Neuspjeh penetracije kavitacijske erozije odnosi se na lokalni pad tlaka unutar cjevovoda uzrokovan prevelikom brzinom protoka, iznenadnim prigušivanjem i negativnim tlakom na ulazu u pumpu. Procesni medij isparava da bi se formirao veliki broj sitnih vakuumskih mehurića. Ovi mjehurići se kreću zajedno sa tekućinom i trenutno se naglo kolabiraju kada uđu u područje visokog{2}}pritiska. Intenzivni mikro udarni talasi i -udar mikro mlaza velike brzine uzastopno udaraju po površini unutrašnjeg zida cijevi, drobeći hromom{5}}bogat pasivni zaštitni film. Neprekidni udarni zamor dovodi do gustih konkavnih udubljenja na metalnoj matrici. Uz dugotrajan-udar cikličkog kolapsa mjehura, jame se radijalno produbljuju sve dok se zid cijevi ne probije, što izaziva curenje srednjeg sloja. Ovaj kvar se uglavnom javlja u blizini ulaza pumpi, sekcija za prigušivanje ventila i pozicija iznenadnog širenja cevovoda cirkulacijskih sistema grejanja.
1. Mehanizam kolapsa stvaranja mjehurića i oštećenja od udara
Kada je lokalni pritisak niži od pritiska zasićene pare medija, tečnost bljesne u paru i formira kavitacione mehuriće. Kako mjehurići teku u područja visokog{1}}pritiska, oni se komprimiraju i implodiraju u roku od mikrosekundi. Implozija proizvodi snažan hidraulički udar i mikro mlaz koji udara o zid cijevi, direktno uništavajući pasivni film i uzrokujući plastičnu zamornu deformaciju osnovnog metala. Novi pasivni film ne može se formirati na vrijeme pod kontinuiranim udarcima, a oštećenja od udubljenja se brzo akumuliraju. Za razliku od konvencionalne erozione-korozije u kombinaciji sa hemijskom korozijom, kavitaciona erozija se uglavnom oslanja na oštećenja od zamora od mehaničkog udara, pri čemu hemijska korozija služi samo kao pomoćni faktor ubrzanja.
2. Tipične pozicije sklone oštećenju od kavitacije
Pravi dijelovi cijevi na ulazu pumpe skloni negativnom tlaku i isparavanju pod nedovoljnim nivoom tekućine;
Nizvodni dijelovi cijevi prigušnih ventila, otvora i regulacijskih ventila sa oštrim padom tlaka;
Segmenti iznenadne ekspanzijske cijevi gdje dolazi do razdvajanja protoka i lokalnog smanjenja pritiska;
Unutarnji luk koljena sa stvaranjem turbulentnih vrtloga i fluktuacijom parcijalnog pritiska;
Visok-visoke tačke cjevovoda na velikim udaljenostima gdje se gas akumulira i pogoršava nestabilne pulsacije pritiska.
3. Faktori koji izazivaju jezgro koji ubrzavaju kavitaciju
Visina instalacije pumpe je previsoka, a efektivna neto pozitivna usisna glava ne ispunjava zahtjeve dizajna;
Protok sistema premašuje nominalnu projektovanu vrednost, što dovodi do prevelike brzine protoka i lokalnog gubitka pritiska;
Dugotrajno{0}}otvaranje ventila prigušivanja koje dovodi do velike razlike u pritisku i brzog isparavanja;
Raspored cjevovoda nema tampon rezervoara i opremu za stabilizaciju pritiska za suzbijanje fluktuacije pritiska;
Srednja temperatura je previsoka, što smanjuje prag pritiska zasićene pare i olakšava pokretanje kavitacije.
4. Potpuna-tehničke mjere za sprječavanje i kontrolu veze
① Optimizirajte raspored pumpe i povećajte nivo tečnosti na ulazu kako biste garantovali dovoljan NPSH da biste izbjegli isparavanje usisne{0}}strane vakuuma
Uklonite izvor kavitacije na kraju dizajna opreme.
② Strogo kontrolisati protok u cjevovodu unutar projektovanog opsega i zabraniti dugotrajno-prigušenje regulacionih ventila sa malim-otvaranjem
Smanjite pad pritiska i uslove stvaranja mehurića na putu protoka.
③ Dodajte rezervoare za tampon pritiska i strukture za izjednačavanje protoka kod naglog širenja i nizvodnih pozicija ventila
Stabilizirajte polje protoka i obuzdajte lokalna područja niskog{0}}vrtloga.
④ Odgovarajuće niža radna temperatura medija za povećanje pritiska zasićene pare transportne tečnosti
Poboljšajte radnu marginu protiv kavitacije sistema cjevovoda.
⑤ Redovno vršite ultrazvučnu detekciju debljine zida na ulazu pumpe i prigušite osjetljive dijelove
Zamijenite jako oštećene cijevne spojnice prije kroz-perforaciju zida.
5. Tabela poređenja efekata prevencije
表格
| Izgled sistema i način rada | Rizik od erozije kavitacije | Prijedlog aplikacije |
|---|---|---|
| Nedovoljna margina usisavanja pumpe + dugotrajno-prigušivanje malog ventila + bez puferiranja pritiska | Guste kavitacijske jame i prodorno curenje pojavljuju se nakon kontinuiranog rada | Podesite visinu ugradnje pumpe i dodajte uređaje za stabilizaciju puferskog pritiska |
| Standardni dizajn usisne pumpe + standardizovan rad ventila + optimizacija polja protoka | Efikasno suzbija stvaranje mehurića i utiče na oštećenja od zamora | Standardna specifikacija rasporeda za sisteme cjevovoda cirkulacijskog grijanja od nehrđajućeg čelika |
| Antikavitacija konstrukcijske optimizacije +-praćenje pritiska u stvarnom vremenu + kvartalna kontrola debljine | Izuzetno niska skrivena opasnost od udarne perforacije i neplaniranog zaustavljanja proizvodnje | Preferirana shema za velike projekte cirkulacijske mreže cijevi za grijanje u parkovima kemijske industrije |
Zaključak
Kavitacijska erozija cijevi od nehrđajućeg čelika 316 uzrokovana je udarom mjehurića isparavanja srednjeg isparavanja pod lokalnim niskim pritiskom, koji mehanički uništava pasivizirajući sloj stijenke cijevi i stvara prodiranje udubljenja od zamora. Osnovne mere prevencije uključuju optimizaciju radnih uslova usisavanja pumpe, standardizaciju parametara rada ventila i protoka, dodavanje uređaja za stabilizaciju pritiska i izjednačavanja protoka, razumnu kontrolu temperature medija i jačanje periodične provere debljine ključnih delova fluktuacije pritiska. Upravljanje cijelim-procesom zatvorenog-upravljanja dizajnom sistema, postavljanjem parametara opreme i svakodnevnim nadzorom rada može spriječiti curenje cjevovoda i nesreće oštećenja opreme uzrokovane kavitacijskom erozijom 316 cjevovoda za grijanje pod pritiskom od nehrđajućeg čelika.
