Il fallimento del collasso del vuoto si riferisce alla pressione negativa generata all'interno della tubazione durante l'arresto del drenaggio, lo svuotamento rapido del mezzo, l'arresto improvviso della pompa e il pompaggio del vuoto del sistema. La pressione atmosferica esterna è di gran lunga maggiore della pressione interna e il rivestimento flessibile in PFA non può sopportare il carico della differenza di pressione. Il rivestimento è schiacciato verso l'interno e affondato integralmente o in ampie aree, saldamente attaccato alla parete interna del tubo d'acciaio e non può ripristinarsi. Il passaggio del flusso è gravemente ristretto o completamente bloccato. Nei casi più gravi, il rivestimento si incrina sotto eccessivo stress di compressione, il mezzo corrosivo permea lo strato intermedio di collegamento, provocando il distacco di un'ampia-area del rivestimento e la fuoriuscita di corrosione del substrato. Questo guasto si verifica spesso nelle tubazioni con funzionamento a pressione negativa e nelle tubazioni di processo soggette a vuoto interno dopo l'arresto.
1. Formazione della differenza di pressione e meccanismo di deformazione del collasso del rivestimento
Il rivestimento in PFA si basa solo sulla forza di adesione sinterizzata per attaccarsi alla parete interna del tubo d'acciaio e la sua rigidità strutturale è debole. Quando la pressione interna della tubazione scende al di sotto della pressione atmosferica, un'enorme differenza di pressione esterna agisce in modo uniforme sulla superficie esterna del rivestimento fluoroplastico. Una volta che la differenza di pressione supera la capacità portante anti-critica del collasso del rivestimento e la forza di unione dell'interfaccia, il rivestimento si stacca dalla parete del tubo d'acciaio e cede verso l'interno. Il PFA ha evidenti caratteristiche di scorrimento viscoelastico; dopo essere stato premuto e deformato sotto pressione negativa per un certo periodo, produrrà una deformazione permanente della rientranza e non potrà tornare allo stato originale anche se la pressione interna viene ripristinata. Diversamente dall'instabilità da stress termico causata dal vincolo di dilatazione termica, questa deformazione è guidata dalla pressione atmosferica esterna e dal gap di pressione interno.
2. Posizioni tipiche soggette a danni da collasso da vuoto
Sezioni di tubazioni in prossimità di pompe per vuoto e apparecchiature di estrazione a pressione negativa con azione diretta di pressione negativa;
Tubi ciechi e tubi ciechi con punti alti- dove il gas viene pompato e il vuoto si forma facilmente durante il drenaggio;
Lunghe tubazioni orizzontali con rapido svuotamento del liquido, che formano una pressione negativa continua lungo l'asse del tubo;
Aree di rivestimento con pre-sgommatura locale preesistente, che diventano la prima posizione di collasso sotto differenza di pressione;
Parti di rivestimento sottili con rigidità strutturale insufficiente e scarsa capacità di resistere alla compressione esterna.
3. Fattori fondamentali che accelerano il collasso
Nessun progetto di rinforzo strutturale anti-vuoto per tubazioni rivestite utilizzate in condizioni di lavoro a pressione negativa;
Il funzionamento del sistema non dispone di misure di sfiato per il bilanciamento della pressione durante lo svuotamento e l'arresto;
L'arresto improvviso della pompa di trasporto porta al riflusso del sifone e alla rapida generazione di pressione negativa all'interno del tubo;
La forza di adesione tra rivestimento e tubo di base è insufficiente nel processo di prefabbricazione;
Mantenimento-a lungo termine dello stato di pressione negativa senza compensazione tempestiva della pressione e equilibrio atmosferico.
4. Misure tecniche di prevenzione e controllo-del collegamento completo
① Adottare un rivestimento di ancoraggio della griglia o un rivestimento rinforzato ispessito per le tubazioni del processo a pressione negativa
Migliora sostanzialmente la rigidità complessiva e le prestazioni anti-collasso della struttura del rivestimento.
② Installare valvole di sfiato per il bilanciamento atmosferico nei punti più alti della tubazione e sulle estremità cieche dei tubi
Supplemento d'aria in tempo reale per eliminare la pressione negativa interna durante il drenaggio del liquido e l'arresto della pompa.
③ Ottimizzare il programma di arresto della pompa per implementare l'arresto lento e la logica di commutazione sequenziale della valvola
Evitare l'effetto sifone istantaneo e la forte caduta di pressione all'interno della tubazione.
④ Controllare rigorosamente il processo di sinterizzazione per garantire un legame uniforme e affidabile tra rivestimento e tubo d'acciaio
Prevenire lo sgommamento locale che induce il collasso preferenziale.
⑤ Proibire lo stato di vuoto-a lungo termine senza compensazione della pressione; condurre regolarmente un'ispezione endoscopica della forma interna della tubazione
Scoprire la deformazione collassata nella fase iniziale e sostituire i raccordi difettosi.
5. Tabella di confronto degli effetti della prevenzione
表格
| Modalità di progettazione e funzionamento | Rischio di collasso del vuoto | Suggerimento per l'applicazione |
|---|---|---|
| Rivestimento sottile ordinario + sfiato senza equilibrio + arresto improvviso della pompa | Il blocco del collasso del rivestimento di un'ampia-area si verifica dopo la formazione di una pressione negativa | Aggiornamento del dispositivo di respirazione bilanciata e sostituzione con tubo rivestito anti-rinforzato per il vuoto |
| Fodera rinforzata anti-collasso + configurazione di bilanciamento della pressione + sistema di blocco di spegnimento standardizzato | Elimina efficacemente il carico della differenza di pressione e la deformazione irreversibile dell'affondamento del rivestimento | Specifiche di progettazione standard per tubazioni di riscaldamento rivestite in PFA con processo a pressione negativa e vuoto |
| Rivestimento-di ancoraggio del punto integrato + monitoraggio della pressione online-in tempo reale + ispezione trimestrale della forma interna | Pericolo nascosto di blocco della speleologia estremamente basso e perdita di separazione del rivestimento | Schema preferito per la distillazione sotto vuoto e la rete di tubi di riscaldamento anticorrosione con alimentazione a pressione negativa |
Conclusione
Il cedimento del collasso del vuoto del rivestimento in PFA è causato dalla differenza di pressione interna ed esterna che comprime il rivestimento flessibile per staccarlo e incavarsi verso l'interno, con conseguente blocco permanente del canale di flusso. Le principali misure di prevenzione includono la selezione di strutture di rivestimento rinforzate anti-pressione negativa, la configurazione dei componenti di sfiato per il bilanciamento della pressione, l'ottimizzazione della logica di controllo dell'arresto delle apparecchiature, la garanzia della qualità del collegamento dell'interfaccia e l'evitare il funzionamento del vuoto a lungo-termine. La gestione a ciclo chiuso-dell'intero processo-della progettazione personalizzata della pipeline, della corrispondenza delle apparecchiature ausiliarie e delle specifiche di funzionamento-in loco può eliminare il blocco della pipeline e gli incidenti con perdite medie causati da pr negativo
