ในเครื่องระเหยไอระเหยไตรเมทิลอะลูมิเนียม (TMA) ที่มีความบริสุทธิ์สูง-สำหรับการสะสมของชั้นอะตอม (50 องศา , 500 มิลลิบาร์) การชะล้างโลหะปริมาณเล็กน้อยจากพื้นผิวเครื่องทำความร้อน PFA (Al, Fe, Cu ที่สกัดได้) มีความสัมพันธ์กับระดับสารตกค้างของตัวเร่งปฏิกิริยาของโพลีเมอร์ที่วัดโดย X-Ray Photoelectron Spectroscopy หลังจาก 3000 ชั่วโมงอย่างไร

ปัญหาการสั่นสะเทือนที่เกิดจากการบวมในหม้อต้มซ้ำ DMC
คอลัมน์การทำให้บริสุทธิ์ไดเมทิลคาร์บอเนต (DMC) ที่ทำงานที่ 90 องศาและแรงดัน 5 องศาใช้หม้อต้มซ้ำแบบ-กาต้มน้ำพร้อมมัดท่อเคลือบ PFA- PFA เพิ่มขึ้น 1.5% ในปริมาตรอันเป็นผลจาก DMC ซึ่งส่งผลต่อคุณสมบัติทางกลและการลดแรงสั่นสะเทือนของท่อ จากข้อมูลเชิงปริมาณจากโรงงานผลิต DMC ทั้ง 7 แห่ง โมดูลัสยืดหยุ่นลดลงจาก 480 MPa เป็น 380 MPa (ลดลง 21%) เมื่อผนัง PFA ขนาด 2.0 มม. ขยายเป็น 2.03 มม. อายุความเมื่อยล้าของข้อต่อ Tube{13}} ถึง -tubesheet สั้นลงจาก 10 ปีเหลือ 4 ปี ซึ่งเป็นผลมาจากความถี่ธรรมชาติลดลง 10% และแอมพลิจูดการสั่นสะเทือนเพิ่มขึ้น 25%

ผลของการบวมต่อคุณสมบัติทางกล
การดูดซับ DMC (การบวมของปริมาตร 1.5%) จะทำให้ PFA เป็นพลาสติก ลดความแข็งและเพิ่มความสามารถในการหน่วง การทดสอบที่ 90 องศาใน PFA อิ่มตัวของ DMC-:

การเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์: PFA DMC แบบแห้ง-PFA ที่บวม (บวม 1.5%)
โมดูลัสยืดหยุ่น (MPA) 480 380 -21%
โมดูลัสการจัดเก็บ (MPa ที่ 1 Hz)=420 320 -24%
45 + 22% คือโมดูลัสการสูญเสีย (MPa)
0.05 + 0.08 + 60% คืออัตราส่วนการหน่วง (ζ)
ความถี่ธรรมชาติ (f_n): -10%, 90% และ 100%
แอมพลิจูดการสั่นสะเทือนและพลวัตของมัดท่อ
แรงสั่นสะเทือนที่เหนี่ยวนำให้เกิดการไหล-ถูกสร้างขึ้นในหม้อต้มซ้ำกาต้มน้ำโดยการไหลสอง-เฟส (การต้ม DMC) สำหรับท่อยาว 5 ม. ความแข็งที่ลดลงจะเพิ่มแอมพลิจูด:

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 รอบ
DMC-บวม (1.5%) 20 1.0 31 5×10^6 รอบ
DMC-บวม + ไหล 19 1.2 38 2×10^6 รอบ
ข้อต่อบวม + เสียหาย 17 1.5 48 5×10^5 รอบ
ความล้าของข้อต่อจาก Tube ถึง Tubesheet
การเชื่อมต่อระหว่างท่อ PFA และแผ่นท่อสแตนเลสจะประสบกับความเค้นแบบวนรอบเนื่องจากการสั่นสะเทือน การคืบคลานที่เพิ่มขึ้นและความแรงที่ลดลงของ PFA ที่ขยายใหญ่ขึ้นทำให้ข้อต่อเสื่อมเร็วขึ้น การทดสอบความล้าที่ 90 องศาใน DMC:

สภาวะ PFA แบบข้อต่อ วงจรจนถึงการรั่วไหล (แรงดัน 1 บาร์) โหมดความล้มเหลว
การคลายปลอกโลหะกลแบบแห้ง 8x10^6
ปลอกโลหะกลบวม 2×10^6 PFA คืบและรั่ว
กาวแห้ง 5x10^6- ยึดติดพันธะเมื่อยล้า
พันธะล้มเหลวและกาว-พันธะบวม 1×10^6 ความเครียดบวม
รอยเชื่อม (PFA-PFA) บวม 4×10^6 รอยเชื่อมคืบ ยอมรับได้
จลนพลศาสตร์การบวมและการคงตัว
หลังจากผ่านไป 500 ชั่วโมงที่ 90 องศา DMC จะบวมถึงจุดสมดุล ณ จุดนี้ ความเค้นข้อต่อเปลี่ยนแปลงและเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อก็เปลี่ยนไป สำหรับหม้อต้มซ้ำใหม่ ควรทำให้เสร็จก่อน-การบวม (DMC ที่ 90 องศาเป็นเวลา 500 ชั่วโมง) ก่อนที่จะใช้แรงบิดสุดท้ายกับข้อต่อทางกล หลังจากอาการบวมที่สมดุล การกักเก็บแรงบิดของข้อต่อจะดีขึ้น

