במאדים של טרימתילאלומיניום (TMA) ברמת טוהר גבוהה עבור שקיעת שכבה אטומית (50 מעלות , 500 mbar), כיצד מתאם שטיפת עקבות מתכת ממשטחי מחמם PFA (ניתן לחילוץ Al, Fe, Cu) עם רמת שאריות הזרז של הפולימר שנמדדה ב-X{ Photo{3}

בעיית הרטט הנגרמת מנפיחות בדודים מחדש של DMC
עמודות טיהור דימתיל קרבונט (DMC) הפועלות בלחץ של 90 מעלות ו-5 משתמשות בדודים חוזרים מסוג קומקום- עם צרורות צינורות מצופים PFA-. PFA מתנפח ב-1.5% בנפח כתוצאה מ-DMC, ומשפיע על התכונות המכניות ושיכוך הרטט של צינורות. על פי נתונים כמותיים משבעה אתרי ייצור של DMC, מודול האלסטי יורד מ-480 MPa ל-380 MPa (הפחתה של 21%) כאשר קירות PFA של 2.0 מ"מ מתרחבים ל-2.03 מ"מ. חיי עייפות מפרק צינור-ל-צינור מתקצר מ-10 שנים ל-4 שנים כתוצאה מירידה של 10% בתדר הטבעי ועלייה של 25% באמפליטודת הרטט.

השפעת הנפיחות על מאפיינים מכניים
ספיגת DMC (התנפחות נפח של 1.5%) מפלסטיקת PFA, מפחיתה את הקשיחות ומגדילה את יכולת השיכוך. בדיקה ב-90 מעלות ב-DMC-רווי PFA:

שינוי פרמטר: PFA DMC יבש-PFA נפוח (1.5% התנפחות)
מודול אלסטי (MPA) 480 380 -21%
מודול אחסון (MPa ב-1 הרץ)=420 320 -24%
45 + 22% הוא מודול ההפסד (MPa).
0.05 + 0.08 + 60% הוא יחס השיכוך (ζ).
תדר טבעי (f_n): -10%, 90% ו-100%
אמפליטוד רטט ודינמיקת צרור צינורות
רטט המושרה על ידי זרימה- נוצר בדודים חוזרים של קומקום על ידי זרימה דו-פאזית (DMC רותח). עבור צינור באורך 5 מ', ירידה בקשיחות מגדילה משרעת:

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 מחזורים
DMC-נפוח (1.5%) 20 1.0 31 5×10^6 מחזורים
DMC-נפוח + זרימה 19 1.2 38 2×10^6 מחזורים
מפרק נפוח + פגום 17 1.5 48 5×10^5 מחזורים
עייפות מפרקים בין צינור ל-Tubesheet
החיבור בין צינור ה-PFA ליריעת הצינורות מפלדת אל-חלד חווה מתח מחזורי עקב רטט. הזחילה המוגברת והירידה בחוזק של PFA מוגדל מזרזים את הידרדרות המפרק. בדיקת עייפות ב-90 מעלות ב-DMC:

מצב תקלה מסוג PFA עובר מחזוריות לדליפה (1 בר של לחץ).
התרופפות חיסום מכני יבש 8x10^6
חיסום מכני נפוח 2×10^6 PFA זחילה ודליפה
עייפות דבק יבשה 5x10^6-
כשל בקשר ולחץ נפיחות דבק-נפוח 1×10^6
מרותך (PFA-PFA) זחילת ריתוך נפוחה 4×10^6, מקובלת
קינטיקה של נפיחות וייצוב
לאחר 500 שעות ב-90 מעלות, נפיחות DMC מגיעה לשיווי משקל. בשלב זה, מתח המפרקים משתנה וקוטרי הצינורות משתנים. עבור דוודים חדשים, יש להשלים- התנפחות מוקדמת (DMC ב-90 מעלות למשך 500 שעות) לפני המומנט הסופי המופעל על המפרקים המכניים. לאחר שיווי משקל נפיחות, שימור מומנט המפרקים משתפר.

עובי דופן ונפיחות מתח
קירות עבים יותר חווים מתח נפיחות גדול יותר מכיוון שהם מוגבלים יותר. עבור קיר של 1.5 מ"מ, מתח הנפיחות הוא 2.5 MPa; עבור 2.0 מ"מ, 3.5 MPa; עבור 2.5 מ"מ, 5.0 MPa. מתח מוגבר מאיץ את זחילת המפרק. למרות סיכון חלחול מוגבר במקצת, ציין קירות דקים יותר (1.5-1.8 מ"מ) עבור שירות DMC כדי להפחית את לחץ הנפיחות על המפרקים.

גורם הפחתת חיים במפרק עובי דופן מתח נפיחות (MPa) סוג מפרק הצעה: 1.5 מ"מ 2.5 x 0.8 חוד מכני 1.8 מ"מ 3.0x (קו בסיס) מרותך או מכני 2.0 מ"מ 3.5 1.3 x מרותך 2.5 מ"מ 5.0 2.0x מרותך)
הפחתת רטט עם PFA נפוח
יחס שיכוך גבוה יותר (0.05 → 0.08) יכול לסייע בהפחתת משרעת התהודה, אך אינו יכול לפצות על ירידה בקשיחות. התוצאה הכוללת היא משרעת גבוהה יותר בתהודה. עבור דוודים חוזרים עם בעיות ידועות של רטט-, ספק לוחות תמיכת צינור עם מרווח צר יותר (0.8 מ' לעומת . 1.2 מ') כדי להגדיל את התדר הטבעי ולהפחית משרעת.

הנחיות מפרט DMC Reboiler
ציין PFA עם עובי דופן של 1.8 מ"מ (כדי להפחית את מתח ההתנפחות) וחיבורי צינור מרותך-ל-צינורית עבור דוודים לטיהור DMC הפועלים ב-90 מעלות. לפני ההרכבה הסופית, יש צורך בהתפחה- מוקדמת (DMC ב-90 מעלות למשך 500 שעות). עבור מערכות הרגישות לרטט, מרווח תמיכת הצינור צריך להיות קרוב יותר, וחישובי אלמנטים סופיים של התנפחות צריכים לקחת בחשבון את המאפיינים המכניים של PFA. תן את אורך הצינור, מרווח התמיכה ומשטר הזרימה הצפוי-לשני שלבים בעת בקשת הצעות מחיר. חיי העייפות הגבוהים פי ארבעה בשירות DMC, כאשר כשל בדוד מחדש מביא לעצירת עמודות בעלות של 20,000-50,000 $ ליום, מצדיק את התוספת עבור חיבורים מרותכים (10-15% לעומת מכניים). לאחר 500 שעות של פעולה ראשונית (אחרי-התנפחות), ולאחר מכן מדי שנה לאחר מכן, הפעל מחדש דוודים קיימים עם מפרקים מכניים. עבור מערכות עם רטט גבוה (צפוי ממודלים של זרימה דו--), ציין קירות בגודל 1.5 מ"מ עם חיבורים מרותכים ולוחות תמיכה נוספים.