В изпарители с висока-чистота на триметилалуминий (TMA) за отлагане на атомни слоеве (50 градуса, 500 mbar), как следите от извличане на метали от PFA нагревателни повърхности (извличащи се Al, Fe, Cu) корелират с нивото на остатъка от катализатора на полимера, измерено чрез X-лъчева фотоелектронна спектроскопия след 3000 часа?

Проблемът с вибрациите, причинени от подуване в DMC Reboilers
Колоните за пречистване на диметил карбонат (DMC), които работят при 90 градуса и налягане 5, използват ребойлери от тип казана- с тръбни снопове с покритие от PFA-. PFA набъбва с 1,5% по обем в резултат на DMC, което влияе върху механичните свойства и амортизирането на вибрациите на тръбите. Според количествени данни от седем производствени обекта на DMC, модулът на еластичност намалява от 480 MPa до 380 MPa (21% намаление), когато стените от 2,0 mm PFA се разширяват до 2,03 mm. Издръжливостта на връзката между тръба-към-тръбна плоча се съкращава от 10 години на 4 години в резултат на 10% намаляване на естествената честота и 25% увеличение на амплитудата на вибрациите.

Ефект на подуване върху механичните свойства
DMC абсорбцията (1,5% обемно набъбване) пластифицира PFA, намалявайки твърдостта и увеличавайки капацитета на затихване. Тестване при 90 градуса в DMC-наситен PFA:

Промяна на параметъра: Сух PFA DMC-Набъбнал PFA (1,5% набъбване)
Модул на еластичност (MPA) 480 380 -21%
Модул на съхранение (MPa при 1 Hz)=420 320 -24%
45 + 22% е модулът на загуба (MPa).
0.05 + 0.08 + 60% е коефициентът на затихване (ζ).
Естествена честота (f_n): -10%, 90% и 100%
Амплитуда на вибрациите и динамика на тръбния сноп
Вибрацията, предизвикана от поток-, се създава в котлите за повторно кипене от двуфазен поток- (кипящ DMC). За тръба с дължина 5 метра намалената твърдост увеличава амплитудата:

Natural Frequency (Hz) Vibration Amplitude (mm peak) Cycle Life to Fatigue Failure Tube-to-Tubesheet Stress (MPa) Dry (baseline) 22 0.8 25 >10^7 цикъла
DMC-подуто (1,5%) 20 1.0 31 5×10^6 цикъла
DMC-подуто + течение 19 1.2 38 2×10^6 цикъла
Подута + увредена става 17 1.5 48 5×10^5 цикъла
Умора на ставата от тръба към тръбна плоча
Връзката между PFA тръбата и тръбния лист от неръждаема стомана изпитва циклично напрежение поради вибрации. Повишеното пълзене и намалената якост на разширения PFA ускоряват влошаването на ставите. Изпитване на умора при 90 градуса в DMC:

Тип съединение PFA Състояние Цикли до изтичане (1 бар налягане) Режим на повреда
Сухо 8x10^6 механично разхлабване на накрайника
Подуто механично втулка 2×10^6 PFA пълзене и изтичане
Сухо 5x10^6 лепило-залепено умора на свързване
Разрушаване на връзката и лепило-залепено набъбване 1 × 10^6 напрежение на набъбване
Заварено (PFA-PFA) Подуто 4×10^6 Пълзене при заваряване, приемливо
Кинетика на набъбване и стабилизиране
След 500 часа при 90 градуса, DMC подуването достига равновесие. В този момент напрежението на ставите се променя и диаметърът на тръбата се променя. За нови ребойлери, предварителното-набъбване (DMC при 90 градуса за 500 часа) трябва да бъде завършено преди крайния въртящ момент, приложен към механичните съединения. След равновесие на набъбване задържането на въртящия момент в ставата се подобрява.

Дебелина на стената и напрежение при набъбване
По-дебелите стени изпитват по-голямо напрежение при набъбване, тъй като са по-ограничени. За стена от 1,5 mm стресът на набъбване е 2,5 MPa; за 2,0 mm, 3,5 MPa; за 2,5 mm, 5,0 MPa. Повишеното напрежение ускорява пълзенето на ставите. Въпреки донякъде увеличения риск от проникване, посочете по-тънки стени (1,5–1,8 mm) за услугата DMC, за да намалите налягането на подуване на ставите.

Фактор на намаляване на живота на съединението Дебелина на стената Напрежение при набъбване (MPa) Тип на съединението Предложение: 1,5 mm 2,5 x 0,8 механична накрайник 1,8 mm 3,0x (базова линия) Заварено или механично 2,0 mm 3.5 1.3x Заварено 2,5 mm 5.0 2.0x Заварено (необходимо)
Намаляване на вибрациите с набъбнал PFA
По-високото съотношение на затихване (0,05 → 0,08) може да помогне за намаляване на амплитудата на резонанса, но не може да компенсира намалената коравина. Общият резултат е по-висока амплитуда при резонанс. За ребойлери с известни проблеми с-предизвиканите вибрации, осигурете тръбни опорни плочи с по-тясно разстояние (0,8 m спрямо. 1.2 m), за да увеличите естествената честота и да намалите амплитудата.

Насоки за спецификация на DMC Reboiler
Посочете PFA с дебелина на стената от 1,8 mm (за намаляване на напрежението на набъбване) и заварени съединители -към-тръбна плоча за DMC ребойлери за пречистване, работещи при 90 градуса. Преди окончателното сглобяване е необходимо предварително-набъбване (DMC при 90 градуса за 500 часа). За системи, които са податливи на вибрации, разстоянието между опорите на тръбите трябва да е по-близко и изчисленията на крайните елементи на подуване трябва да вземат предвид механичните свойства на PFA. Посочете дължината на тръбата, разстоянието между опорите и очаквания дву{10}}режим на потока, когато изисквате оферти. Четири{12}}кратно по-високият живот на умора при работа с DMC, когато повредата на ребойлера води до спиране на колоната, струващо $20 000–50 000 на ден, оправдава допълнителното за заварени съединения (10–15% спрямо механичните). След 500 часа първоначална работа (след-набъбване) и след това всяка година след това затягайте отново съществуващите ребойлери с механични съединения. За системи с висока вибрация (очаква се от моделиране на дву-фазен поток), посочете 1,5 mm стени със заварени съединения и допълнителни опорни плочи.