La falla por desgarro del borde de la brida significa que la parte curvada con brida del revestimiento de PFA queda sujeta entre dos caras de la brida durante mucho tiempo. Bajo la acción combinada de la precarga de fijación del perno, la expansión térmica, la tensión alterna y el empuje de media presión, aparecen microfisuras en la raíz de la brida. Las grietas se expanden gradualmente a lo largo de la dirección circunferencial, provocando un desgarro parcial o total del borde del revestimiento. La superficie de sellado pierde la protección de aislamiento del fluoroplástico y el medio corrosivo invade directamente el espacio de la junta de la brida y la capa intermedia entre el revestimiento y la tubería de acero, lo que provoca fugas externas en la brida y una gran-zona del revestimiento que se pela y se cae. Esta falla ocurre principalmente en los extremos de conexión de los accesorios de tubería revestidos, lo cual es un daño estructural local típico del revestimiento en la posición de sujeción mecánica.
1. Mecanismo de rotura de bridas y fallo del sello
El revestimiento de PFA se extiende hacia afuera para formar un anillo de sellado de brida en la cara del extremo de la brida de acero durante la producción, confiando en la compresión del perno para lograr el sellado del extremo y el límite axial. Cuando la tubería se calienta y se expande, el revestimiento produce un alargamiento axial y la raíz de la brida soporta esfuerzos cortantes y de tracción. Si la esquina del reborde tiene una transición aguda en ángulo recto-en lugar de un arco redondeado, se formará una concentración severa de tensión en la raíz. La alternancia repetida de frío y calor hace que la fuente de la grieta se expanda continuamente a lo largo de la parte más delgada del reborde. Una vez que la brida se arranca por completo, el revestimiento pierde la restricción de posicionamiento final y es fácil de tirar hacia adentro por la presión del fluido, y el medio pasa directamente por el revestimiento para corroer la brida de metal. A diferencia de la separación por tracción axial general, este daño solo comienza en la estructura de brida local del extremo de la brida sin deslizamiento general del revestimiento en la etapa inicial.
2. Posiciones típicas propensas a sufrir daños por rotura de bridas
El reborde termina con una transición cerrada en ángulo recto-en la raíz del reborde del revestimiento sin tratamiento de arco;
Uniones de bridas con un par de apriete excesivo de los pernos que provoca una extrusión excesiva y aplastamiento de las bridas;
Secciones de tubería con frecuentes aumentos de temperatura y paradas de enfriamiento y evidentes tensiones térmicas alternas;
Conexiones de brida de entrada y salida de la bomba que soportan impacto de empuje axial medio;
Piezas de brida donde la brida del revestimiento se raya y daña durante el montaje y acoplamiento.
3. Factores inductores centrales que aceleran el fracaso del desgarro
Proceso de formación de revestimiento deficiente, la raíz del reborde adopta una estructura de ángulo agudo sin transición redondeada;
Los-pernos de instalación en el sitio están demasiado-apretados, excediendo el límite de soporte de compresión de las bridas de PFA;
Sin amortiguador de junta elástico entre la superficie metálica de la brida y la capa de brida de PFA;
Los arranques y paradas frecuentes del sistema provocan tensiones de tracción cíclicas en la raíz de la brida;
Las colisiones y rayones durante el levantamiento y el acoplamiento dañan el borde de la capa de sellado del reborde.
4. Medidas técnicas completas-de prevención y control de enlaces
① Adopte un proceso de transición de arco redondeado para todas las raíces de bridas de revestimiento durante la prefabricación.
Eliminar los puntos de concentración de tensiones en la raíz estructural de la fuente.
② Formule especificaciones estandarizadas de apriete de pernos para evitar que la sobrepresión aplaste el borde del reborde.
Utilice una llave dinamométrica para controlar la fuerza de sujeción de manera uniforme.
③ Agregue juntas de amortiguación no-rígidas-resistentes a la corrosión entre la cara de la brida y la brida de PFA.
Dispersa la presión de extrusión local y reduce el daño por fricción cortante.
④ Implementar una operación de aumento lento de temperatura y aumento de presión para reducir el empuje axial instantáneo en los extremos de la tubería.
Evite cargas de impacto repentinas en la estructura del revestimiento de la brida.
⑤ Proteja la cara de sellado de la brida con cubiertas especiales antes de la instalación para evitar rayones y daños por golpes.
5. Tabla comparativa del efecto de la prevención
表格
| Modo de prefabricación e instalación | Riesgo de rotura de brida | Sugerencia de aplicación |
|---|---|---|
| Brida-en ángulo agudo + sobreapriete-al azar + sin junta de amortiguación | El desgarro del revestimiento de la brida y las fugas externas ocurren dentro de varios ciclos de operación. | Reemplace los accesorios de tubería con bridas dañados y estandarice el torque de instalación |
| Formación de bridas redondeadas + conjunto controlado por torsión-+ configuración de junta de amortiguación | Restringe eficazmente la iniciación de grietas y el desgarro circunferencial de las bridas. | Especificación estándar de procesamiento e instalación para conexiones de brida revestidas de PFA |
| Estructura de brida engrosada reforzada + inspección periódica de desmontaje de brida + monitoreo de fugas en línea | Peligro oculto de rotura de sellado extremadamente bajo y fuga media | Esquema preferido para un inicio-de parada frecuente de juntas de bridas de tuberías de calentamiento de procesos |
Conclusión
La falla del sellado por desgarro del borde de la brida del revestimiento de PFA se origina por la concentración de tensiones en la raíz de la brida y una fuerza de sujeción excesiva, lo que conduce a la propagación de grietas y la fractura estructural bajo cargas térmicas y de presión alternas. Los principales enfoques de prevención incluyen optimizar la estructura de formación de bridas del revestimiento para eliminar esquinas afiladas, estandarizar el par de apriete de los pernos, agregar juntas de sellado de amortiguación, reducir la tensión de impacto cíclico y fortalecer la protección del producto terminado durante la construcción. El control-de todo el proceso de prefabricación del revestimiento, la operación de montaje en el sitio-y la inspección diaria de fugas pueden eliminar las fugas externas de las bridas y los accidentes por desprendimiento del revestimiento causados por el desgarro de las bridas de los tubos calefactores revestidos de PFA.
