कार्बनिक चिपकने वाले एल्युमिना अस्तरों की "गर्मी प्रतिरोध कमजोरी" हैं।
एल्युमिनियम सिरेमिक शीटों में उच्च तापमान प्रतिरोधक क्षमता होती है। उद्योग में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाली ए-एल्युमिनियम सिरेमिक शीटों का पिघलने का बिंदु 2054°C होता है।1200-1600°C के उच्च तापमान वाले वातावरण में भी, वे संरचनात्मक स्थिरता और यांत्रिक शक्ति बनाए रखते हैं, अधिकांश उच्च तापमान औद्योगिक परिदृश्यों की आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करते हैं।सिरेमिक शीटों को सीधे धातु के पाइपों की आंतरिक दीवार पर "बंद" नहीं किया जा सकता है और उन्हें बंधन और निर्धारण के लिए कार्बनिक चिपकने वाले पदार्थों पर निर्भर होना चाहिएहालांकि, इन चिपकने वालों की रासायनिक संरचना और आणविक गुणों से यह निर्धारित होता है कि उनका तापमान प्रतिरोध स्वयं सिरेमिक शीट की तुलना में बहुत कम है।
कार्बनिक चिपकने वाले पदार्थों के मुख्य घटक बहुलक होते हैं (जैसे इपॉक्सी राल, संशोधित एक्रिलैट्स और फेनोलिक राल) । जब तापमान 150-200°C से अधिक होता है, तो ये सहसंयोजक बंध धीरे-धीरे टूट जाते हैं,बहुलक को "थर्मल अपघटन" के लिए प्रेरित करना: सबसे पहले, यह नरम हो जाता है और चिपचिपा हो जाता है, अपनी मूल बांधने की ताकत खो देता है। 250 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान में वृद्धि से और अधिक कार्बोनाइजेशन और भ्रष्टता होती है।पूरी तरह से अपनी बंधन शक्ति खोना.
यहां तक कि मध्यम तापमान अनुप्रयोगों के लिए संशोधित "गर्मी प्रतिरोधी कार्बनिक चिपकने वाले" (जैसे अकार्बनिक भराव के साथ संशोधित एपॉक्सी राल) के लिए दीर्घकालिक उपयोग के लिए 300 डिग्री सेल्सियस से अधिक की कठिनाई है,और इसके परिणामस्वरूप लागत में काफी वृद्धि होती है।, जिससे उन्हें पारंपरिक पाइप लाइनिंग में लोकप्रिय बनाना मुश्किल हो जाता है।
चिपकने की विफलता सीधे अस्तर प्रणाली के पतन की ओर ले जाती है।
एल्युमिना पाइप लिंकिंग की संरचना में, चिपकने वाले न केवल "कनेक्टर" हैं, बल्कि लिंकिंग की अखंडता और स्थिरता बनाए रखने की कुंजी भी हैं।एक बार उच्च तापमान के कारण चिपकने वाला विफल हो जाता है, कई समस्याएं उत्पन्न होंगी:
सिरेमिक शीट का अलग होना:चिपकने वाला नरम होने के बाद, सिरेमिक शीट और पाइप की दीवार के बीच चिपचिपाहट तेजी से कम हो जाती है। पाइपलाइन माध्यम (जैसे तरल या गैस प्रवाह) या कंपन के प्रभाव में,सिरेमिक शीट सीधे गिर जाएगी, अपने संक्षारण और पहनने के संरक्षण खो देता है।
अस्तर की दरारेंःथर्मल अपघटन के दौरान, कुछ चिपकने वाले गैस के छोटे अणुओं (जैसे कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प) को छोड़ देते हैं। ये गैसें सिरेमिक शीट और पाइप की दीवार के बीच फंसी होती हैं,स्थानीय दबाव उत्पन्न करना, जिससे सिरेमिक शीटों के बीच के अंतराल चौड़े हो जाते हैं, जिससे पूरे अस्तर में दरारें आती हैं।
पाइपलाइन क्षतिःजब अस्तर अलग हो जाता है या दरारें होती हैं, तो गर्म वाहक माध्यम (जैसे गर्म तरल या गर्म गैस) सीधे धातु पाइप की दीवार से संपर्क करता है।यह न केवल पाइप जंग को तेज करता है, लेकिन यह भी अचानक तापमान वृद्धि के कारण पाइप धातु को नरम कर सकते हैं, पाइप की समग्र संरचनात्मक शक्ति को खतरे में डालता है।
क्यों न अधिक गर्मी प्रतिरोधी बंधन समाधान चुनें?
तकनीकी दृष्टिकोण से, उच्च गर्मी प्रतिरोध के साथ बंधन विधियां (जैसे अकार्बनिक चिपकने वाले और वेल्डिंग) हैं।इन समाधानों में पारंपरिक पाइप अस्तर अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण सीमाएं हैं और वे कार्बनिक चिपकने वाले को प्रतिस्थापित नहीं कर सकते हैं:
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बंधन समाधान
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तापमान प्रतिरोध
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सीमाएँ (पारंपरिक पाइपलाइन अस्तरों के लिए उपयुक्त नहीं)
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कार्बनिक चिपकने वाले
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150~300°C (लंबे समय तक सेवा)
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कम तापमान प्रतिरोध, लेकिन कम लागत, निर्माण के लिए सुविधाजनक, और जटिल पाइपलाइन आकारों के लिए अनुकूल (जैसे, कोहनी पाइप, कम पाइप)
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अकार्बनिक चिपकने वाले
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600~1200°C
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कम बंधन शक्ति, उच्च भंगुरता, और कठोरता के लिए आवश्यक उच्च तापमान (300 ~ 500 °C), जो धातु पाइपलाइनों के विरूपण का कारण बनता है
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सिरेमिक वेल्डिंग
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सिरेमिक शीट के समान (1600°C+)
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वेल्डिंग के लिए उच्च तापमान की खुली लौ की आवश्यकता होती है, इसकी निर्माण कठिनाई बहुत अधिक होती है, इसे स्थापित पाइपलाइनों पर लागू नहीं किया जा सकता है, और लागत कार्बनिक चिपकने वालों की तुलना में 10 गुना से अधिक है
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संक्षेप में, कार्बनिक चिपकने वाले लागत, निर्माण में आसानी और अनुकूलन क्षमता के बीच इष्टतम संतुलन प्रदान करते हैं।उनके सीमित गर्मी प्रतिरोध एल्यूमीनियम पाइप अस्तरों के दीर्घकालिक संचालन तापमान को लगभग 200°C तक सीमित करता है.
The core reason alumina pipe linings can only withstand temperatures of 200°C is the performance mismatch between the high-temperature-resistant ceramic sheets and the low-temperature-resistant organic adhesivesबंधन, लागत और निर्माण आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, कार्बनिक चिपकने वाले गर्मी प्रतिरोध का त्याग करते हैं, पूरे अस्तर प्रणाली के लिए गर्मी प्रतिरोध की बाधा बन जाते हैं।यदि पाइप अस्तर को 200 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान का सामना करने की आवश्यकता है, कार्बनिक चिपकने वाले पदार्थों को शुद्ध एल्युमिना सिरेमिक ट्यूबों (सिंटर किए बिना चिपकने वाली परत) या धातु-सिरेमिक कम्पोजिट ट्यूबों के पक्ष में छोड़ दिया जाना चाहिए,पारंपरिक "सिरेमिक शीट + कार्बनिक चिपकने वाला" अस्तर संरचना के बजाय.