Ruperea loviturii de ariete se referă la supratensiuni instantanee de presiune generate de închiderea bruscă a supapei, oprirea de urgență a pompei sau întreruperea rapidă-debitului în conducta de transport. Valul de presiune ascuțit lovește căptușeala interioară de PFA cu viteză mare, creând instantaneu stres concentrat care sparge sau rupe căptușeala fluoroplastică. Mediul coroziv pătrunde în golul de fractură și separă căptușeala de substratul de oțel, declanșând în cele din urmă fragmentarea căptușelii și scurgerile de penetrare a conductei de bază. Această defecțiune este o defecțiune tipică prin impact instantanee indusă de șocul hidraulic tranzitoriu, care are loc în principal pe conductele de evacuare a pompei, secțiunile frontale ale supapelor cu închidere rapidă-și conductele de ramificație predispuse la întreruperea bruscă a debitului.
1. Mecanismul de distrugere prin impact cu ciocanul de apă
Când fluxul de fluid este blocat brusc într-o conductă presurizată, energia cinetică a mediului este convertită instantaneu în presiune tranzitorie ultra-, formând o undă de presiune cu ciocanul de ariete care se propagă de-a lungul cavității conductei. Căptușeala PFA poate rezista presiunii de proiectare în stare stabilă-pentru o lungă perioadă de timp, dar capacitatea sa instantanee de rezistență la-impact este mult mai mică decât țeava de bază din oțel. Unda de presiune lovește căptușeala peretelui conductei într-o manieră pulsată, producând tensiuni de tracțiune și forfecare depășind cu mult limita de oboseală a materialului. Microfisurile apar mai întâi în punctele de concentrare a tensiunilor, apoi se extind în fracturi penetrante sub unde de șoc repetate. Căptușeala fracturată își pierde integritatea structurală și lichidul de proces se infiltrează în interfața de lipire pentru a decoji căptușeala în bucăți. Spre deosebire de deformarea prin fluaj cauzată de presiunea statică-pe termen lung, această deteriorare este cauzată de sarcina de impuls ultra-de scurtă durată, mai degrabă decât de deformarea lentă a materialului.
2. Poziții tipice predispuse la deteriorarea ciocanului de ariete
Secțiuni de țeavă drepte imediat în spatele orificiilor de evacuare a pompei, unde supratensiunile de presiune sunt cele mai concentrate;
Secțiuni de conducte din amonte ale supapelor solenoide și supapelor cu bilă de închidere rapidă-;
Punctele moarte ale conductelor și conductele oarbe închise unde undele de presiune se reflectă și se suprapun;
Piese de cot și tee în care direcția fluxului se schimbă și se acumulează forța de șoc;
Cele mai joase puncte ale conductei orizontale în care energia loviturii de ari este suprapusă de gravitație.
3. Factori inductori de bază care accelerează eșecul șocului
Închiderea completă bruscă a supapelor și întreruperea imediată a alimentării pompelor fără proceduri de descărcare treptată;
Lipsa componentelor de reducere a presiunii tampon, cum ar fi camerele de aer și supresoarele de supratensiune pe conductă;
Viteza medie excesivă de curgere care duce la o energie cinetică mai mare și un efect mai puternic de lovitură de berbec în timpul întreruperii curgerii;
Grosimea căptușelii subțiri cu margine tampon insuficientă împotriva impactului presiunii tranzitorii;
Opriri frecvente de urgență și operațiuni de întrerupere accidentală care formează sarcini periodice repetate de șoc.
4. Măsuri tehnice complete de-prevenire și control a legăturii
① Instalați dispozitive de oprire a loviturilor de ariete și rezervoare tampon de aer la evacuarea pompei și la capetele frontale ale supapei
Absoarbe vârfurile de presiune instantanee pentru a slăbi fundamental intensitatea undelor de șoc.
② Formulați proceduri de reglare gradată a supapelor și de funcționare a opririi soft a pompei
Interziceți deschiderea completă cu un-shot sau închiderea completă pentru a încetini modificarea debitului.
③ Optimizați proiectarea procesului pentru a limita debitul conductei în intervalul recomandat anti--șoc
Reduceți energia cinetică inițială a mediului de transport.
④ Creșteți în mod corespunzător grosimea căptușelii pentru secțiunile de conducte predispuse la șocuri-
Îmbunătățiți capacitatea căptușelii de a rezista la impactul presiunii tranzitorii.
⑤ Configurați monitorizarea presiunii-în timp real și sistemul de protecție împotriva suprapresiunii
Reglați automat condițiile de lucru atunci când apare o creștere anormală a presiunii.
5. Tabel de comparație a efectului de prevenire
表格
| Conductă și modul de funcționare | Risc de rupere cu ciocanul de ariete | Sugestie de aplicare |
|---|---|---|
| Fără echipament tampon + oprire directă de urgență + debit ultra-înalt | Crăpătura și ruperea căptușelii după un număr mic de operațiuni-de tăiere | Adăugați dispozitive de suprimare a supratensiunii și revizuiți regulile de funcționare-site-ului |
| Echipat cu tampon de reducere a presiunii + funcționare lentă standardizată a comutatorului + limită de debit | Eliminați în mod eficient șocul de presiune tranzitorie și riscul de fractură a căptușelii | Specificație standard de amenajare pentru conductele de proces-captușite cu PFA sub presiune |
| Structură de absorbție a șocurilor în mai multe-etape + protecție automată cu interblocare + detectare regulată a presiunii | Pericol ascuns daune impulsurilor extrem de scăzute | Schema preferată pentru sistemele de conducte de încălzire cu întrerupere intermitentă-control automat |
Concluzie
Defecțiunea șocului de șoc a căptușelii PFA este derivată din suprapresiune tranzitorie generată de întreruperea bruscă a fluxului, care furnizează o sarcină de impact pulsată pentru a deteriora structura căptușelii. Abordările de bază de prevenire includ adăugarea de echipamente de tamponare a presiunii în conductă, standardizarea operațiunii pentru a evita întreruperea bruscă a debitului, restricționarea vitezei medii de curgere, consolidarea designului structural al căptușelii și configurarea monitorizării interblocării suprapresiunii. Gestionarea întregului-proces al configurației accesoriilor de conductă,-normele de funcționare la fața locului și monitorizarea online a parametrilor pot evita ruperea căptușelii și accidentele ulterioare de scurgere de coroziune a substratului cauzate de efectul loviturii de ari în tuburile de încălzire căptușite cu PFA.
