ทนต่อแรงกระแทกความร้อนได้ดีของ ท่อคอมโพสิตบุด้วยเซรามิก มีสาเหตุมาจากคุณสมบัติของวัสดุของชั้นบุเซรามิก วัสดุเซรามิก เช่น อลูมินาและซิลิคอนไนไตรด์ มักจะมีจุดหลอมเหลวสูง ค่าการนำความร้อนสูง ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ และเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี คุณลักษณะเหล่านี้ช่วยให้วัสดุเซรามิกสามารถรักษาคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่เสถียรที่อุณหภูมิสูง และไม่เสี่ยงต่อการเปลี่ยนสถานะหรือการสลายตัว
การออกแบบโครงสร้าง
การออกแบบโครงสร้างของท่อคอมโพสิตบุเซรามิกยังรับประกันที่สำคัญสำหรับการต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน โดยทั่วไปไปป์ไลน์จะประกอบด้วยโครงสร้างสามชั้นซึ่งประกอบด้วยชั้นบุเซรามิก ชั้นเปลี่ยนผ่าน และพื้นผิวท่อเหล็ก การออกแบบโครงสร้างนี้ไม่เพียงแต่ทำให้เกิดพันธะที่แน่นหนาระหว่างเซรามิกและโลหะเท่านั้น แต่ยังช่วยลดความเครียดจากความร้อนที่เกิดจากความแตกต่างของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนระหว่างเซรามิกและโลหะผ่านชั้นการเปลี่ยนแปลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ชั้นทรานซิชันมักทำจากวัสดุที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนคล้ายกับเซรามิกและโลหะ เช่น ชั้นโลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลักหรือชั้นวัสดุคอมโพสิตแบบไล่ระดับที่สามารถให้ผลบัฟเฟอร์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ซึ่งช่วยลดความเข้มข้นและการส่งผ่านของความเครียดจากความร้อน
การจัดการความเครียดจากความร้อน
ความเครียดจากความร้อนคือการเปลี่ยนแปลงความเค้นที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิภายในและภายนอกท่อหรือการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิปานกลาง เพื่อลดผลกระทบของความเครียดจากความร้อนต่อท่อ สามารถดำเนินมาตรการต่อไปนี้:
การปรับความหนาของผนังท่อให้เหมาะสม: การออกแบบความหนาของผนังที่เหมาะสมสามารถลดความเครียดจากความร้อนที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้ แม้ว่าผนังท่อที่หนาขึ้นสามารถให้ความแข็งแรงเชิงกลได้ดีขึ้น แต่ก็สามารถเพิ่มการสะสมของความเครียดจากความร้อนได้เช่นกัน
การใช้อุปกรณ์ชดเชยความร้อน: การติดตั้งอุปกรณ์ชดเชยความร้อน เช่น ท่อลูกฟูก ข้อต่อส่วนขยาย ฯลฯ ในระบบท่อสามารถให้พื้นที่การขยายตัวบางส่วนเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ช่วยลดความเข้มข้นและการส่งผ่านความเครียดจากความร้อน
ควบคุมอุณหภูมิของตัวกลาง: พยายามรักษาเสถียรภาพของอุณหภูมิกลางและหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหันซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อท่อ ในสถานการณ์ที่อุณหภูมิของตัวกลางเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ มาตรการต่างๆ เช่น การอุ่นเครื่องและการทำความเย็นอย่างช้าๆ สามารถดำเนินการได้ เพื่อลดผลกระทบของความเครียดจากความร้อน