Rezistenta buna la socuri termice a țevi compozite căptușite cu ceramică este atribuită proprietăților materiale ale stratului lor de căptușeală ceramică. Materialele ceramice, cum ar fi alumina și nitrura de siliciu, au de obicei puncte de topire ridicate, conductivitate termică ridicată, coeficient de dilatare termică scăzută și stabilitate termică bună. Aceste caracteristici permit materialelor ceramice să mențină proprietăți fizice și chimice stabile la temperaturi ridicate și nu sunt predispuse la tranziție de fază sau descompunere.
Proiectare structurală
Designul structural al țevilor compozite căptușite cu ceramică este, de asemenea, o garanție importantă pentru rezistența la șoc termic. Conducta constă de obicei dintr-o structură cu trei straturi constând dintr-un strat de căptușeală ceramică, un strat de tranziție și un substrat de țeavă de oțel. Acest design structural nu numai că realizează legătura strânsă între ceramică și metal, dar și atenuează eficient stresul termic cauzat de diferența de coeficient de dilatare termică dintre ceramică și metal printr-un strat de tranziție. Mai exact, stratul de tranziție este de obicei realizat din materiale cu coeficienți de dilatare termică similare cu ceramică și metalele, precum și straturi de altele pe bază de nichel sau straturi de material compozit cu gradient care pot oferi efecte de tamponare în timpul schimbărilor de temperatură, reducând concentrația și transmiterea stresului termic.
Managementul stresului termic
Stresul termic este o modificare a tensiunii cauzată de diferențe de temperatură din interiorul și exteriorul conductelor sau de modificarea temperaturii medii. Pentru a reduce impactul stresului termic asupra conductelor, pot fi luate următoarele măsuri:
Optimizarea grosimii peretelui conductei: proiectarea rezonabilă a grosimii peretelui poate reduce stresul termic cauzat de schimbările de temperatură. Deși pereții de țeavă mai groși pot oferi o rezistență mecanică mai bună, ei pot crește, de asemenea, acumularea de stres termic.
Utilizarea dispozitivelor de compensare termică: Instalarea dispozitivelor de compensare termică precum țevi ondulate, rosturi de dilatare etc.
Controlați temperatura mediului: Încercați să obțineți stabilitatea temperaturii mediului și să evitați schimbările bruște de temperatură care pot cauza impact asupra conductei. În situații în care temperatura mediului se modifică semnificativ, pot fi luate măsuri precum preîncălzirea și răcirea lentă pentru a reduce impactul stresului termic.