Dobra otpornost na toplinski udar kompozitne cijevi obložene keramikom pripisuje se svojstvima materijala njihovog keramičkog sloja obloge. Keramički materijali, kao što su glinica i silicijev nitrid, obično imaju visoka tališta, visoku toplinsku vodljivost, nizak koeficijent toplinske ekspanzije i dobru toplinsku stabilnost. Ove karakteristike omogućuju keramičkim materijalima da zadrže stabilna fizikalna i kemijska svojstva na visokim temperaturama, te nisu skloni faznom prijelazu ili razgradnji.
Strukturni dizajn
Strukturni dizajn kompozitnih cijevi obloženih keramikom također je važno jamstvo za njihovu otpornost na toplinski udar. Cjevovod se obično sastoji od troslojne strukture koja se sastoji od sloja keramičke obloge, prijelaznog sloja i podloge od čelične cijevi. Ovaj strukturni dizajn ne samo da postiže čvrstu vezu između keramike i metala, već također učinkovito ublažava toplinski stres uzrokovan razlikom u koeficijentu toplinskog širenja između keramike i metala kroz prijelazni sloj. Konkretno, prijelazni sloj obično je izrađen od materijala s koeficijentima toplinske ekspanzije sličnim keramikom i metalima, kao što su slojevi legure na bazi nikla ili gradijentni slojevi kompozitnog materijala koji mogu pružiti puferske učinke tijekom temperaturnih promjena, smanjujući koncentraciju i prijenos toplinskog naprezanja.
Upravljanje toplinskim stresom
Toplinsko naprezanje je promjena naprezanja uzrokovana temperaturnim razlikama unutar i izvan cjevovoda ili promjenama temperature medija. Kako bi se smanjio utjecaj toplinskog naprezanja na cjevovode, mogu se poduzeti sljedeće mjere:
Optimiziranje debljine stijenke cjevovoda: Dizajn razumne debljine stijenke može smanjiti toplinski stres uzrokovan temperaturnim promjenama. Iako deblje stijenke cijevi mogu pružiti veću mehaničku čvrstoću, one također mogu povećati akumulaciju toplinskog naprezanja.
Korištenje uređaja za toplinsku kompenzaciju: Ugradnja uređaja za toplinsku kompenzaciju kao što su valovite cijevi, dilatacijski spojevi itd. u cjevovodnom sustavu može se osigurati određeni prostor za ekspanziju kada se temperatura promijeni, smanji koncentraciju i prijenos toplinskog naprezanja.
Kontrolirajte temperaturu medija: pokušajte održavati stabilnost temperature medija i izbjegavajte nagle promjene temperature koje mogu uzrokovati utjecaj na cjevovod. U situacijama kada se temperatura medija značajno mijenja, mogu se poduzeti mjere kao što su predgrijavanje i sporo hlađenje kako bi se smanjio utjecaj toplinskog stresa.