De goede hitteschok duurzaamheid van keramisch beklede composietbuizen wordt flexibel aan de materiaaleigenschappen van hun chemische uitvoeringslaag. Keramische materialen, zoals aluminiumoxide en siliciumnitride, hebben doorgaans hoge smeltpunten, hoge thermische geleiding, lage thermische uitzettingscoëfficiënt en goede chemische stabiliteit. Deze eigenschappen zorgen ervoor dat keramische materialen stabiele fysische en chemische eigenschappen behouden bij hoge temperaturen, en zijn niet betrokken voor faseovergang of ontbinding.
Structureel ontwerp
Het structurele ontwerp van keramische beklede composietbuizen is ook een belangrijke garantie voor hun thermische schokbestendigheid. De pijpleiding bestaat doorgaans uit een drielaagse structuur bestaande uit een keramische bekledingslaag, een overgangslaag en een stalen buissubstraat. Dit structurele ontwerp zorgt niet alleen voor een stevige verbinding tussen keramiek en metalen, maar verlicht ook effectief de thermische spanning die wordt veroorzaakt door het verschil in thermische uitzettingscoëfficiënt tussen keramiek en metalen via een overgangslaag. In het bijzonder is de overgangslaag meestal gemaakt van materialen met thermische uitzettingscoëfficiënten die vergelijkbaar zijn met keramiek en metalen, zoals op nikkel gebaseerde legeringslagen of lagen van gradiëntcomposietmateriaal die bufferende effecten kunnen bieden tijdens temperatuurveranderingen, waardoor de concentratie en overdracht van warmte spanningen worden onderdrukt.
Beheer van stress
Thermische spanning is een spanningsverandering die wordt veroorzaakt door temperatuurverschillen binnen en buiten pijpleidingen of veranderingen in de mediumtemperatuur. Om de impact van thermische spanning op pijpleidingen te verminderen, kunnen de volgende maatregelen worden genomen:
Optimalisatie van de wanddikte van pijpleidingen: Een ontwerp met een minimale wanddikte kan de warmte spanning veroorzaakt door temperatuurveranderingen verminderen. Hoewel sterke buiswanden voor een betere mechanische sterkte kunnen zorgen, kunnen ze ook de accumulatie van thermische spanning vergroten.
Gebruik van thermische compensatie-apparaten: Het installeren van thermische compensatie-apparaten zoals gegolfde buizen, dilatatievoegen, enz. in het pijpleidingsysteem kan een bepaalde uitzettingsruimte bieden wanneer de temperatuur verandert, waardoor de concentratie en overdracht van thermische spanningen wordt verminderd.
Beheers de temperatuur van het medium: Probeer de stabiliteit van de mediumtemperatuur te behouden en gedwongen temperatuurveranderingen die impact op de pijpleiding kunnen veroorzaken. In situaties waarin de temperatuur van het medium enorm verandert, kunnen maatregelen als voorverwarmen en langzaam afkoelen worden genomen om de impact van thermische stress te verminderen.