Un guasto allo strappo del bordo della flangia significa che la parte arricciata flangiata del rivestimento in PFA rimane bloccata tra due facce della flangia per un lungo periodo. Sotto l'azione combinata del precarico di fissaggio dei bulloni, delle sollecitazioni alternate di dilatazione termica e della spinta di media pressione, si formano microfessurazioni alla radice della flangiatura. Le fessurazioni si espandono progressivamente lungo la direzione circonferenziale, portando alla lacerazione parziale o totale del bordo del rivestimento. La superficie di tenuta perde la protezione isolante del fluoroplastico, il mezzo corrosivo invade direttamente lo spazio del giunto della flangia e lo strato intermedio tra il rivestimento e il tubo in acciaio, provocando perdite esterne sulla flangia e un'ampia-area del rivestimento che si stacca e cade. Questo cedimento si verifica soprattutto alle estremità di collegamento dei raccordi per tubi rivestiti, che è un tipico danno strutturale locale del rivestimento nella posizione di bloccaggio meccanico.
1. Meccanismo di rottura della flangia e di rottura della tenuta
Il rivestimento in PFA si estende verso l'esterno per formare un anello di tenuta della flangia sulla faccia terminale della flangia in acciaio durante la produzione, facendo affidamento sulla compressione del bullone per realizzare la tenuta dell'estremità e il limite assiale. Quando la tubazione si riscalda e si espande, il rivestimento produce un allungamento assiale e la radice della flangia sopporta sollecitazioni di taglio e trazione. Se l'angolo della flangia presenta una brusca transizione ad angolo retto- anziché un arco arrotondato, si formerà una forte concentrazione di stress alla radice. L'alternanza ripetuta di freddo e caldo fa sì che la fonte della cricca si espanda continuamente lungo la parte più sottile della flangia. Una volta che la flangia è stata completamente strappata, il rivestimento perde il vincolo del posizionamento dell'estremità ed è facile da tirare verso l'interno a causa della pressione del fluido, e il mezzo bypassa direttamente il rivestimento per corrodere la flangia metallica. Diversamente dalla separazione totale del pull-off assiale, questo danno inizia solo dalla struttura di flangiatura locale dell'estremità della flangia senza slittamento generale del rivestimento nella fase iniziale.
2. Posizioni tipiche soggette a danni da strappo alla flangia
La flangia termina con una transizione netta ad angolo retto-alla radice della flangia del rivestimento senza trattamento dell'arco;
Giunti flangiati con coppia di serraggio eccessiva dei bulloni che causano eccessiva estrusione e schiacciamento della flangia;
Sezioni di tubazioni con frequenti aumenti di temperatura e arresti di raffreddamento ed evidenti stress termici alternati;
Collegamenti flangiati di ingresso e uscita della pompa che sopportano l'impatto della spinta assiale media;
Parti della flangia in cui la flangiatura del rivestimento è graffiata e danneggiata durante il montaggio e l'aggancio.
3. Fattori fondamentali che inducono l'accelerazione del fallimento dello strappo
Processo di formazione del rivestimento inadeguato, la radice flangiata adotta una struttura ad angolo acuto senza transizione arrotondata;
I bulloni di installazione in loco-sono-serrati eccessivamente, superando il limite di compressione della flangiatura PFA;
Nessuna guarnizione elastica tra la superficie metallica della flangia e lo strato di flangiatura in PFA;
I frequenti avviamenti e spegnimenti del sistema portano a sollecitazioni di trazione cicliche sulla radice della flangiatura;
Collisioni e graffi durante il sollevamento e l'attracco danneggiano il bordo dello strato sigillante della flangia.
4. Misure tecniche di prevenzione e controllo-del collegamento completo
① Adottare un processo di transizione ad arco arrotondato per tutte le radici della flangiatura delle flange del rivestimento durante la prefabbricazione
Eliminare i punti di concentrazione dello stress alla radice strutturale dalla fonte.
② Formulare specifiche di serraggio della coppia di bulloni standardizzate per evitare che la sovrapressione schiacci il bordo della flangia
Utilizzare la chiave dinamometrica per controllare uniformemente la forza di serraggio.
③ Aggiungere guarnizioni tampone non rigide-resistenti alla corrosione-tra la superficie della flangia e la flangiatura in PFA
Disperde la pressione di estrusione locale e riduce i danni da attrito di taglio.
④ Implementare un lento aumento della temperatura e un'operazione di aumento della pressione per ridurre la spinta assiale istantanea sulle estremità dei tubi
Evitare carichi da impatto improvviso sulla struttura del rivestimento della flangia.
⑤ Proteggere la superficie di tenuta della flangia con coperture speciali prima dell'installazione per evitare danni da graffi e urti.
5. Tabella di confronto degli effetti della prevenzione
表格
| Modalità di prefabbricazione e installazione | Rischio di rottura della flangia | Suggerimento per l'applicazione |
|---|---|---|
| Flangiatura ad angolo acuto- + serraggio eccessivo- casuale + nessuna guarnizione tampone | La lacerazione del rivestimento della flangia e le perdite esterne si verificano durante diversi cicli operativi | Sostituire i raccordi dei tubi flangiati danneggiati e standardizzare la coppia di installazione |
| Formatura della flangia arrotondata + assemblaggio a coppia controllata- + configurazione della guarnizione tampone | Limita efficacemente l'insorgenza di cricche e lo strappo circonferenziale della flangiatura | Specifiche di lavorazione e installazione standard per connessioni flangiate rivestite in PFA |
| Struttura della flangia rinforzata e ispessita + ispezione periodica dello smontaggio della flangia + monitoraggio delle perdite online | Strappo della sigillatura estremamente basso e pericolo nascosto di perdita media | Schema preferito per frequenti avviamenti-arresti dei giunti flangiati delle tubazioni di riscaldamento |
Conclusione
Il cedimento della sigillatura a strappo del bordo della flangia del rivestimento in PFA ha origine dalla concentrazione di stress sulla radice della flangia e da un'eccessiva forza di serraggio, che porta alla propagazione delle crepe e alla frattura strutturale sotto carichi termici e di pressione alternati. Gli approcci principali alla prevenzione includono l'ottimizzazione della struttura di formazione della flangiatura del rivestimento per eliminare gli spigoli vivi, la standardizzazione della coppia di serraggio dei bulloni, l'aggiunta di guarnizioni di tenuta del buffer, la riduzione dello stress da impatto ciclico e il rafforzamento della protezione del prodotto finito durante la costruzione. Il controllo dell'intero-processo di prefabbricazione del rivestimento, l'-operazione di assemblaggio in loco e l'ispezione giornaliera delle perdite possono eliminare le perdite esterne della flangia e gli incidenti di distacco del rivestimento causati dallo strappo della flangia dei tubi di riscaldamento rivestiti in PFA.
