La rupture par déchirure du bord de la bride signifie que la partie courbée à bride du revêtement PFA est serrée entre deux faces de bride pendant une longue période. Sous l'action combinée de la précharge de fixation des boulons, de la dilatation thermique alternant les contraintes et la poussée moyenne pression, des microfissures apparaissent à la racine des brides. Les fissures s'étendent progressivement dans la direction circonférentielle, conduisant à une déchirure partielle ou complète du bord du revêtement. La surface d'étanchéité perd la protection d'isolation du plastique fluoré, le milieu corrosif envahit directement l'espace du joint de bride et la couche intermédiaire entre le revêtement et le tuyau en acier, entraînant une fuite externe au niveau de la bride et un décollement et une chute du revêtement sur une grande surface. Cette défaillance se produit principalement aux extrémités de raccordement des raccords de tuyauterie revêtus, ce qui constitue un dommage structurel local typique du revêtement au niveau de la position de serrage mécanique.
1. Mécanisme de déchirure des brides et de défaillance du joint
Le revêtement PFA s'étend vers l'extérieur pour former une bague d'étanchéité à bride sur la face d'extrémité de la bride en acier pendant la production, en s'appuyant sur la compression des boulons pour réaliser l'étanchéité d'extrémité et la limite axiale. Lorsque le pipeline chauffe et se dilate, le revêtement produit un allongement axial et la racine de la bride supporte des contraintes de cisaillement et de traction. Si le coin de bordage présente une transition à angle droit - abrupte au lieu d'un arrondi en arc, une forte concentration de contraintes se formera à la racine. L'alternance répétée de froid et de chaud provoque une expansion continue de la source de fissure le long de la partie la plus fine des brides. Une fois que le rebord est complètement arraché, le revêtement perd sa retenue de positionnement d'extrémité et est facile à tirer vers l'intérieur par la pression du fluide, et le fluide contourne directement le revêtement pour corroder la bride métallique. À la différence de la séparation axiale globale par arrachement-, ces dommages ne commencent qu'à partir de la structure de bride locale de l'extrémité de la bride, sans glissement global du revêtement au début.
2. Positions typiques sujettes aux dommages causés par les déchirures des brides
La bride se termine par une transition nette à angle droit - au niveau de la racine de la bride de revêtement sans traitement d'arc ;
Joints de bride avec un couple de serrage des boulons excessif provoquant une extrusion et un écrasement excessifs de la bride ;
Sections de pipeline présentant des augmentations de température et des arrêts de refroidissement fréquents et des contraintes thermiques alternées évidentes ;
Raccords à bride de l'entrée et de la sortie de la pompe portant un impact de poussée axiale moyenne ;
Pièces de bride où la bride de revêtement est rayée et endommagée lors de l'assemblage et de l'amarrage.
3. Facteurs induisant l’échec du déchirement
Mauvais processus de formation du revêtement, la racine de bride adopte une structure à angle vif sans transition arrondie ;
Les boulons d'installation sur-sont trop serrés-, dépassant la limite de compression des brides PFA ;
Aucun tampon de joint élastique entre la surface métallique de la bride et la couche de bride en PFA ;
Les démarrages et arrêts fréquents du système entraînent des contraintes de traction cycliques sur la racine des brides ;
Les collisions et les rayures lors du levage et de l'amarrage endommagent le bord de la couche d'étanchéité des brides.
4. Mesures techniques complètes-de prévention et de contrôle des liens
① Adopter un processus de transition arrondi en arc pour toutes les racines de bride de doublure pendant la préfabrication
Éliminez les points de concentration des contraintes à la racine structurelle de la source.
② Formuler des spécifications standardisées de serrage des boulons pour éviter que la surpression n'écrase le bord de la bride.
Utilisez une clé dynamométrique pour contrôler uniformément la force de serrage.
③ Ajoutez des joints tampons-non rigides-résistants à la corrosion entre la face de la bride et la bride PFA.
Dispersez la pression d'extrusion locale et réduisez les dommages causés par le frottement par cisaillement.
④ Mettre en œuvre une augmentation lente de la température et une opération de surpression pour réduire la poussée axiale instantanée sur les extrémités des tuyaux
Évitez les chocs soudains sur la structure du revêtement de bride.
⑤ Protégez la face d'étanchéité des brides avec des couvercles spéciaux avant l'installation pour éviter les rayures et les chocs.
5. Tableau de comparaison des effets de la prévention
表格
| Mode préfabrication et installation | Risque de déchirure de la bride | Suggestions d'application |
|---|---|---|
| Bride à angle aigu-+ serrage excessif-aléatoire + pas de joint tampon | Des déchirures du revêtement de bride et des fuites externes se produisent au cours de plusieurs cycles de fonctionnement | Remplacez les raccords de tuyauterie à bride endommagés et normalisez le couple d'installation |
| Formation de brides arrondies + assemblage contrôlé par couple- + configuration de joint tampon | Limiter efficacement l'apparition de fissures et la déchirure circonférentielle des brides | Spécifications standard de traitement et d'installation pour les raccords à bride revêtus de PFA |
| Structure de bride épaissie renforcée + inspection périodique du démontage de la bride + surveillance des fuites en ligne | Risque caché de déchirure d’étanchéité extrêmement faible et de fuite moyenne | Schéma préféré pour les démarrages-arrêts fréquents des joints de bride de canalisation de chauffage de processus |
Conclusion
La défaillance de l'étanchéité par déchirure du bord de la bride de revêtement PFA provient d'une concentration de contraintes au niveau de la racine de la bride et d'une force de serrage excessive, ce qui entraîne la propagation de fissures et une fracture structurelle sous une charge thermique et de pression alternée. Les principales approches de prévention comprennent l'optimisation de la structure de formage des brides de revêtement pour éliminer les angles vifs, la normalisation du couple de serrage des boulons, l'ajout de joints d'étanchéité tampons, la réduction des contraintes d'impact cycliques et le renforcement de la protection du produit fini pendant la construction. Le contrôle complet du processus de préfabrication du revêtement, des opérations d'assemblage sur site et de l'inspection quotidienne des fuites peut éliminer les fuites externes des brides et les accidents de détachement du revêtement causés par la déchirure des brides des tubes chauffants revêtus de PFA.
