Ketahanan guncangan panas yang baik pipa komposit berlapis keramik dikaitkan dengan sifat material lapisan lapisan keramiknya. Bahan keramik, seperti alumina dan silikon nitrida, biasanya memiliki titik leleh yang tinggi, konduktivitas termal yang tinggi, koefisien muai panas yang rendah, dan stabilitas termal yang baik. Karakteristik ini memungkinkan bahan keramik mempertahankan sifat fisik dan kimia yang stabil pada suhu tinggi, dan tidak rentan terhadap transisi fasa atau dekomposisi.
Desain Struktural
Desain struktural pipa komposit berlapis keramik juga merupakan jaminan penting atas ketahanan termalnya. Pipa biasanya terdiri dari struktur tiga lapis yang terdiri dari lapisan lapisan keramik, lapisan transisi, dan substrat pipa baja. Desain struktural ini tidak hanya menghasilkan ikatan yang erat antara keramik dan logam, tetapi juga secara efektif mengurangi tekanan termal yang disebabkan oleh perbedaan koefisien muai panas antara keramik dan logam melalui lapisan transisi. Secara khusus, lapisan transisi biasanya terbuat dari bahan dengan koefisien muai panas yang mirip dengan keramik dan logam, seperti lapisan paduan berbahan dasar nikel atau lapisan bahan komposit gradien yang dapat memberikan efek penyangga selama perubahan suhu, mengurangi konsentrasi dan transmisi tegangan termal.
Manajemen stres termal
Tegangan termal adalah perubahan tegangan yang disebabkan oleh perbedaan suhu di dalam dan di luar pipa atau perubahan suhu medium. Untuk mengurangi dampak tekanan termal pada jaringan pipa, langkah-langkah berikut dapat diambil:
Mengoptimalkan ketebalan dinding pipa: Desain ketebalan dinding yang wajar dapat mengurangi tekanan termal yang disebabkan oleh perubahan suhu. Meskipun dinding pipa yang lebih tebal dapat memberikan kekuatan mekanik yang lebih baik, namun juga dapat meningkatkan akumulasi tekanan termal.
Menggunakan perangkat pengadaan termal: memblokir perangkat pengadaan termal seperti pipa konversi, sambungan ekspansi, dll. dalam sistem perpipaan dapat memberikan ruang ekspansi tertentu ketika suhu berubah, mengurangi konsentrasi dan transmisi tekanan termal.
Kontrol suhu medium: Usahakan menjaga kestabilan suhu medium dan menghindari perubahan suhu mendadak yang dapat berdampak pada pipa. Dalam situasi dimana suhu sedang berubah secara signifikan, tindakan seperti pemanasan awal dan pendinginan lambat dapat dilakukan untuk mengurangi dampak tekanan termal.