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A boa resistência ao choque térmico de tubos compostos revestidos de cerâmica é atribuído às propriedades materiais de sua camada de revestimento cerâmico. Materiais cerâmicos, como alumina e nitreto de silício, normalmente apresentam altos pontos de fusão, alta condutividade térmica, baixo coeficiente de expansão térmica e boa estabilidade térmica. Essas características permitem que os materiais cerâmicos tenham propriedades físicas e químicas direcionadas a altas temperaturas e não sejam vulneráveis à transição de fase ou destruição.
Projeto Estrutural
O projeto estrutural de tubos revestidos de cerâmica também é uma garantia importante de sua resistência ao choque térmico. A superfície geralmente consiste em uma estrutura de três camadas que consiste em uma camada de revestimento cerâmico, uma camada de transição e um substrato de tubo de aço. Este projeto estrutural não só consegue uma ligação estreita entre cerâmica e metais, mas também alivia de forma eficaz o estresse térmico causado pela diferença no coeficiente de expansão térmica entre cerâmica e metais através de uma camada de transição. Especificamente, a camada de transição é geralmente feita de materiais com coeficientes de expansão térmica semelhantes aos de cerâmica e metais, tais como camadas de liga à base de níquel ou camadas de material compósito gradiente que podem fornecer efeitos de amortecimento durante mudanças de temperatura, flexibilidade a concentração e transmissão de tensão térmica.
Gerenciamento de estresse térmico
O estresse térmico é uma mudança de tensão causada por diferenças de temperatura dentro e fora das tubulações ou por mudanças na temperatura média. Para reduzir o impacto do estresse térmico nas tubulações, podem ser tomadas as seguintes medidas:
Otimizando a espessura da parede externa: O projeto razoável da espessura da parede pode reduzir o estresse térmico causado pelas mudanças de temperatura. Embora paredes de tubos mais espessas possam proporcionar melhor resistência mecânica, elas também podem aumentar o acúmulo de tensão térmica.
Usando dispositivos de compensação térmica: A instalação de dispositivos de compensação térmica, como tubos corrugados, juntas de dilatação, etc. no sistema de transferência, pode fornecer um certo espaço de expansão quando a temperatura muda, reduz a concentração e transmissão de estresse térmico.
Controle a temperatura do meio: Tente manter a estabilidade da temperatura do meio e evite mudanças bruscas de temperatura que possam causar impacto na sonda. Em situações em que a temperatura do meio muda significativamente, medidas como pré-aquecimento e lento resfriamento podem ser tomadas para reduzir o impacto do estresse térmico.
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