangia | Perdite medie della flangia estremamente basse e pericolo nascosto di infiltrazione dello strato intermedio | Schema preferito per il sistema di flange della rete di tubi di riscaldamento anticorrosione chimica a produzione continua |
Conclusione
Il cedimento dovuto alle perdite da scorrimento sul bordo della flangia del rivestimento in PFA ha origine dalla compressione a lungo termine dei bulloni e dall'induzione di alta temperatura- che causano una deformazione viscoelastica irreversibile del bordo di tenuta della flangia, con conseguente pressione di tenuta insufficiente e infiltrazioni del mezzo verso l'esterno. Le principali misure di prevenzione includono l'implementazione del fissaggio di bulloni a coppia controllata-, l'organizzazione di procedure di riserraggio termico, l'ottimizzazione della struttura del bordo della flangia del rivestimento, la selezione di guarnizioni elastiche di supporto e la revisione regolare dei giunti vulnerabili della flangia. La gestione dell'intero-processo chiuso-a ciclo chiuso della costruzione dell'impianto, della messa in servizio dell'aumento della temperatura e della manutenzione ispettiva giornaliera può eliminare gli incidenti dovuti a perdite medie e inquinamento ambientale causati da guasti alla sigillatura per scorrimento delle flange dei tubi di riscaldamento rivestiti in PFA.
