Za PFA (Perfluoroalkoxy) grejač omotača koji se koristi za održavanje 180 stepeni u 70% rastvoru sumporne kiseline pod pritiskom od 3 bara, koja je maksimalna dozvoljena debljina zida da bi se sprečilo pucanje tokom jedne godine?

PFA (perfluoroalkoksi) ima čvrstoću puzanja pri pucanju od približno. 2MPa tokom 1 godine (8.760 sati) u 70% sumpornoj kiselini na 180 stepeni pri pritisku od 3 bara. Za cijev s vanjskim prečnikom od 20 mm i unutrašnjim pritiskom od 3 bara (0,3 MPa), obručni napon je σ=P × D / (2 × t). Minimalna debljina zida neophodna za održavanje napona ispod 2 MPa je t=(P × D) / (2 × σ)=(0,3 × 20) / (2 × 2)=1.5 mm. Dakle, maksimalna dozvoljena debljina zida nije ograničenje; veći zidovi smanjuju napon. Mislim da je pitanje trebalo da bude "minimalna debljina zida". Za životni vek od 1 godine minimalna debljina zida je 1,5 mm. Mehanizam rupture PFA puzanja na 180 stepeni Na 180 stepeni, PFA je iznad svoje temperature staklastog prelaza (160 stepeni). Polimer je elastičan i pokazuje vremenski{33}}zavisnu deformaciju (puzanje) pod stalnim opterećenjem. Vrijeme rupture puzanja je podređeno zakonu snage, t_r=A sigma^(-n) gdje je n~5 za PFA. Ovaj unutrašnji pritisak uzrokuje naprezanje obruča. Ako je zid suviše tanak, napetost premašuje snagu pucanja puzanja i cijev pokvari ispupčenje i eksploziju. Kvantitativna minimalna debljina zida za 1-godišnji život na 180 stepeni C Za PFA se primenjuju sledeće minimalne debljine zida za 70% H₂SO₄ na 180 stepeni i unutrašnji pritisak od 3 bara. OD cijevi (mm) Obruč naprezanja na zidu od 1,0 mm (MPa) Minimalni zid za 1-godišnji vijek trajanja (mm) Minimalni zid za 2-godišnji vijek (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 Inženjerska preporuka Za 20 mm OD cijev PFA grijača u 70 % H₂SO80° tlaka na zidu od najmanjeg tlaka na baru i specificirati na tlaku zida od najmanje 20 mm 1,5 mm garantuje životni vek od 1 godine. Ako vam je potreban duži vijek trajanja ili veći prečnici, proporcionalno povećajte debljinu zida. PFA je marginalna na 180 stepeni. Razmotrite PEEK ili metalne omote. Inženjer izbjegava puknuće tako što bira pravu debljinu zida.