L'échec par érosion et abrasion des particules fait référence à des particules solides, des grains de cristaux et des fragments de catalyseur transportés dans le milieu de transport frappant et récurant le revêtement intérieur en PFA à une vitesse d'écoulement élevée. Le frottement mécanique et l'impact continus usent progressivement la couche anticorrosion fluoroplastique - d'épaisseur à fine. Lorsque l’épaisseur locale du revêtement est complètement usée, de minuscules trous d’épingle semblent provoquer une fuite du fluide. Un fluide corrosif imprègne la couche intermédiaire entre le revêtement et le tube de base en acier, déclenchant la rouille du substrat et l'expansion du pelage du revêtement. Cette défaillance appartient aux dommages d'usure mécanique cumulés, se produisant principalement dans les canalisations de distribution de lisier, les canalisations de circulation du processus de cristallisation et les systèmes contenant des impuretés solides non filtrées.
1. Mécanisme d’amincissement progressif par abrasion par impact de particules
Le revêtement PFA présente une excellente inertie chimique mais une faible résistance à l’usure contre les particules solides dures. Les particules se déplaçant avec le fluide génèrent une force de cisaillement et d’impact lorsqu’elles heurtent le revêtement de la paroi du tuyau. Les arêtes vives des particules grattent continuellement la surface du revêtement, formant de minuscules rayures denses. Au fur et à mesure que le temps de fonctionnement s'accumule, les rayures se chevauchent et s'étendent, l'épaisseur du revêtement diminue uniformément ou localement. Une fois le revêtement usé, la barrière anti-corrosion échoue complètement. Contrairement aux dommages ponctuels par perforation causés par de gros objets étrangers durs, cette défaillance est une perte de matière lente causée par une collision cyclique à long terme -d'un grand nombre de particules fines, avec un développement des dommages plus caché et graduel.
2. Positions typiques sujettes aux dommages dus à l'érosion et à l'abrasion
Arc intérieur du coude où le fluide change de direction et où les particules se concentrent impactent la surface de la doublure ;
Sections de tuyaux réducteurs avec vitesse d'écoulement accélérée et énergie cinétique des particules améliorée ;
Canalisations de sortie de pompe avec débit maximum et intensité de récurage la plus forte ;
Zones d'intersection en T avec vortex turbulent et collision répétée de particules ;
Fond de pipeline horizontal où les particules lourdes se déposent et entraînent-abrasant le revêtement pendant l'écoulement.
3. Principaux facteurs induisant une défaillance par abrasion
Pas d'équipement de filtration frontale et d'élimination des impuretés, les particules solides entrant directement dans le pipeline revêtu ;
La vitesse d'écoulement du pipeline est conçue de manière excessivement élevée, ce qui améliore considérablement l'énergie d'impact des particules ;
L'épaisseur originale du revêtement est insuffisante et manque de marge d'usure pour un récurage à long terme des particules ;
Fonctionnement continu et ininterrompu à long terme ; sans inspection ni entretien réguliers ;
Les raccords de tuyauterie adoptent une structure de transition nette pour aggraver l'érosion turbulente locale.
4. Mesures techniques complètes-de prévention et de contrôle des liens
① Installez un filtre de précision à plusieurs -étages et un piège à scories à l'entrée du pipeline.
Interceptez les particules solides pour couper la source d'abrasion de la source.
② Optimiser les paramètres du processus pour réduire la vitesse d'écoulement dans la plage de conception anti--abrasion
Réduisez fondamentalement la force d’impact mécanique des particules.
③ Augmenter l'épaisseur du revêtement des coudes, des réducteurs et autres raccords fortement récurés
Réservez une marge d'usure suffisante pour prolonger la durée de vie.
④ Modifier la structure du raccord de tuyau pour adopter une transition en douceur de l'arc, réduire le récurage turbulent par courants de Foucault
Optimiser le champ d'écoulement pour éviter une usure concentrée sur le revêtement local.
⑤ Organiser une inspection endoscopique périodique et une mesure de l'épaisseur des sections de tuyaux vulnérables
Remplacez les raccords de tuyauterie très usés avant qu’une fuite de pénétration ne se produise.
5. Tableau de comparaison des effets de la prévention
表格
| Configuration du système et mode de fonctionnement | Risque d'érosion des particules | Suggestions d'application |
|---|---|---|
| Pas de filtration + débit élevé + conception à doublure fine | Une fuite locale de pénétration du revêtement se produit après une-exploitation à long terme | Ajoutez des installations de filtrage et remplacez-les par des raccords de tuyauterie épais avec revêtement -résistant à l'usure. |
| Interception d'impuretés à l'avant + limitation du débit + revêtement renforcé aux positions vulnérables | Ralentit efficacement le taux d’amincissement du revêtement et évite une défaillance précoce | Spécification de conception standard pour les canalisations de chauffage à revêtement PFA moyen contenant des particules- |
| Revêtement en PFA modifié résistant à l'usure + surveillance régulière de l'épaisseur en ligne + rotation programmée des raccords de tuyauterie | Danger caché de perforation par abrasion extrêmement faible | Schéma préféré pour les projets de canalisations de chauffage industrielles de cristallisation et de boues anti-corrosion- |
Conclusion
La défaillance par érosion et abrasion des particules de revêtement PFA est causée par l'impact à long terme et le grattage des impuretés solides dans le milieu, conduisant à un amincissement et à une perforation progressifs de la couche de plastique fluoré. Les principales mesures de prévention comprennent le blocage de l'entrée des particules via des dispositifs de filtrage, un contrôle raisonnable de la vitesse d'écoulement du fluide, l'épaississement du revêtement des pièces facilement usées, l'optimisation de la transition structurelle du pipeline et la réalisation régulière d'une détection et d'un remplacement internes. La gestion en boucle fermée-de l'ensemble du processus-de conception des processus du système, de prétraitement des fluides et d'inspection quotidienne des équipements peut éliminer les fuites de pipeline et les accidents d'arrêt d'équipement causés par l'usure abrasive des tubes chauffants revêtus de PFA.
