Tsirkuleerivates keemilistes torustikes, reovee soojustagastussüsteemides ja suure-vooluga protsessikeskkonna seadmetes mõjutavad 316 roostevabast terasest küttetoru pidevalt suurel-kiirusel voolav vedelik, tahked hõljuvad osakesed, gaasi-kahefaasiline turbulents ja kohalik joavool. Pikaajaline -vedeliku küürimine kulutab mehaaniliselt kroomi-rikka passiivse kile toru pinnal; samal ajal kiirendab elektrolüüdi piirkihi pidev uuendamine roostevaba terase anoodilist lahustumiskiirust, kui kaitsekiht on kahjustatud. Mehaanilise hõõrdumise ja elektrokeemilise korrosiooni ühendusefekt moodustab tüüpilise erosiooni-korrosiooni, mis esineb sageli sisselaske löögikohtades, põlveosades, kimbu tuulepoolsetes külgedes ja voolu äkilise muutumise tsoonides. Paljud seadmete projekteerijad arvutavad ainult kogu süsteemi keskmist voolukiirust, optimeerimata kohalikku vooluvälja jaotust, mille tulemuseks on liigne voolukiirus, voolu surnud tsoonid, keeriste erosioon ja gaasikavitatsioon küttetorude kimpude läheduses. Kohalikku passiivset kilet ei saa vedeliku pideva mõju all õigel ajal parandada, mis põhjustab seinte kiiret õhenemist ja küttetorude enneaegset läbitungimist. Seetõttu on ratsionaalne vooluvälja paigutuse optimeerimine ökonoomne ja tõhus viis küttetorukimpude erosiooni{13}}korrosiooniriski põhjalikuks vähendamiseks.
Erosioon{0}}korrosioon tuleneb mehaanilise voolu mõju ja elektrokeemilise korrosiooni sünergilisest mõjust. Kui vedelik voolab ülemäärase kiirusega, eemaldab vedelik suure -kiirusega ja kaasas olevad tahked osakesed eemaldavad roostevabast terasest pinnalt pidevalt passiivse oksiidkile. Staatilistes madala -vooluga surnud tsoonides kogunevad hõljuvad tahked ained ja söövitavad ioonid pidevalt, moodustades setete ummistusalasid, põhjustades lademepragude all-korrosiooni. Voolusuuna järsul muutumisel tekkiv keeris ja kavitatsioon tekitavad hetkelisi kõrgrõhulaineid{7}}, põhjustades korduvaid väsimuskahjustusi kohalikele pinnakaitsekihtidele. Pärast iga passiivse kile purunemist lisab voolav elektrolüüt paljastatud metallmaatriksile kiiresti söövitavaid ioone, näiteks kloriidi, lühendades oluliselt passiivse kile parandamise aega. Tavalise väikese voolukiiruse korral saab passiivne kile ise kiiresti{10}}paraneda; kui vedeliku hõõrdumise intensiivsus ületab kile rekonstrueerimisvõime, tekib pidev materjalikadu, mis näitab ühtlast või soonekujulist seina õhenemist küttetorude tuulepealsel pinnal.
Selles uuringus pakutakse välja neli tuumavooluvälja optimeerimise strateegiat, et ohjeldada 316 roostevabast terasest küttetoru erosiooni{0}}korrosiooni.
Esiteks määrake mõistlik ohutu voolukiiruse vahemik ja piirake kohaliku voolukiiruse tippväärtust. Puhta ühefaasilise tsirkuleeriva vee jaoks on optimaalne voolukiirus vahemikus 1,0 m/s kuni 1,8 m/s; peeneid tahkeid osakesi sisaldava keskkonna puhul vähendatakse voolukiirust 0,6–1,2 m/s-ni, et leevendada osakeste löögikulumist. Paigaldage küttekambri sisselaskeavasse voolu ühtlustavad deflektorid, et hajutada kontsentreeritud joa voolu ja kõrvaldada kohalikud suure kiirusega -löögialad küttetorude esireas. Vältige torujuhtme sisselaskeotsikutega otse küttetoru kimbu poole vaatamist; kasutama puutuja söötmist või puhverõõnsuse üleminekut, et vähendada vedeliku esialgset löögienergiat.
