Iskuväsymisvika syntyy, kun virtaavassa väliaineessa olevat kiinteät hiukkaset, nestepisarat tai kavitaatiokuplat iskevät toistuvasti suurella nopeudella lämmitysputkien ulkoseinään. Jaksottainen iskukuormitus aiheuttaa vaihtelevaa jännitystä materiaalin pintaan, jolloin syntyy mikrohalkeamia, jotka laajenevat vähitellen sisäänpäin, kunnes putken seinämä läpäisee. Tämä vaurio ilmenee pääasiassa korkean -virtauksen huuhteluosissa ja kaksivaiheisissa virtausputkissa-, joissa ei ole selvää tasaista ohenemista alkuvaiheessa, ja äkillinen tunkeutumisvuoto tapahtuu usein pitkäaikaisen-vaikutuksen yhteydessä.
1. Mikroskooppisen vaurion kehittymismekanismi
Kun nopeat{0}}hiukkaset törmäävät ruostumattoman teräksen pintaan, välitön kosketuspaine aiheuttaa plastisen muodonmuutoksen ja pieniä painaumia matriisissa, ja pinnan passiivinen kromioksidikalvo murskautuu ja irtoaa. Jatkuvissa toistuvissa iskuissa jäännösvetolujuus kerääntyy jokaisen painuman ympärille ja mikrohalkeamat itävät jännityskeskittymispisteissä. Jokainen myöhempi isku edistää halkeaman kärjen etenemistä putken seinämän syvyyssuunnassa. Kaasu-nestemäisessä sekaväliaineessa kavitaatiokuplat romahtavat muodostaen shokkiaaltoja ja mikrosuihkuja, jotka aiheuttavat mikro--iskuja putken pintaan korkealla taajuudella, mikä nopeuttaa halkeaman alkamista. Kun halkeamat tunkeutuvat seinämän paksuuden läpi, lämmitysputki vuotaa nopeasti. Mitä suurempi virtausnopeus ja hiukkaskovuus, sitä lyhyempi on väsymisen tunkeutumisjakso.
2. Tyypilliset iskuväsymiselle alttiit asennot
Putkilinjan tuloaukko suoraan kohti tulevan nesteen ja hiukkassuihkun törmäystä;
Kulma- ja kääntöosat, joissa virtaussuunta muuttuu jyrkästi ja hiukkaset keskittyvät osumaan kaaren ulkoseinään;
Pumpun poistoaukko ja suuren{0}}virtauksen suorat putkiosat suurimmalla keskimääräisellä virtausnopeudella;
Kaasun-nestemäiset kaksivaiheiset{1}}virtausalueet, joissa esiintyy usein kavitaatiota ja kuplien romahtamista;
Ulkonevat hitsaussaumat ja pinnan kohoumat, joihin kiinteät epäpuhtaudet osuvat ensisijaisesti.
3. Keskeiset tekijät, jotka kiihdyttävät törmäyksen väsymistä
Liian suuri keskimääräinen virtausnopeus, mikä johtaa iskuhiukkasten vahvaan kineettiseen energiaan;
Suuri määrä hiekkaa, ruostekuonaa ja kovia suspendoituneita hiukkasia sekoitettuna kiertävään väliaineeseen;
Karkea pinta, jossa on monia ulkonemia ja vikoja, jotka toimivat halkeamien alkulähteinä;
Pitkä-keskeytyksetön toiminta ilman epäpuhtauksien suodatusta väliaineessa;
Ohut lämmitysputken seinämän paksuus, jossa ei ole riittävästi iskunesto{0}}varaa.
4. Täydelliset-Linkkien ehkäisyn ja hallinnon tekniset toimenpiteet
① Asenna etu{0}}suodatin ja likanestolaitteet
Aseta tarkkuussuodattimet ja sedimenttiloukut järjestelmän sisääntuloon kiinteiden hiukkasten sieppaamiseksi ja iskun lähteen poistamiseksi.
② Optimoi putkilinjan asettelu puskuroimaan saapuva virta
Lisää puskurilevyjä ja asteittaisia siirtymäosia tuloaukkoon hajottaaksesi suihkuvirtausta ja vähentääksesi suoraa keskittynyttä vaikutusta putken runkoon.
③ Lisää paikallista seinämän paksuutta herkissä törmäyspisteissä
Paksuuta kulmakappaleiden ja imuosien putken seinämiä, jotta väsymiskestävyyden paksuusmarginaali riittää.
④ Pienennä virtausnopeutta kohtuullisesti prosessin sallitulla alueella
Säädä pumpun toimintataajuutta alentaaksesi väliaineen virtausnopeutta ja heikentääksesi hiukkasten törmäyksen kineettistä energiaa.
⑤ Kiillota putken pinta jännityspisteiden poistamiseksi
Käytä sähkökiillotusta poistaaksesi hitsin purseet ja pinnan ulkonemat, mikä vähentää mikrohalkeamien muodostumisen todennäköisyyttä törmäyksen aikana.
5. Ennaltaehkäisyvaikutusten vertailutaulukko
表格
| Toiminta- ja rakennesuunnitelma | Iskujen väsymisriski | Sovellusehdotus |
|---|---|---|
| Ei suodatusta + nopea{1}}hiukkasten suora hankaus | Nopea paikallinen perforaatiovirhe | On lisättävä suodatus ja puskurimuunnos |
| Etu-epäpuhtauksien sieppaus + virtausnopeuden optimointi | Vähentää merkittävästi väsymishalkeilua | Perinteinen kiertojärjestelmän vakiokokoonpano |
| Paikallinen sakeutus + sileä pintakäsittely | Pitkäkestoinen iskunkestävä{0}}teho | Raskaiden hiukkasten keskikokoinen käyttökunto suositeltava suunnitelma |
Johtopäätös
316 lämmitysputken iskunväsymisrei'itys on kumulatiivista vauriota, joka johtuu epäpuhtauksista ja kavitaatiosta aiheutuvasta syklisestä mekaanisesta iskusta. Ohjauksen ydinideana on siepata hankaavia hiukkasia niiden lähteellä, hajottaa keskittyneen nesteen isku, vähentää virtauksen kineettistä energiaa ja eliminoida pintajännityksen keskittyminen. Putkilinjan rakenteen optimoinnin, keskimääräisen puhdistuksen ja työkappaleen pinnan viimeistelyn avulla voidaan tehokkaasti välttää äkilliset vuotoonnettomuudet, jotka johtuvat pitkäaikaisesta iskuväsymyksestä.
