La falla de separación por tracción axial significa que el revestimiento de PFA soporta una fuerza de tracción axial sostenida a lo largo de la dirección longitudinal de la tubería. La fuerza de unión entre el revestimiento y el tubo base de acero se supera por completo, el revestimiento integral es arrastrado y dislocado axialmente, desprendiéndose de la pared interior del tubo sustrato de manera integral o seccional. La parte bridada se desprende de la cara de la brida, se forma un gran espacio entre el revestimiento y el cuerpo de la tubería, el medio corrosivo invade masivamente el espacio entre capas, lo que provoca el bloqueo de la tubería y graves fugas por corrosión del sustrato. Esta falla ocurre principalmente durante el desplazamiento térmico de la tubería, el impacto del arranque de la bomba y el estiramiento forzado de la tubería, lo que pertenece a la desunión general de la interfaz causada por la tensión mecánica axial.
1. Mecanismo de evolución de la desunión por tracción
El revestimiento de PFA se fija dentro de la tubería de acero basándose principalmente en la adhesión de sinterización y la restricción del límite del extremo de la brida. Cuando la tensión axial actúa sobre el revestimiento, se genera un esfuerzo cortante en la interfaz de unión entre el fluoroplástico y el metal. Una vez que la carga de tracción excede la resistencia de unión interfacial formada por sinterización, el revestimiento comienza a deslizarse a lo largo de la dirección axial. La expansión térmica del revestimiento a alta temperatura acumula longitud axial redundante; cuando la tubería se enfría y se contrae, el revestimiento no puede retraerse sincrónicamente con la tubería de acero y la tensión de tracción residual se acumula continuamente. Bajo un impacto repentino de fluido durante el arranque de la bomba, el revestimiento local se tira bruscamente, el borde de sellado de la brida se desprende de la brida y todo el revestimiento pierde la restricción de posicionamiento y se separa del tubo base. A diferencia de los defectos locales de burbujeo y desprendimiento parcial, esta falla es un deslizamiento axial general y una separación completa del sistema de revestimiento.
2. Posiciones típicas propensas a sufrir daños por tracción-axial
Tuberías largas y rectas de una sola-sección sin estructuras límite segmentadas, propensas a estiramiento térmico acumulativo;
Secciones de tubería conectadas directamente a las salidas de la bomba con fuerza de tracción instantánea del impacto del fluido;
La conexión de brida termina con un prensado de brida incompleto y un efecto limitador de extremo débil;
Secciones de tubería sometidas a fuerza de tracción externa durante el desplazamiento de la tubería y el desmontaje de mantenimiento;
Tuberías revestidas con gran diferencia de temperatura entre arranque y parada, produciendo evidente deformación axial alternante.
3. Factores principales que inducen el fracaso-del éxito
Sin anillos de posicionamiento anti-tirones-ni ni escalones de límite establecidos dentro del tubo base durante el procesamiento del revestimiento;
El reborde de la brida no está firmemente engarzado y carece de un bloqueo axial efectivo para el extremo del revestimiento;
Impulso de flujo instantáneo excesivo cuando la bomba se pone en marcha sin una operación de refuerzo lenta;
Estiramiento forzado general de la tubería durante la instalación y asentamiento de los cimientos, transmitiendo tensión al revestimiento;
Se reserva excesivamente un margen de expansión térmica injustificado, lo que provoca acumulación de revestimiento y concentración de tensión.
4. Medidas técnicas completas-de prevención y control de enlaces
① Suelde-anillos de retención de límite incorporados dentro de la tubería de acero antes de sinterizar el revestimiento.
Bloquear mecánicamente el revestimiento para evitar fundamentalmente el deslizamiento axial.
② Adopte una estructura de brida engarzada de doble-cara en ambos extremos de la brida
Refuerce la restricción del extremo para evitar que el revestimiento se salga del puerto de la brida.
③ Implementar procedimientos de arranque suave y aumento lento de presión para las bombas de entrega.
Elimina el impacto instantáneo del golpe de ariete y la carga de tracción axial.
④ Optimice el soporte de la tubería y el diseño de los cimientos para evitar la deformación por estiramiento del cuerpo de la tubería causada por el asentamiento.
Evite que la tensión externa se transfiera al revestimiento interior.
⑤ Establecer estructuras de límite de tope segmentadas para tuberías ultra-largas
Divida toda la tubería en múltiples unidades de restricción para evitar el desplazamiento general.
5. Tabla comparativa del efecto de la prevención
表格
| Modo de diseño y operación | Riesgo de tracción axial- | Sugerencia de aplicación |
|---|---|---|
| Sin límite interno + brida simple-de un solo lado + arranque directo de la bomba | Revestimiento integral de extracción-y desgarro del extremo de la brida en un período de operación corto | Reemplace la conexión de tubería con una estructura de revestimiento de límite-incorporada y vuelva a-instalarla. |
| Límite interno anti-deslizamiento + brida doble engarzada + arranque graduado | Bloquee eficazmente el deslizamiento axial y la separación general del revestimiento. | Diseño de fabricación estándar para tuberías de presión revestidas de PFA de larga-distancia |
| Restricciones de posicionamiento de varias-secciones + bloqueo-de extremo completo + monitoreo de desplazamiento de tuberías | Peligro oculto de desprendimiento axial del revestimiento extremadamente bajo | Esquema preferido para tuberías de transmisión de calefacción de procesos de larga-distancia |
Conclusión
La falla de separación por tracción axial del revestimiento de PFA surge cuando la tensión axial excede la resistencia de unión de la interfaz y la fuerza limitante del extremo, lo que hace que el revestimiento se deslice y se separe del tubo de base metálica a lo largo de la dirección axial. Los principales métodos de prevención son agregar-estructuras de límite mecánicas integradas dentro de la tubería, reforzar la restricción de bloqueo del extremo de la brida, eliminar la tensión de impacto del fluido mediante un arranque estandarizado y evitar el estiramiento externo del cuerpo de la tubería. El control completo-del proceso de diseño de la estructura de prefabricación de tuberías, la tecnología de formación de revestimientos y las especificaciones de operación en campo pueden prevenir-desprendimientos de revestimientos en grandes áreas y accidentes por fugas por corrosión entre capas de tubos calefactores revestidos de PFA.