ความหนาของผนังและความเครียดบวม
ผนังที่หนาขึ้นจะเกิดความเครียดจากการบวมมากขึ้นเนื่องจากผนังถูกจำกัด สำหรับผนัง 1.5 มม. ความเครียดในการบวมคือ 2.5 MPa สำหรับ 2.0 มม., 3.5 เมกะปาสคาล; สำหรับ 2.5 มม., 5.0 เมกะปาสคาล ความตึงเครียดที่เพิ่มขึ้นจะทำให้ข้อต่อคืบเร็วขึ้น แม้ว่าความเสี่ยงในการซึมผ่านจะเพิ่มขึ้นบ้าง ให้ระบุผนังที่บางกว่า (1.5–1.8 มม.) สำหรับบริการ DMC เพื่อลดแรงกดบวมบนข้อต่อ

ปัจจัยการลดอายุการใช้งานของข้อต่อ ความหนาของผนัง ความเครียดบวม (MPa) ข้อแนะนำประเภทข้อต่อ: 1.5 มม. 2.5 x 0.8 ปลอกโลหะ 1.8 มม. 3.0x (พื้นฐาน) เชื่อมหรือเชิงกล 2.0 มม. 3.5 1.3x เชื่อม 2.5 มม. 5.0 2.0x เชื่อม (จำเป็น)
ลดการสั่นสะเทือนด้วย PFA ที่บวม
อัตราส่วนการหน่วงที่สูงขึ้น (0.05 → 0.08) สามารถช่วยลดแอมพลิจูดของเรโซแนนซ์ได้ แต่ไม่สามารถชดเชยความแข็งที่ลดลงได้ ผลลัพธ์ทั้งหมดคือแอมพลิจูดที่สูงกว่าเมื่อเสียงสะท้อน สำหรับหม้อต้มซ้ำที่ทราบปัญหาการสั่นไหวที่เกิดจากการไหล- ให้จัดเตรียมแผ่นรองรับท่อที่มีระยะห่างแคบกว่า (0.8 ม. เทียบกับ. 1.2 ม.) เพื่อเพิ่มความถี่ธรรมชาติและลดแอมพลิจูด

หลักเกณฑ์ข้อกำหนดเฉพาะของหม้อต้มซ้ำ DMC
ระบุ PFA ที่มีความหนาของผนัง 1.8 มม. (เพื่อลดความเครียดจากการบวม) และท่อเชื่อม-ถึง-ข้อต่อแผ่นท่อสำหรับหม้อต้มซ้ำการทำให้บริสุทธิ์ DMC ที่ทำงานที่ 90 องศา ก่อนการประกอบขั้นสุดท้าย จำเป็นต้องมี-อาการบวมก่อน (DMC ที่ 90 องศาเป็นเวลา 500 ชั่วโมง) สำหรับระบบที่ไวต่อการสั่นสะเทือน ระยะห่างของส่วนรองรับท่อควรอยู่ใกล้กันมากขึ้น และการคำนวณไฟไนต์เอลิเมนต์ที่บวมขึ้นควรคำนึงถึงคุณสมบัติทางกลของ PFA ด้วย ระบุความยาวท่อ ระยะห่างรองรับ และรูปแบบการไหลของสอง-เฟสที่คาดไว้เมื่อขอใบเสนอราคา อายุการใช้งานความล้าที่สูงขึ้นสี่-เท่าในหน้าที่ DMC เมื่อความล้มเหลวของหม้อต้มซ้ำส่งผลให้เกิดการหยุดคอลัมน์ซึ่งมีค่าใช้จ่าย 20,000–50,000 ดอลลาร์ต่อวัน จะช่วยชดเชยค่าใช้จ่ายพิเศษสำหรับข้อต่อเชื่อม (10–15% เหนือกลไก) หลังจากการผ่าตัดครั้งแรกเป็นเวลา 500 ชั่วโมง (หลัง-บวม) และหลังจากนั้นทุกปี ให้ปรับหม้อต้มซ้ำที่มีอยู่ด้วยข้อต่อเชิงกล สำหรับระบบที่มีการสั่นสะเทือนสูง (คาดว่าจะมาจากการสร้างแบบจำลองการไหลสอง-เฟส) ให้ระบุผนัง 1.5 มม. พร้อมรอยเชื่อมและแผ่นรองรับเพิ่มเติม