Hakisan peronggaan berlaku terutamanya dalam sistem peredaran cecair dengan halaju aliran tinggi, turun naik tekanan dan gas-dua fasa-pencampuran. Apabila tekanan cecair tempatan turun di bawah tekanan wap tepu, banyak gelembung wap kecil terbentuk serta-merta. Gelembung ini runtuh dengan kuat apabila tekanan pulih, menghasilkan-microjet berkelajuan tinggi dan gelombang kejutan yang kuat yang memberi kesan pada permukaan tiub secara berterusan. Filem pasif dilucutkan dan matriks mengalami kerosakan kelesuan plastik, membentuk lubang berbintik sarang lebah pada dinding paip. Dengan operasi yang berpanjangan, lubang saling bersambung dan menembusi dinding, menyebabkan kebocoran sederhana. Kerosakan peronggaan mempunyai ciri kehilangan bahan tempatan tertumpu dan tiada punca kakisan luaran yang jelas.
1. Mekanisme Kerosakan Peronggaan Mikroskopik
Apabila medium yang mengalir melalui pengecutan mendadak, bengkok atau kawasan tekanan-rendah, tekanan tempatan menurun dengan cepat dan cecair mengewap untuk menghasilkan sejumlah besar buih peronggaan. Setelah bendalir memasuki zon tekanan tinggi-, gelembung meletup dalam mikrosaat. Letupan itu mengeluarkan kejutan hidraulik yang kuat dan pancutan cecair ultra-halus mengenai permukaan logam. Hentaman berulang mendorong tegasan mampatan dan tegangan kitaran pada substrat, membawa kepada permulaan retakan keletihan di bawah permukaan bahan. Filem pasif kromium oksida retak dan mengelupas secara berterusan. Ion menghakis dalam cecair menyerang rekahan, menggandingkan keletihan mekanikal dengan kakisan elektrokimia untuk mempercepatkan pengembangan lubang. Akhirnya, rongga padat bersambung untuk terbentuk melalui-lubang dinding dan menyebabkan kegagalan peralatan.
2. Kedudukan Biasa Terdedah Kepada Hakisan Peronggaan
Bahagian salur masuk bersambung terus ke alur keluar pam dengan variasi tekanan drastik;
Bahagian siku, pengurang dan paip pengembangan mengejut di mana medan aliran berubah secara mendadak;
Garis paras cecair bagi tiub pemanasan dengan rendaman cecair berselang-seli dan fasa wap;
Kawasan yang mempunyai keseragaman aliran yang lemah dan zon mati pusaran tempatan;
Permukaan tiub berhampiran injap pendikit di mana tekanan turun secara mendadak.
3. Faktor Pemacu Percepatan Utama
Lif pam yang berlebihan dan kadar aliran yang membawa kepada turun naik tekanan yang ganas;
Suhu cecair yang terlalu tinggi menurunkan tekanan wap tepu dan menggalakkan penjanaan gelembung;
Sebilangan besar udara terlarut bercampur dalam cecair yang beredar;
Permukaan tiub kasar dan kecacatan kimpalan berfungsi sebagai tapak nukleasi gelembung;
Susun atur saluran paip yang tidak betul dengan perubahan mendadak yang kerap dalam diameter paip dan arah aliran.
4. Pelbagai-Keseluruhan-Langkah-Langkah Teknikal Pencegahan Pautan
① Optimumkan struktur saluran paip untuk melancarkan peralihan aliran
Gunakan siku pengurangan dan peralihan lengkok secara beransur-ansur dan bukannya lenturan sudut kanan-yang tajam untuk menghapuskan penurunan tekanan secara tiba-tiba.
② Laraskan parameter operasi untuk menyekat pembentukan gelembung
Kawal suhu sederhana dan kekerapan operasi pam dengan munasabah untuk mengelakkan tekanan jatuh di bawah tekanan pengewapan.
③ Pasang peranti ekzos untuk mengeluarkan gas terlarut
Sediakan injap ekzos automatik pada titik tinggi sistem untuk mengeluarkan udara terkumpul dan mengurangkan sumber nukleasi gelembung.
④ Memperbaiki kemasan permukaan tiub pemanasan
Laksanakan penggilap elektrik untuk mengurangkan lubang mikro-permukaan dan menghalang penjanaan gelembung peronggaan awal.
⑤ Kuatkan rintangan haus permukaan tempatan
Lakukan pelapisan laser atau rawatan nitriding pada-kawasan peronggaan berisiko tinggi untuk meningkatkan-prestasi kelesuan anti impak.
5. Jadual Perbandingan Kesan Pencegahan
表格
| Talian Paip & Mod Operasi | Risiko Hakisan Peronggaan | Pelan Pengoptimuman yang Disyorkan |
|---|---|---|
| Peralihan saluran paip tajam + aliran tinggi suhu tinggi | Penembusan lubang sarang lebah yang cepat | Susun semula saluran paip dan tambah kemudahan ekzos |
| Susun atur aliran lancar + ekzos berkala + had parameter | Berkesan menghalang kerosakan peronggaan | Skim standard sistem pemanasan beredar konvensional |
| Rawatan pengukuhan permukaan + pengurusan deaerasi | Kecenderungan hakisan peronggaan minimum | Alur keluar pam dan pendikit peralatan berdekatan pilihan pilihan |
Kesimpulan
Hakisan peronggaan 316 tiub pemanasan berpunca daripada kerosakan kejutan yang disebabkan oleh penjanaan gelembung berkala dan keruntuhan. Idea pencegahan teras ialah mengoptimumkan reka bentuk saluran aliran untuk menstabilkan tekanan, mengeluarkan gas terlarut daripada medium, mengehadkan suhu operasi dan halaju aliran, dan menghapuskan titik nukleasi kecacatan permukaan. Transformasi komprehensif reka bentuk paip dan operasi proses terpiawai secara asasnya boleh menghapuskan melalui-risiko kebocoran dinding yang disebabkan oleh hakisan peronggaan.
