กลไกของการพังทลายของท่อทำความร้อนไทเทเนียม-ความล้มเหลวในการกัดกร่อนและ-แผนการควบคุมการป้องกันกระบวนการทั้งหมด

การกัดเซาะ-การกัดกร่อนเป็นความเสียหายควบคู่กับการกัดกร่อนทางกลไกและการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าบนท่อทำความร้อนไทเทเนียม เมื่อตัวกลางที่มีอนุภาคของแข็งไหลด้วยความเร็วสูง อนุภาคจะกระแทกและสึกหรอพื้นผิวไทเทเนียมอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้ฟิล์มพาสซีฟไทเทเนียมไดออกไซด์ที่มีความหนาแน่นหลุดออกไป สารตั้งต้นไทเทเนียมสดถูกสัมผัสและสึกกร่อนอย่างรวดเร็วโดยไอออนฮาโลเจนในตัวกลาง ฟิล์มป้องกันไม่สามารถสร้างใหม่ได้อย่างเสถียรภายใต้การชะล้างของไหลอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดแถบทิศทาง-ร่องรูปทรงและผนังบางบางเฉพาะจุด ซึ่งนำไปสู่การเจาะและการรั่วไหลในที่สุด ความล้มเหลวนี้มีร่องรอยการเสียดสีในทิศทางที่ชัดเจน และอัตราความเสียหายนั้นสูงกว่าการกัดเซาะเดี่ยวหรือการกัดกร่อนแบบอิสระมาก

1. กลไกวิวัฒนาการความเสียหายควบคู่

ฟิล์มพาสซีฟ TiO₂ ธรรมชาติบนพื้นผิวไทเทเนียมสามารถแยกเมทริกซ์ออกจากตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้ ตะกอนที่พาของเหลวความเร็วสูง- ตะกรันสนิม และสิ่งสกปรกแข็งกระทบผนังท่อ โดยกลไกจะขูดชั้นป้องกันออกไซด์ออกด้วยกลไก โลหะไทเทเนียมเปลือยก่อให้เกิดระบบการกัดกร่อนแบบกัลวานิกโดยตรงด้วยตัวกลางอิเล็กโทรไลต์และละลายอย่างรวดเร็ว ก่อนที่ฟิล์มพาสซีฟที่สมบูรณ์ใหม่จะเติบโตขึ้น ผลกระทบของอนุภาคที่ตามมาจะลอกฟิล์มบางที่สร้างขึ้นใหม่อีกครั้ง ทำให้เกิดความล้มเหลวแบบวนรอบของ "ความเสียหายของฟิล์ม → การกัดกร่อนของสารตั้งต้น → ความล้มเหลวในการสร้างฟิล์มใหม่" หลุมกัดกร่อนขยายไปตามทิศทางการไหลไปสู่ร่องการกัดเซาะยาว ด้วยการสูญเสียวัสดุอย่างต่อเนื่อง ความหนาของผนังท่อจึงค่อยๆ ลดลงจนกระทั่งเกิดการรั่วซึมทะลุทะลวง ความเร็วของของไหลเป็นตัวกำหนดความรุนแรงของการเสียดสีทางกล ในขณะที่ความเข้มข้นของไอออนของตัวกลางจะควบคุมอัตราการกัดกร่อนของเคมีไฟฟ้า

2. ตำแหน่งทั่วไปที่เสี่ยงต่อการกัดกร่อน-

ส่วนทางออกของปั๊มที่มีความเร็วการไหลสูงสุดและพลังงานจลน์ส่งผลกระทบต่ออนุภาค

ส่วนโค้งด้านนอกของข้อศอกที่ทิศทางการไหลเปลี่ยนไปและอนุภาคมีสมาธิในการกระแทก

ข้อต่อ ตัวลด และส่วนการขยายตัวอย่างกะทันหันที่มีการไหลเชี่ยวและการกำจัดสิ่งสกปรกบนผนังที่แข็งแกร่ง

