Den goda värmechockbeständigheten hos keramiskt fodrade kompositrör tillskrivs materialegenskaper hos deras keramiska foderskikt. Keramiska material, såsom aluminiumoxid och kiselnitrid, har allmänna höga smältpunkter, hög värmesförmåga, låg värmeutvidgningskoefficient och god värmestabilitet. Dessa egenskaper gör det möjligt för keramiskt material att bibehålla stabila fysikaliska och kemiska egenskaper vid höga temperaturer och inte benägna att övergå till fas eller sönderdelning.
Strukturell design
Den strukturella utformningen av keramiskt fodrade kompositrör är också en viktig garanti för deras motståndskraft mot värmechock. Rörledningen består generellt av en treskiktsstruktur av ett keramiskt foderskikt, ett övergångsskikt och ett stålrörssubstrat. Denna strukturella design uppnår inte bara en bindning mellan keramer och metaller, utan lindrar också effektivt den termiska spänningen som orsakas av skillnader i värmeutvidgningskoefficient mellan keramer och metaller genom ett övergångsskikt. Specifikt är övergångsskiktet allmänt tillverkat av material med värmeutvidgningskoefficienter som liknar keramik och metaller, såsom nickelbaserade legeringsskikt eller gradientkompositmaterialskikt som kan ge buffert under temperaturförändringar, vilket minskar koncentrationen och överföringen av termisk stress.
Termisk stresshantering
Termisk stress är en spänningsförändring som orsakas av temperaturskillnader i och utanför rörledningar eller förändringar i medeltemperatur. För att minska effekten av termisk stress på rörledningar kan följande åtgärder vidtas
Optimera rörledningens väggtjocklek: Rimlig väggtjockleksdesign kan minska termisk stress orsakad av temperaturförändringar. Även om tjockare rörväggar kan ge bättre mekanisk hållfasthet, kan de också öka ackumuleringen av termisk stress.
Användning av termiska kompensationsanordningar: Installation av termiska kompensationsanordningar såsom korrugerade rör, expansionsfogar etc. i rörledningssystemet kan ge ett visst expansionsutrymme när temperaturen ändras, vilket minskar koncentrationen och överföringen av termisk stress.
Kontrollera mediets temperatur: Försök att bibehålla mediets temperatur och undvik plötsliga temperaturförändringar som kan påverkas på rörledningen. I situationer där mediets temperatur ändras avsevärt kan åtgärder som förvärmning och långsam nedkylning vidtas för att minska effekten av termisk stress.