Erozija{0}}korozija yra titano šildymo vamzdžių mechaninio šveitimo ir elektrocheminės korozijos pažeidimas. Kai terpė, kurioje yra kietųjų dalelių, teka dideliu greičiu, dalelės nuolat veikia ir dėvi titano paviršių, nuplėšdamos tankią pasyviąją titano dioksido plėvelę. Šviežias titano substratas yra veikiamas ir greitai korozuojamas terpėje esančiais halogeno jonais. Apsauginė plėvelė negali stabiliai atsinaujinti esant nuolatiniam skysčiui praplaunant, suformuojant kryptingus juostelės- formos griovelius ir vietinį sienelės plonėjimą, dėl kurio galiausiai atsiranda perforacija ir nutekėjimas. Šis gedimas pasižymi akivaizdžiais kryptingais dilimo pėdsakais, o jo pažeidimo greitis yra daug didesnis nei vienos erozijos ar nepriklausomos korozijos.
1. Susietos žalos raidos mechanizmas
Natūrali TiO₂ pasyvi plėvelė ant titano paviršiaus gali izoliuoti matricą nuo korozinių medžiagų. Didelės spartos skystis, pernešantis nuosėdas, rūdžių šlaką ir kietas priemaišas, atsitrenkia į vamzdžio sienelę ir mechaniškai nubraukia apsauginį oksido sluoksnį. Plikas titano metalas tiesiogiai sudaro galvaninę korozijos sistemą su elektrolito terpe ir greitai ištirpsta. Prieš užaugant naujai pasyviajai plėvelei, vėlesnis dalelių smūgis vėl nulups naujai suformuotą ploną plėvelę, sudarydamas ciklinį gedimo režimą „plėvelės pažeidimas → substrato korozija → plėvelės regeneracijos sutrikimas“. Korozijos duobės tęsiasi išilgai srauto krypties į ilgus erozijos griovelius. Nuolat prarandant medžiagą, vamzdžio sienelės storis palaipsniui mažėja, kol atsiranda prasiskverbiantis nuotėkis. Skysčio greitis lemia mechaninio dilimo intensyvumą, o terpės jonų koncentracija kontroliuoja elektrocheminės korozijos greitį.
2. Tipiškos vietos, kuriose gali atsirasti erozija{1}}korozija
Siurblių išleidimo sekcijos su didžiausiu srauto greičiu ir dalelių smūgio kinetine energija;
Išorinis alkūnių lankas, kuriame keičiasi srauto kryptis ir dalelės susikaupia smūgiui;
Trišakiai, reduktoriai ir staigaus išsiplėtimo sekcijos su turbulentiniu srautu ir stipriu sienų šveitimu;
Vamzdžio įvadas, nukreiptas tiesiai į įeinančios terpės srovę;
Suvirinimo rutuliukai ir paviršiaus iškyšos, kurios lengvai sukelia turbulentinį srautą ir koncentruotą dilimą.
3. Pagrindiniai veiksniai, greitinantys eroziją{1}}Korozija
Per didelis vidutinio srauto greitis, dėl kurio atsiranda smarkus turbulentinis paraudimas;
Cirkuliuojančioje terpėje susimaišęs daug suspenduotų kietų priemaišų;
Chlorido ir fluoro jonai terpėje, pagreitinantys atviros titano matricos tirpimą;
Grubus paviršius ir suvirinimo įbrėžimai, didinantys vietinę turbulenciją ir pasyvų plėvelės ardymą;
Priekinės{0}}filtravimo įrangos trūkumas abrazyvinėms dalelėms sulaikyti.
4. Visos-nuorodų prevencijos ir kontrolės techninės priemonės
① Įdiekite priekinius{0}}filtravimo ir šlako šalinimo įrenginius
Užblokuokite kietąsias daleles sistemos įleidimo angoje, kad iš esmės pašalintumėte dilimo šaltinį.
② Optimizuokite dujotiekio išdėstymą, kad išvengtumėte staigių srauto kanalo pokyčių
Kad sumažintumėte turbulentinį poveikį, naudokite didelio{0}}spindulio alkūnes ir laipsniško kintamo{1}}skersmens struktūras.
③ Tinkamai sumažinkite srauto greitį leistinoje gamybos proceso ribose
Sumažinkite siurblio veikimo dažnį, kad susilpnintumėte skysčio kinetinę energiją ir dalelių smūgio jėgą.
④ Pagerinkite paviršiaus apdailą poliruodami
Pašalinkite įdubas ir išsikišimus, kad sumažintumėte turbulencijos tvirtinimo taškus ir plėvelės pažeidimo vietas.
⑤ Pažeidžiamas dalis atlikite vietinį paviršiaus stiprinimo apdorojimą
Norėdami pagerinti atsparumą dilimui ir korozijai, alkūnėms ir įvadams naudokite anodinę oksidaciją arba dangos sutvirtinimą.
5. Prevencinio poveikio palyginimo lentelė
表格
| Dujotiekio ir apdorojimo režimas | Erozija{0}}Korozijos rizika | Paraiškos pasiūlymas |
|---|---|---|
| Nėra filtravimo + didelio-greičio turbulentinis plovimas | Greitas kryptinis griovelių išpjovimas ir įsiskverbimas | Nedelsdami pridėkite filtravimą ir optimizuokite vamzdyno struktūrą |
| Priekinės-galinės priemaišų perėmimas + srauto greičio optimizavimas + supaprastintas vamzdynas | Labai slopina susietos erozijos koroziją | Standartinė konfigūracija įprastoms cirkuliacinėms sistemoms |
| Paviršiaus sutvirtinimas + vidutinis valymas | Ilgalaikis-stabilus anti-trinimas ir anti-korozinis veikimas | Pageidautina parinktis darbo sąlygomis su dalelių{0}}turinčia terpe |
Išvada
Titano kaitinimo vamzdžių erozija{0}} kartu sukeliama mechaninio šveitimo, nuplėšiančio pasyviąją plėvelę, ir vėliau elektrocheminės atviro pagrindo korozijos. Pagrindinės prevencijos idėjos yra abrazyvinių dalelių perėmimas iš šaltinio, srauto lauko optimizavimas, kad būtų išvengta koncentruoto poveikio, srauto greičio mažinimas ir paviršiaus įtempių koncentracijos taškų pašalinimas. Naudojant terpės valymą, vamzdyno konstrukcijų optimizavimą ir tikslinį paviršiaus sutvirtinimą, galima veiksmingai išvengti staigių nuotėkio avarijų, atsirandančių dėl erozijos{3}}korozijos.
