مقاومت شوک حرارتی خوب از لوله های کامپوزیت با اندود سرامیکی به خواص لایه پوشش سرامیکی آنها نسبت داده می شود. مواد سرامیکی، مانند آلومینا و نیترید سیلیکن، معمولاً دارای نقاط ذوب بالا، حرارتی بالا، ضریب انبساط حرارتی پایین و پایداری حرارتی خوب هستند. این ویژگی ها مواد سرامیکی را قادر می سازد تا خواص شیمیایی و شیمیایی پایدار را در دماهای بالا حفظ کنند و مستعد انتقال یا تجزیه فازند.
طراحی سازه
طراحی ساختاری لوله های کامپوزیتی با اندود سرامیکی نیز تضمین مهمی برای مقاومت در برابر شوک حرارتی آنها است. خط لوله معمولاً از یک ساختار سه لایه متشکل از یک لایه پوشش سرامیکی، یک لایه انتقالی و یک زیرلایه لوله فولادی ساخته شده است. این طراحی ساختاری تنها به پیوند محکم بین سرامیک و فلزات دست میدهد، بلکه به طور خودکار تنش حرارتی ناشی از تفاوت در ضریب انبساط حرارتی بین سرامیک و فلزات را از طریق یک لایه کاهش میدهد. به طور خاص، لایهای معمولی از موادی با ضرایب انبساط حرارتی مشابه سرامیکها و فلزات ساخته شده میشود، مانند لایههای آلیاژی بر اساس نیکل یا لایههای مواد کامپوزیتیان که میتوانند مواد بافری در طول تغییرات دما، کاهش و انتقال تنش حرارتی ایجاد کنند.
مدیریت حرارتی
تنش حرارتی یک تغییر تنش است که در اثر اختلاف دما در و خارج از خطوط لوله یا تغییر دمای متوسط داخلی می شود. برای کاهش تنش حرارتی بر خطوط انجام لوله، زیر را می توان داد:
بهینه سازی ضخامت دیواره خط لوله: طراحی معقول ضخامت دیوار می تواند تنش حرارتی ناشی از تغییرات دما را کاهش دهد. دیواره های لوله های ضخیم تر می تواند بهتر استحکام مکانیکی ایجاد کند، اما می تواند تجمع تنش حرارتی را نیز افزایش دهد.
استفاده از دستگاه های جبران حرارتی: نصب دستگاه های جبران حرارتی مانند لوله های کاروگیت، درزهای انبساط و غیره در سیستم خط لوله می تواند فضای انبساط را در هنگام تغییر دما کند و انتقال تنش حرارتی را کاهش دهد.
محیط زیست را کنترل کنید: سعی کنید پایداری محیطی را حفظ کنید و از تغییراتی که ممکن است روی خط لوله تأثیرگذار باشد، ممکن است. در شرایط محیطی که محیطی به طور قابل توجهی تغییر می کند، می توان مانند قبل گرم کردن و خنک کردن آن را برای کاهش تاثیر تنش حرارتی انجام داد.