Il fallimento del collasso della pressione negativa significa che la pressione interna della tubazione diminuisce bruscamente per formare una pressione negativa del vuoto. Sotto l'azione della pressione atmosferica esterna, il rivestimento in PFA, vincolato solo meccanicamente al tubo di base, perde sostegno e risulta infossato, raggrinzito e collassato. Il rivestimento è saldamente premuto contro la parete interna del tubo d'acciaio e non può ripristinarsi. Nei casi più gravi, il rivestimento è strappato e rotto, il mezzo corrosivo penetra nello spazio tra rivestimento e substrato, provocando una rapida corrosione e perforazione del corpo metallico del tubo. Questo guasto si verifica principalmente nelle tubazioni con arresto improvviso della pompa, operazione di svuotamento e riflusso del sifone, che è un tipico cedimento strutturale del rivestimento non-metallico sotto la differenza di pressione.
1. Meccanismo di deformazione del collasso a pressione negativa
Normalmente, la pressione interna positiva fa sì che il rivestimento in PFA si adatti perfettamente alla parete interna del tubo di base e faccia affidamento sulla struttura di occlusione per mantenere lo stato di adesione. Quando la pompa del sistema si arresta inaspettatamente o la tubazione scarica rapidamente il liquido, la tubazione forma un ambiente a pressione negativa ad alto vuoto. La pressione atmosferica esterna agisce sulla parete esterna del tubo d'acciaio e il rivestimento sopporta la forza di compressione verso l'interno senza supporto della pressione interna. Il PFA ha una buona flessibilità ma una bassa rigidità anti-pressione esterna-, quindi viene schiacciato verso l'interno per produrre pieghe e depressioni irreversibili. La parte piegata produce una forte concentrazione di stress, che è facile da rompere in caso di successive fluttuazioni di pressione. Nel frattempo, il rivestimento collassato si separa completamente dal tubo di base e il mezzo invade l'interfaccia accelerando il danno di distacco di un'ampia-area. Diversamente dall'invecchiamento termico e dai danni abrasivi, questo cedimento è dominato dalla deformazione dell'estrusione a pressione esterna piuttosto che dal deterioramento chimico del materiale o dall'usura della superficie.
2. Posizioni tipiche soggette al collasso della pressione negativa
Condutture aeree in posizione- elevata e punti più alti in cui il gas si accumula ed è più probabile che si formi pressione negativa durante il drenaggio del liquido;
Lunghe tubazioni orizzontali con un grande volume di liquido inclini al sifone della pressione negativa durante lo svuotamento di arresto;
Sezioni di tubazioni direttamente collegate all'ingresso di pompe per vuoto e pompe autoadescanti-;
Gomiti e posizioni a T con scarsa rigidità strutturale del rivestimento e facile deformazione a grinza;
Estremità della tubazione chiuse da valvole che formano uno spazio vuoto chiuso dopo lo scarico del mezzo.
3. Fattori fondamentali che accelerano il collasso
Nessuna valvola rompivuoto installata nel punto più alto della tubazione per eliminare la pressione negativa;
Arresto di emergenza e svuotamento rapido forzato senza specifiche di funzionamento di scarico lento della pressione;
Rivestimento in PFA eccessivamente sottile con resistenza strutturale anti-collasso insufficiente;
Disposizione impropria della tubazione con elevata altezza di caduta e facile generazione di pressione negativa del sifone;
Porte di scarico bloccate che impediscono l'aspirazione dell'aria e il bilanciamento della pressione quando il livello del liquido scende.
4. Misure tecniche di prevenzione e controllo-del collegamento completo
① Installare valvole automatiche di interruzione del vuoto nei punti più alti della tubazione e nelle sezioni elevate
Introdurre aria esterna per bilanciare la pressione ed eliminare fondamentalmente la pressione negativa del vuoto.
② Formulare procedure standardizzate per le operazioni di arresto e drenaggio
Adottare un'apertura lenta della valvola e una riduzione della pressione per evitare la formazione istantanea del vuoto.
③ Aumentare opportunamente lo spessore complessivo del rivestimento in PFA durante la produzione
Migliora la capacità del rivestimento di resistere alla deformazione dell'estrusione a pressione esterna.
④ Ottimizzare il layout del gradiente della tubazione per evitare un'eccessiva differenza di elevazione e l'effetto sifone
Configura più punti di scarico e di equilibrio della pressione per condotte a lunga-distanza.
⑤ Ispezionare regolarmente la levigatezza dei componenti di scarico e di limitazione della pressione
Evitare che il blocco non riesca a eseguire le funzioni di protezione del bilanciamento della pressione.
5. Tabella di confronto degli effetti della prevenzione
表格
| Modalità di layout e funzionamento | Rischio di collasso della pressione negativa | Suggerimento per l'applicazione |
|---|---|---|
| Nessun dispositivo di rottura del vuoto + arresto rapido dello svuotamento + rivestimento sottile | Collasso e crepe di un'ampia-area in un'unica operazione di arresto | Arrestare il funzionamento e aggiungere immediatamente le valvole di interruzione del vuoto |
| Dotato di dispositivi di bilanciamento della pressione + funzionamento di scarico della pressione standardizzato + spessore del rivestimento standard | Evita efficacemente i danni da collasso del vuoto | Configurazione standard per tubazioni in pressione rivestite in PFA |
| Limitatore di pressione multi-punto + rivestimento ispessito + controllo di spegnimento con interblocco | Pericolo nascosto di deformazione della pressione negativa estremamente bassa | Schema preferito per una facile generazione del vuoto e sistemi di tubazioni ad alta- caduta |
Conclusione
Il cedimento del collasso della pressione negativa del rivestimento in PFA è causato dalla differenza di pressione del vuoto che comprime il rivestimento flessibile verso l'interno per produrre una piegatura irreversibile e una separazione strutturale. Le principali misure di prevenzione consistono nell'impostazione di componenti di bilanciamento della pressione per eliminare le fonti di pressione negativa, nella standardizzazione del funzionamento per evitare una rapida perdita di pressione, nel miglioramento della rigidità anti-pressione del rivestimento e nell'ottimizzazione del layout della tubazione per eliminare le condizioni di sifone. L'ottimizzazione completa della progettazione, la gestione del funzionamento del processo e la configurazione della sicurezza ausiliaria possono prevenire il collasso del rivestimento e la conseguente perdita di corrosione del substrato causata dalla pressione negativa dei tubi di riscaldamento rivestiti in PFA.
