Hakisan-kakisan ialah kerosakan berganding pengikisan mekanikal dan kakisan elektrokimia pada tiub pemanasan titanium. Apabila medium yang mengandungi zarah pepejal mengalir pada kelajuan tinggi, zarah secara berterusan memberi kesan dan memakai permukaan titanium, menanggalkan filem pasif titanium dioksida yang padat. Substrat titanium segar terdedah dan cepat terhakis oleh ion halogen dalam medium. Filem pelindung tidak boleh menjana semula secara stabil di bawah pembilasan cecair berterusan, membentuk alur berbentuk jalur arah-dan penipisan dinding setempat, yang akhirnya membawa kepada penembusan dan kebocoran. Kegagalan ini menampilkan kesan lelasan arah yang jelas, dan kadar kerosakannya jauh lebih tinggi daripada hakisan tunggal atau kakisan bebas.
1. Mekanisme Evolusi Kerosakan Berganding
Filem pasif TiO₂ semulajadi pada permukaan titanium boleh mengasingkan matriks daripada media menghakis. Bendalir berkelajuan tinggi-yang membawa sedimen, sanga karat dan bendasing keras mengenai dinding paip, mengikis lapisan pelindung oksida secara mekanikal. Logam titanium kosong secara langsung membentuk sistem kakisan galvanik dengan medium elektrolit dan larut dengan cepat. Sebelum filem pasif lengkap baharu tumbuh, kesan zarah seterusnya akan mengupas filem nipis yang baru terbentuk semula, membentuk mod kegagalan kitaran "kerosakan filem → kakisan substrat → kegagalan penjanaan semula filem". Lubang kakisan memanjang sepanjang arah aliran ke dalam alur hakisan yang panjang. Dengan kehilangan bahan yang berterusan, ketebalan dinding paip berkurangan secara beransur-ansur sehingga kebocoran menembusi berlaku. Halaju bendalir menentukan keamatan lelasan mekanikal, manakala kepekatan ion medium mengawal kadar kakisan elektrokimia.
2. Kedudukan Biasa Terdedah kepada Hakisan-Kakisan
Bahagian alur keluar pam dengan halaju aliran maksimum dan tenaga kinetik kesan zarah;
Lengkok luar siku di mana arah aliran berubah dan zarah tertumpu untuk hentaman;
Tee, pengurang dan bahagian pengembangan mengejut dengan aliran bergelora dan gosokan dinding yang kuat;
Saluran masuk paip terus menghadap jet medium masuk;
Kimpal manik dan tonjolan permukaan yang mudah mencetuskan aliran gelora dan lelasan tertumpu.
3. Faktor Teras Mempercepatkan Hakisan-Kakisan
Kadar aliran sederhana yang terlalu tinggi membawa kepada curahan gelora yang ganas;
Sebilangan besar kekotoran pepejal terampai bercampur dalam medium edaran;
Ion klorida dan fluorida dalam medium mempercepatkan pembubaran matriks titanium terdedah;
Permukaan kasar dan burr kimpalan memburukkan pergolakan tempatan dan pemusnahan filem pasif;
Kekurangan peralatan penapisan-hujung hadapan untuk memintas zarah yang melelas.
4. Penuh-Langkah-Langkah Teknikal Pencegahan dan Kawalan Pautan
① Pasang peranti penapisan-depan dan penyingkiran sanga
Sekat zarah pepejal di salur masuk sistem untuk menghapuskan punca lelasan secara asas.
② Optimumkan susun atur saluran paip untuk mengelakkan perubahan saluran aliran secara mendadak
Gunakan struktur diameter-jejari besar dan pembolehubah beransur-ansur{1}}untuk mengurangkan kesan gelora.
③ Kurangkan halaju aliran dengan betul dalam julat proses pengeluaran yang dibenarkan
Kurangkan kekerapan operasi pam untuk melemahkan tenaga kinetik bendalir dan daya hentaman zarah.
④ Perbaiki kemasan permukaan dengan rawatan menggilap
Keluarkan burr dan protrusi untuk mengurangkan titik lampiran turbulensi dan kedudukan kerosakan filem.
⑤ Lakukan rawatan pengukuhan permukaan setempat pada bahagian yang terdedah
Gunakan pengoksidaan anodik atau tetulang permukaan untuk siku dan salur masuk untuk meningkatkan rintangan haus dan kakisan.
5. Jadual Perbandingan Kesan Pencegahan
表格
| Talian Paip & Mod Rawatan | Hakisan-Risiko Kakisan | Cadangan Permohonan |
|---|---|---|
| Tiada penapisan + pembilasan bergelora-kelajuan tinggi | Alur arah yang pantas dan penembusan | Tambah penapisan dan optimumkan struktur saluran paip dengan segera |
| Pemintasan-hujung hadapan + pengoptimuman kadar aliran + saluran paip diperkemas | Sangat menyekat kakisan hakisan berganding | Konfigurasi standard untuk sistem peredaran konvensional |
| Pengukuhan permukaan + penulenan sederhana | Prestasi-anti karat dan-anti karat stabil jangka panjang | Pilihan pilihan untuk keadaan kerja dengan zarah-mengandungi medium |
Kesimpulan
Hakisan-kakisan tiub pemanasan titanium berpunca daripada pengikisan mekanikal yang melucutkan filem pasif dan kakisan elektrokimia seterusnya bagi substrat terdedah. Idea pencegahan teras adalah memintas zarah kasar dari sumber, mengoptimumkan medan aliran untuk mengelakkan kesan tertumpu, menurunkan halaju aliran dan menghapuskan titik kepekatan tekanan permukaan. Melalui penulenan sederhana, pengoptimuman struktur saluran paip dan tetulang permukaan yang disasarkan, kemalangan kebocoran mengejut yang disebabkan oleh hakisan-kakisan boleh dielakkan dengan berkesan.
