Kolikšna je največja dovoljena debelina stene za PFA (perfluoroalkoksi) grelec plašča, ki se uporablja za vzdrževanje 180 stopinj v 70-odstotni raztopini žveplove kisline pod pritiskom 3 bare, da se prepreči zlom zaradi lezenja v 1 letu?
Pustite sporočilo
PFA (perfluoroalkoksi) ima prelomno trdnost pri lezenju približno. 2MPa za 1 leto (8760 ur) v 70-odstotni žveplovi kislini pri 180 stopinjah in tlaku 3 bare. Za cev z zunanjim premerom 20 mm in notranjim tlakom 3 bare (0,3 MPa) je obročna napetost σ=P × D / (2 × t). Najmanjša debelina stene, ki je potrebna za vzdrževanje napetosti pod 2 MPa, je t=(P × D) / (2 × σ)=(0,3 × 20) / (2 × 2)=1.5 mm. Največja dovoljena debelina stene torej ni omejitev; večje stene zmanjšajo stres. Mislim, da bi moralo biti vprašanje "minimalna debelina stene". Za 1 leto življenjske dobe je najmanjša debelina stene 1,5 mm. Mehanizem lomljenja PFA pri lezenju pri 180 stopinjah Pri 180 stopinjah je PFA nad temperaturo posteklenitve (160 stopinj). Polimer je vzmeten in kaže časovno-deformacijo (lezenje) pod konstantno obremenitvijo. Prekinitveni čas pri lezenju upošteva potenčni zakon, t_r=A sigma^(-n), kjer je n~5 za PFA. Ta notranji pritisk povzroča napetost obroča. Če je stena pretanka, napetost preseže prelomno trdnost pri lezenju in cev odpove z izbočenjem in eksplozijo. Kvantitativna najmanjša debelina stene za 1-letno življenjsko dobo pri 180 stopinjah C Za PFA veljajo naslednje najmanjše debeline stene za 70 % H₂SO₄ pri 180 stopinjah in notranjem tlaku 3 bare. OD cevi (mm) Napetost obroča pri steni 1,0 mm (MPa) Najmanjša stena za 1-letno življenjsko dobo (mm) Najmanjša stena za 2-letno življenjsko dobo (mm) 16 2.4 1.2 1.4 20 3.0 1.5 1.8 25 3.75 1.9 2.3 32 4.8 2.4 2.9 Inženirsko priporočilo Za 20 mm OD cev grelnika PFA v 70 % H₂SO₄ pri 180 stopinjah in tlaku 3 bare določite debelino stene najmanj 1,5 mm za zagotavljanje 1-letne življenjske dobe. Če potrebujete daljšo življenjsko dobo ali večje premere, sorazmerno povečajte debelino stene. PFA je obroben pri 180 stopinjah. Razmislite o PEEK ali kovinskih plaščih. Inženir se izogne zlomu zaradi lezenja tako, da izbere ustrezno debelino stene.
