Kavitatsiooni erosiooni läbitungimise tõrge viitab kohalikule rõhulangule torujuhtme sees, mis on põhjustatud liigsest voolukiirusest, äkilisest drosselist ja pumba sisselaskeava negatiivsest rõhust. Töötlemiskeskkond aurustub, moodustades suure hulga pisikesi vaakummulle. Need mullid liiguvad koos vedelikuga ja vajuvad koheselt tugevalt kokku, kui sisenevad-kõrgsurvepiirkonda. Intensiivsed mikrolööklained ja suure kiirusega -mikrojoaga kokkupõrge löövad korduvalt toru siseseina pinnale, purustades kroomi{5}}rikka passiivse kaitsekile. Pidev löögiväsimus põhjustab metallmaatriksil tihedaid nõgusaid süvendeid. Pikaajalise tsüklilise mulli kokkuvarisemise löögi korral süvenevad süvendid radiaalselt, kuni torusein läbistatakse, vallandades keskmise lekke. See rike esineb peamiselt pumba sisselaskeavade, klapi drosselosade ja kütte tsirkulatsioonisüsteemide torujuhtme äkilise laienemise asendite läheduses.
1. Mullide tekitamise kokkuvarisemise ja löögi kahjustuste mehhanism
Kui kohalik rõhk on madalam kui keskkonna küllastunud auru rõhk, eraldub vedelik auruks, moodustades kavitatsioonimullid. Kui mullid voolavad kõrgrõhualadele{1}}, suruvad need mikrosekundite jooksul kokku ja lõhkevad. Implosioon tekitab võimsa hüdraulilise löögi ja mikrojoa, mis lööb vastu toru seina, hävitades otseselt passiivse kile ja põhjustades mitteväärismetalli plastilise väsimusdeformatsiooni. Uus passiivne kile ei saa pideva löömise korral õigeaegselt tekkida ja kahjustused kogunevad kiiresti. Erinevalt tavapärasest erosiooni-korrosioonist koos keemilise korrosiooniga sõltub kavitatsioonierosioon peamiselt mehaanilise mõjuga väsimuskahjustustest, kusjuures keemiline korrosioon toimib ainult täiendava kiirendava tegurina.
2. Tüüpilised asendid, mis võivad põhjustada kavitatsioonikahjustusi
Pumba sisselaskeava sirged toruosad, mis on ebapiisava vedelikutaseme korral altid negatiivsele rõhule ja aurustumisele;
Järsu rõhulangusega drosselventiilide, düüsiplaatide ja reguleerimisventiilide allavoolu toruosad;
Järskpaisutamise torusegmendid, kus toimub voolu eraldamine ja lokaalne rõhu vähendamine;
Küünarnuki sisekaar turbulentse pöörise tekke ja osalise rõhu kõikumisega;
Pika-kaugusega torujuhtme kõrgpunktid, kus gaas koguneb ja süvendab ebastabiilset rõhu pulsatsiooni.
3. Kavitatsiooni ebaõnnestumist kiirendavad tuuma esilekutsuvad tegurid
Pumba paigalduskõrgus on liiga kõrge ja efektiivne netopositiivne imemispea ei vasta projekteerimisnõuetele;
Süsteemi vool ületab nimiväärtuse, mille tulemuseks on ülemäärane voolukiirus ja kohalik rõhukadu;
Klapi pikaajaline väikese avanemise drosseloperatsioon, mis põhjustab tõsist rõhuerinevust ja aurustumist;
Torujuhtme paigutusel puuduvad rõhukõikumiste summutamiseks puhverpaagid ja rõhu stabiliseerimisseadmed;
Keskmise temperatuur on liiga kõrge, mis vähendab küllastunud aururõhu läve ja muudab kavitatsiooni käivitamise lihtsamaks.
4. Täielikud-linkide ennetamise ja kontrolli tehnilised meetmed
① Optimeerige pumba paigutust ja suurendage sisselaskevedeliku taset, et tagada piisav NPSH, et vältida imemis{0}}külgvaakumaurustumist
Kõrvaldage kavitatsiooni allikas seadme konstruktsiooni otsas.
② Kontrollige torujuhtme voolu rangelt kavandatud vahemikus ja keelake reguleerimisventiilide pikaajaline-väike{1}}avamine
Vähendage rõhulangust ja mullide teket vooluteel.
③ Lisage rõhupuhvri mahutid ja voolu ühtlustamise struktuurid äkilise paisumise korral ja klapi allavoolu asendites
Stabiliseerige vooluvälja ja piirake kohalikke madala{0}rõhu keerise piirkondi.
④ Sobivalt madalam keskmise töötemperatuur, et tõsta transpordivedeliku küllastunud aururõhku
Parandage torujuhtmesüsteemi kavitatsioonivastast{0}}töövaru.
⑤ Tehke regulaarselt ultraheli seina paksuse tuvastamine pumba sisselaskeava juures ja haavatavates osades.
Vahetage tugevalt kahjustatud toruliitmikud enne läbi{0}}seina perforeerimist.
5. Ennetamise mõju võrdlustabel
表格
| Süsteemi paigutus ja töörežiim | Kavitatsiooni erosiooni oht | Taotluse soovitus |
|---|---|---|
| Ebapiisav pumba imemisvaru + pikaajaline-väike klapi drossel + rõhupuhver puudub | Pärast pidevat töötamist ilmnevad tihedad kavitatsiooniaugud ja läbitungimislekked | Reguleerige pumba paigalduskõrgust ja lisage puhvri rõhu stabiliseerimisseadmed |
| Standardne pumba imemiskonstruktsioon + standardiseeritud klapi töö + vooluvälja optimeerimise teisendus | Vähendab tõhusalt mullide teket ja löögist tingitud väsimuskahjustusi | Ringluskütte roostevabast terasest torujuhtmesüsteemide standardplaneering |
| Anti-kavitatsiooni struktuuri optimeerimine + reaalajas-rõhu jälgimine + kvartaalne paksuse kontroll | Äärmiselt madal varjatud löögi perforatsiooni ja ettenägematu tootmise seiskumise oht | Eelistatud skeem suurte tsirkuleerivate küttetorude võrguprojektide jaoks keemiatööstusparkides |
Järeldus
316 roostevabast terasest küttetoru kavitatsiooni erosioon on põhjustatud keskmise aurustumismulli kokkuvarisemisest kohaliku madala rõhu all, mis hävitab mehaaniliselt toruseina passiveerimiskihi ja moodustab väsimussüvendite läbitungimise. Põhilised ennetusmeetmed hõlmavad pumba imemise töötingimuste optimeerimist, klapi ja voolu tööparameetrite standardimist, rõhu stabiliseerimise ja voolu ühtlustamise seadmete lisamist, keskmise temperatuuri mõistlikku reguleerimist ja peamiste rõhukõikumiste sektsioonide perioodilise paksuse kontrolli tugevdamist. Süsteemi paigutuse projekteerimise, seadmete parameetrite seadistamise ja igapäevase tööjärelevalve kogu-protsessi suletud ahelaga haldamine võib ära hoida torujuhtme lekkeid ja seadmekahjustusi, mis on põhjustatud 316 roostevabast terasest küttesurvetorustiku kavitatsioonierosioonist.