Teiseks optimeerige küttetoru kimbu paigutus, et kõrvaldada keerise ja voolu surnud tsoonid. Vedeliku turbulentsi ühtluse parandamiseks ja väikese-vooluga seisvate alade vältimiseks torude vahede vahel kasutage torude järkjärgulist paigutust, mitte õiget-joont. Säilitage mõistlik torude vahe, et tagada täielik keskkonnavahetus kimbus, vältida hõljuvate osakeste sadestumist ja bioloogilise lima kogunemist. Vertikaalselt paigaldatud küttetorude puhul vältige gaasi kinnijäämist ülaosas, korraldades väljalaskeavad, et kõrvaldada gaasi{5}}kahefaasilisest vedelikust{6}} põhjustatud kavitatsioonierosioon. Küttepaagi painde- ja üleminekuasendites kasutage sujuvat konstruktsiooni, et vähendada voolu eraldumist ja keeriste teket.
Kolmandaks paigaldage voolu puhverdamine ja -erosioonivastased abikomponendid-kõrge riskiga kohtadesse. Seadke kaarekujulised-löögivastased-deflektorid küttekimpude sisselaskeava tuulepoolsele küljele, et puhverdada suurel-kiirusel voolavat vedelikku ja muuta õrnalt voolu suunda. Küttetoru osade puhul, mis kannatavad pikaajalist-osakeste küürimist, kasutage kohalikku laserkatet või kulumiskindlat-kattekihti, et parandada pinna hõõrdumisevastast toimet. Kontrollige regulaarselt löögivastaste{11}}deflektorite kulumisastet; Vahetage tugevalt kulunud deflektorid õigeaegselt välja, et vältida puhvri rikkeid ja sekundaarset kontsentreeritud erosiooni küttetorudel.
Neljandaks võtke kasutusele dünaamiline voolu reguleerimine ja perioodiline vooluvälja kontrollimise mehhanism. Paigaldage sagedusmuunduri pumbad, et vältida pikaajalist-ülehinnatud tööd, mis põhjustab püsivat ülemäärast voolukiirust; reguleerige pumba tööparameetreid vastavalt hooajalisele keskmise viskoossuse ja süsteemi takistuse kõikumisele. Kasutage regulaarselt arvutuslikku vedeliku dünaamika simulatsiooni, et uuesti kuvada küttepaagi sisemine vooluvälja jaotus, leida peidetud suure -kiire keerise ja surnud tsooni positsioonid ning teostada kohalik konstruktsiooni korrigeerimine. Pärast pikaajalist-kasutust tehke seina paksuse tuvastamine tuulepealse erosiooni-aldiste piirkondade puhul, et jälgida erosiooni hõrenemise kiirust, ja kohandage vooluparameetreid või lisage eelnevalt erosioonivastased vahendid, kui hõrenemismäär ületab ohutusläve.
Põllu-pikaajalised tööandmed näitavad, et vooluvälja optimeerimisega kütteseadmed suudavad kontrollida erosiooni-korrosioonist põhjustatud seinte iga-aastast hõrenemist alla 0,03 mm ja küttetorude kasutusiga pikeneb rohkem kui kaks korda võrreldes optimeerimata vooluväljasüsteemidega. Kokkuvõtteks võib öelda, et mõistlik voolukiiruse piiramine, ühtlane torukimbu paigutus, kõrge-riskipiirkonna löögivastane-kaitse ja dünaamilise vooluparameetrite reguleerimine võivad tõhusalt katkestada mehaanilise hõõrdumise ja elektrokeemilise korrosiooni ühendustee. Vooluvälja optimeerimine välistab kohalikud tõsised erosiooniga varjatud ohud, säilitab roostevabast terasest passiivkile terviklikkuse ja ise{8}}paranemisvõime ning tagab usaldusväärse vedelikukeskkonna garantii 316 roostevabast terasest küttetoru pikaajaliseks ohutuks-kasutamiseks suure vooluhulgaga tööstuslikes tsirkulatsioonisüsteemides.
