الأسباب الشائعة للفشل في أنابيب PTFE

الأنابيب المغطاة بـ PTFE مشهورة بمقاومتها الكيميائية الاستثنائية ، لكنها ليست قابلة للتدمير. نادرا ما تكون إخفاقاتها بسبب تآكل PTFE نفسه. بدلًا من ذلك ، ينبع الفشل دائمًا تقريبًا من سوء الاستخدام المادي أو التطبيق الخاطئ للمكون المغطاة ، مما يعرض سلامة البطانة للخطر. فهم هذه الأنماط الشائعة للفشل هو مفتاح الوقاية.

1. الفشل الحراري: التوسع وانهيار الفراغ

هذا هو السبب الأكثر انتشارًا للفشل في الأنظمة المغطاة بـ PTFE.

التوسع الحراري والالتفاء: PTFE لديه معامل عالي جدا للتوسع الحراري - حوالي عشرة أضعاف من الصلب. عندما يتم تسخين النظام ، تريد بطانة PTFE التوسع بشكل كبير أكثر من قشرة الصلب المقيدة. إذا لم يتم تصميم نظام خط الأنابيب مع ميزات لاستيعاب هذا النمو (مثل مفاصل التوسع أو الانحناءات المصممة بشكل صحيح) ، فإن بطانة ليس لديها مكان للذهاب. هذا يؤدي إلى تراكم الإجهاد ، مما يسبب أن البطانة تتحرك أو تتحرك أو تنهار إلى الداخل. هذا غالبا ما يؤدي إلى تقييد التدفق ، أو الانسداد الكامل ، أو إزالة البطانة.

انهيار الفراغ: لا يتم تصميم بطانات PTFE القياسية لتحمل الفراغ الداخلي (الضغط السلبي). البطانية هي أساسا أكمام فضفاض داخل الأنابيب. عندما يحدث فراغ، الضغط الجوي على خارج الأنابيب يسحق بطانة غير مدعومة. هذا الانهيار غالبا ما يكون مفاجئًا وكارثيًا ، مما يجعل الأنابيب عديمة الفائدة. الحل: لأي خدمة ممكنة فيها الفراغ ، يجب استخدام أنابيب مصممة خصيصاً مع أقفال ميكانيكية تؤكد البطانة على قشرة الصلب.

2. الضرر الميكانيكي: أثناء التثبيت والخدمة

بطانة PTFE ناعمة وعرضة للتلف المادي.

إساءة التثبيت: هذه فترة حرجة. تشمل الأخطاء الشائعة:

المواءمة القسرية: باستخدام أدوات مثل قضبان الصلب المخيوط من خلال الأنابيب لإجبار الشفاه في المواءمة يمكن أن تسجيل أو تمزق أو ثقب البطانة.

أنابيب سقطت: يمكن أن يتصدع التأثير الناجم عن إسقاطه وجوه الشفاه أو يسبب تكسير البطانة أو فصلها عن القشرة.

استخدام أداة غير صحيحة: استخدام أدوات حادة أو معدنية داخل الأنابيب أثناء التثبيت.

خدمة التآكل: في حين مقاومة كيميائيا، PTFE لديها مقاومة التآكل ضعيفة. استخدامه لنقل الطين مع الجسيمات الحادة والصلبة سوف يسبب التآكل السريع ، وترقيق البطانة وفي النهاية تعريض قشرة الصلب.

3. إدارة الشفاه غير الصحيحة

منطقة الشفاه هي نقطة ضغط عالية ومصدر شائع للتسربات.

المفرط في تشديد المسامير: تطبيق عزم الدوران المفرط على المسامير الشفافية يمكن أن تضغط بشكل مفرط وتشوه بشكل دائم وجه بطانة PTFE والطبقة. هذا " تدفق بارد" من المواد يمكن سحق بطانة، وتقليل سمكها وقدرة الختم، مما يؤدي إلى تسرب.

المسامير تحت التشديد: عدم كفاية عزم الدوران المسمار يفشل في ضغط الطقق بشكل كاف ، مما يؤدي إلى تسرب من البداية.

التسامير غير المتساوي: عدم اتباع تسلسل تشديد نمط النجوم يمكن أن يخلق ضغط غير متساوي على وجه الحافة ، وتشويه البطانة وخلق مسار للتسرب.

4.Permeation و Blistering (فشل خفي)

هذا هو وضع فشل أكثر دقة محددة لبعض البوليمرات مثل PTFE.

العملية: بعض الجزيئات الصغيرة والعدوانية (على سبيل المثال ، الكلور والبروم والأحماض القوية) يمكن أن تتسلل أو تنتشر فعلا من خلال بطانة PTFE الصلبة مع مرور الوقت.

تشكيل نفطة: بمجرد اختراق هذه الجزيئات بطانة ، تصل إلى الواجهة بين PTFE وقشرة الصلب. إذا كان هناك أي فراغ طفيف أو إذا كانت الرابطة اللاصقة غير كاملة ، يمكن أن يتراكم الطابق. يمكن أن تسبب التغيرات في درجة الحرارة أو الضغط في توسع هذا الغاز أو السائل المحاصر ، وتشكيل البثور بين البطانة والقشرة. هذه البثور يمكن أن تنمو ، يمكن أن تنتشر البطانات ، وفي النهاية ، قد تتمزق البثورة.

الهجوم الكيميائي في درجات الحرارة المرتفعة

في حين أن PTFE خامل لمعظم المواد الكيميائية في درجة حرارة الغرفة، يمكن أن تتعرض مقاومتها للخطر في ظروف قاسية.

حد درجة الحرارة: PTFE لديه درجة حرارة الخدمة المستمرة العليا حوالي 260 درجة مئوية (500 درجة فهرنهايت). فوق هذه درجة الحرارة ، تبدأ المادة في التخفيف والتدهور.

وسائل الإعلام العدوانية: بعض المواد الكيميائية عالية التفاعل (على سبيل المثال ، المعادن القلوية المنصهرة ، والفلور) يمكن أن تهاجم PTFE ، خاصة عندما يجمع بين درجات الحرارة العالية والضغط. تجاوز تقييم الضغط ودرجة الحرارة للأنابيب المحددة سيؤدي إلى تشوه أو فشل.

ملخص:

في جوهرها ، فشل الأنابيب المغطاة بـ PTFE هو دائما تقريبا فشل التطبيق ، وليس فشل المادة ' المقاومة الكيميائية. الأكثر شيوعا الجناة هي تصميم النظام غير الصحيح للظروف الحرارية والفراغ ، والأضرار المادية أثناء التعامل ، وإجراءات التثبيت غير الصحيحة. يتطلب التطبيق الناجح احترام القيود الفيزيائية والميكانيكية لبطانة PTFE بقدر الاستفادة من الخمول الكيميائي الذي لا مثيل له.