ท่อทางเข้าหันหน้าไปทางเจ็ทของสื่อที่เข้ามาโดยตรง

เม็ดเชื่อมและส่วนที่ยื่นออกมาของพื้นผิวที่ทำให้เกิดการไหลเชี่ยวและการเสียดสีที่เข้มข้นได้ง่าย

3. ปัจจัยหลักที่เร่งให้เกิดการกัดกร่อน-การกัดกร่อน

อัตราการไหลปานกลางสูงเกินไปทำให้เกิดการชะล้างแบบปั่นป่วนอย่างรุนแรง

สิ่งเจือปนที่เป็นของแข็งแขวนลอยจำนวนมากผสมในตัวกลางหมุนเวียน

ไอออนคลอไรด์และฟลูออไรด์ในตัวกลางที่เร่งการละลายของเมทริกซ์ไทเทเนียมที่สัมผัส

พื้นผิวที่หยาบและเสี้ยนจากการเชื่อมทำให้รุนแรงขึ้นจากความปั่นป่วนในท้องถิ่นและการทำลายฟิล์มแบบพาสซีฟ

ไม่มีอุปกรณ์กรองส่วนหน้า-เพื่อดักจับอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

4. มาตรการทางเทคนิคการป้องกันและควบคุมลิงก์แบบเต็ม-

① ติดตั้งอุปกรณ์กรองและกำจัดตะกรันส่วนหน้า-

ปิดกั้นอนุภาคของแข็งที่ทางเข้าของระบบเพื่อกำจัดแหล่งที่มาของการเสียดสีโดยพื้นฐาน

2 ปรับเค้าโครงไปป์ไลน์ให้เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงช่องทางการไหลอย่างกะทันหัน

ใช้-ข้อศอกที่มีรัศมีขนาดใหญ่และโครงสร้างเส้นผ่านศูนย์กลางที่แปรผันได้ทีละน้อย-เพื่อลดแรงกระแทกที่ปั่นป่วน

3 ลดความเร็วการไหลอย่างเหมาะสมภายในช่วงกระบวนการผลิตที่อนุญาต

ลดความถี่ในการทำงานของปั๊มเพื่อลดพลังงานจลน์ของของเหลวและแรงกระแทกของอนุภาค

④ ปรับปรุงพื้นผิวโดยการขัดเงา

ลบครีบและส่วนที่ยื่นออกมาเพื่อลดจุดเกาะติดที่ปั่นป่วนและตำแหน่งความเสียหายของฟิล์ม

⑤ ดำเนินการเสริมความแข็งแกร่งของพื้นผิวเฉพาะที่ในส่วนที่มีช่องโหว่

ใช้การออกซิเดชันขั้วบวกหรือการเสริมพื้นผิวสำหรับข้อศอกและทางเข้าเพื่อปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอและการกัดกร่อน

5. ตารางเปรียบเทียบผลการป้องกัน

表格

บทสรุป

การสึกกร่อน-ของท่อความร้อนไทเทเนียมมีสาเหตุร่วมกันจากการกำจัดสิ่งสกปรกด้วยกลไกเพื่อลอกฟิล์มแบบพาสซีฟ และการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าของซับสเตรตที่สัมผัสตามมา แนวคิดหลักในการป้องกันคือการดักจับอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนจากแหล่งกำเนิด เพิ่มประสิทธิภาพสนามการไหลเพื่อหลีกเลี่ยงการกระแทกที่มีความเข้มข้น ลดความเร็วการไหล และกำจัดจุดความเข้มข้นของความเค้นพื้นผิว ด้วยการทำให้บริสุทธิ์ปานกลาง การปรับโครงสร้างท่อให้เหมาะสม และการเสริมพื้นผิวตามเป้าหมาย จึงสามารถหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุการรั่วไหลกะทันหันที่เกิดจากการกัดเซาะ-ได้อย่างมีประสิทธิภาพ