Fyrir PFA (perflúoralkoxý) slíðrahitara sem notaður er til að viðhalda 180 gráðum í 70% brennisteinssýrulausn undir 3 börum þrýstingi, hver er hámarks leyfileg veggþykkt til að koma í veg fyrir skriðbrot í 1 ár?

PFA (perflúoralkoxý) hefur skriðrofstyrk upp á u.þ.b. . 2MPa í 1 ár (8.760 klst.) í 70% brennisteinssýru við 180 gráður við 3 bör þrýsting. Fyrir rör með ytra þvermál 20 mm og innri þrýsting upp á 3 bör (0,3 MPa) er hringspennan σ=P × D / (2 × t). Lágmarksveggþykktin sem þarf til að halda streitu undir 2 MPa er t=(P × D) / (2 × σ)=(0,3 × 20) / (2 × 2)=1.5 mm. Þannig að hámarks leyfð veggþykkt er ekki takmörkun; stærri veggir draga úr streitu. Mér finnst að spurningin hefði átt að vera "lágmarks veggþykkt". Fyrir 1 árs líftíma er lágmarksveggþykktin 1,5 mm. Skriðbrotskerfi PFA við 180 gráður. Við 180 gráður er PFA yfir glerhitastigi (160 gráður). Fjölliðan er fjaðrandi og sýnir tíma-háða aflögun (skrið) við stöðugt álag. Skriðbrotstíminn hlýðir kraftlögmáli, t_r=A sigma^(-n) þar sem n~5 fyrir PFA. Þessi innri þrýstingur veldur hringspennu. Ef veggurinn er of þunnur fer spennan yfir skriðrofstyrkinn og túpan bilar með því að bungast út og springa. Magnbundin lágmarksveggþykkt í 1 árs líf við 180 gráður C Fyrir PFA gilda eftirfarandi lágmarksveggþykktir fyrir 70% H₂SO₄ við 180 gráður og 3 bör innri þrýsting. Rúbu OD (mm) Hópspenna við 1,0 mm vegg (MPa) Lágmarksveggur í 1 árs líftíma (mm) Lágmarksveggur í 2 ára líftíma (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 Verkfræðiráðlegging Fyrir 20 mm OD rör af PFA hitara í 70 % H₂SO₄ við 180 gráður á vegg, tilgreindu að minnsta kosti 180 gráðu þykkt og 3 mm þykkt vegg. 1 árs líf. Ef þú þarft lengri líftíma eða stærri þvermál skaltu hækka veggþykktina hlutfallslega. PFA er lélegur við 180 gráður. Íhugaðu PEEK eða málmslíður. Verkfræðingur forðast skriðbrot með því að velja rétta veggþykkt.