La rupture de séparation par traction axiale signifie que le revêtement en PFA supporte une force de traction axiale soutenue dans le sens de la longueur du pipeline. La force de liaison entre le revêtement et le tube de base en acier est complètement surmontée, le revêtement intégral est entraîné et disloqué axialement, se détachant de la paroi interne du tube de substrat intégralement ou en section. La partie de bride à bride est arrachée de la face de la bride, un grand espace se forme entre le revêtement et le corps du tuyau, un milieu corrosif envahit massivement l'espace intercouche, entraînant un blocage du pipeline et de graves fuites de corrosion du substrat. Cette défaillance se produit principalement lors du déplacement thermique du pipeline, de l'impact du démarrage de la pompe et de l'étirement forcé du pipeline, appartenant au décollement global de l'interface provoqué par la tension mécanique axiale.
1. Mécanisme d’évolution du décollement en traction
Le revêtement PFA est fixé à l'intérieur du tube en acier en s'appuyant principalement sur l'adhérence par frittage et la retenue des limites d'extrémité des brides. Lorsque la tension axiale agit sur le revêtement, la contrainte de cisaillement est générée sur l'interface de liaison entre le plastique fluoré et le métal. Une fois que la charge de traction dépasse la force de liaison interfaciale formée par frittage, le revêtement commence à glisser dans la direction axiale. La dilatation thermique du revêtement à haute température accumule une longueur axiale redondante ; lorsque le pipeline refroidit et se contracte, le revêtement ne peut pas se rétracter de manière synchrone avec le tuyau en acier et les contraintes de traction résiduelles s'accumulent continuellement. Sous un impact soudain de fluide lors du démarrage de la pompe, le revêtement local est fortement tiré, le bord d'étanchéité de la bride est retiré de la bride et l'ensemble du revêtement perd sa contrainte de positionnement et est éloigné du tuyau de base. À la différence des défauts locaux de bullage et de pelage partiel, cette défaillance est un glissement axial global et une séparation complète du système de revêtement.
2. Positions typiques sujettes aux dommages d'arrachement axial-
Pipelines longs et droits à section unique-sans structures limites segmentées, sujets à l'étirement thermique cumulatif ;
Sections de pipeline connectées directement aux sorties de pompe avec force de traction instantanée par impact de fluide ;
La connexion à bride se termine avec un pressage de bride incomplet et un effet de limitation d'extrémité faible ;
Sections de tuyaux soumises à une force de traction externe lors du déplacement du pipeline et du démontage pour maintenance ;
Pipelines revêtus avec une grande différence de température entre le démarrage et l’arrêt, produisant une déformation axiale alternée évidente.
3. Principaux facteurs induisant l'accélération de l'échec du retrait-
Aucun anneau de positionnement anti-arrachement- ni aucune étape limite définie à l'intérieur du tuyau de base pendant le traitement du revêtement ;
Les brides de bride ne sont pas fermement serties et manquent de verrouillage axial efficace pour l'extrémité du revêtement ;
Impulsion de débit instantanée excessive lorsque la pompe démarre sans fonctionnement de surpression lente ;
Étirement forcé global du pipeline pendant l'installation et le tassement des fondations, transmettant la tension au revêtement ;
Une tolérance de dilatation thermique excessive réservée de manière déraisonnable, conduisant à une accumulation de revêtement et à une concentration de tension.
4. Mesures techniques complètes-de prévention et de contrôle des liens
① Souder les-anneaux de retenue de limite intégrés à l'intérieur du tuyau en acier avant le frittage du revêtement.
Verrouillez mécaniquement la doublure pour empêcher fondamentalement le glissement axial.
② Adopter une structure de bride sertie double-aux deux extrémités de la bride
Renforcez la retenue d'extrémité pour éviter que la doublure ne soit retirée de l'orifice de la bride.
③ Mettre en œuvre des procédures de démarrage progressif et de montée en pression lente pour les pompes de refoulement
Élimine les coups de bélier instantanés et la charge de traction axiale.
④ Optimiser le support du pipeline et la conception des fondations pour éviter la déformation du corps du tuyau causée par le tassement
Évitez que les tensions externes ne soient transférées à la doublure intérieure.
⑤ Définir des structures de limite bout à bout segmentées pour les pipelines à très longs - pipelines
Divisez l'ensemble du tuyau en plusieurs unités de contrainte pour éviter tout déplacement global.
5. Tableau de comparaison des effets de la prévention
表格
| Mode de conception et de fonctionnement | Risque d'arrachement axial-Risque | Suggestions d'application |
|---|---|---|
| Pas de limite interne + simple-bride simple face + démarrage direct de la pompe | Arrachage intégral du revêtement-et déchirure de l'extrémité de la bride en une courte période de fonctionnement | Remplacez le raccord de tuyauterie par une-structure de revêtement de limite intégrée et réinstallez- |
| Limite antidérapante interne-+ bride double sertie + démarrage gradué | Bloque efficacement le glissement axial et la séparation globale du revêtement | Conception de fabrication standard pour les canalisations sous pression à revêtement PFA longue distance |
| Contraintes de positionnement multi-sections + verrouillage complet-des extrémités + surveillance du déplacement du pipeline | Décollement axial extrêmement faible du revêtement, danger caché | Schéma préféré pour les pipelines de transport de chaleur industrielle-longue distance |
Conclusion
L'échec de séparation par traction axiale du revêtement PFA- résulte d'une tension axiale dépassant la force de liaison de l'interface et la force de limitation d'extrémité, ce qui fait que le revêtement glisse et se sépare du tuyau de base métallique le long de la direction axiale. Les principales méthodes de prévention consistent à ajouter des structures de limite mécanique intégrées à l'intérieur du tuyau, à renforcer le verrouillage de l'extrémité de la bride, à éliminer la tension d'impact du fluide grâce à un démarrage standardisé et à éviter l'étirement externe du corps du pipeline. Le contrôle complet du processus de conception de la structure de préfabrication des tuyaux, de la technologie de formation du revêtement et des spécifications d'exploitation sur le terrain peut empêcher la perte du revêtement sur de grandes surfaces et les accidents de fuite de corrosion entre les couches des tubes chauffants revêtus de PFA.
