I sirkulerende kjemiske rørledninger, varmegjenvinningssystemer for avløpsvann og høy-prosessmediumutstyr, blir 316 varmerør i rustfritt stål konstant påvirket av høy-flytende væske, faste suspenderte partikler, gass-flytende to-turbulens og lokal jetstrøm. Langvarig -væskeskuring vil mekanisk slite på den krom-rike passive filmen på røroverflaten; i mellomtiden akselererer den kontinuerlige fornyelsen av elektrolyttgrenselaget den anodiske oppløsningshastigheten til rustfritt stål når det beskyttende laget er skadet. Koblingseffekten av mekanisk slitasje og elektrokjemisk korrosjon danner typisk erosjon-korrosjon, som ofte forekommer ved innløpsstøtposisjoner, albueseksjoner, buntvindsider og strømnings plutselige endringssoner. Mange utstyrsdesignere beregner bare den gjennomsnittlige strømningshastigheten til det totale systemet uten å optimalisere lokal strømningsfeltfordeling, noe som resulterer i for høy strømningshastighet, strømningsdødsoner, virvelerosjon og gasskavitasjon nær varmerørbunter. Lokal passiv film kan ikke repareres i tide under kontinuerlig væskepåvirkning, noe som fører til rask veggfortynning og for tidlig penetrasjonssvikt av varmerør. Derfor er rasjonell strømningsfeltoptimalisering en økonomisk og effektiv måte å fundamentalt redusere erosjonskorrosjonsrisikoen ved oppvarming av rørbunter.
Erosjon-korrosjon stammer fra den synergistiske effekten av mekanisk strømningspåvirkning og elektrokjemisk korrosjon. Når væske strømmer med for høy hastighet, fjerner høy-væskestrømning og medførte faste partikler kontinuerlig den passive oksidfilmen på overflaten av rustfritt stål. I statiske dødsoner med lav-strøm akkumuleres suspenderte faste stoffer og korrosive ioner kontinuerlig for å danne sedimentokklusjonsområder, noe som utløser under-avsetningssprekkekorrosjon. Vortex og kavitasjon generert av brå strømningsretningsendring produserer øyeblikkelige høytrykksstøtbølger, noe som forårsaker gjentatte tretthetsskader på lokale overflatebeskyttende lag. Etter hvert passiv filmbrudd, supplerer den flytende elektrolytten raskt korrosive ioner som klorid til den eksponerte metallmatrisen, noe som forkorter reparasjonstiden for passiv film kraftig. Under normal lav strømningshastighet kan den passive filmen selv{10}reparere raskt; så snart væskeskuringsintensiteten overstiger filmens gjenoppbyggingskapasitet, oppstår kontinuerlig materialtap, noe som viser ensartet eller sporformet-veggfortynning på vindoverflaten av varmerør.
Denne studien foreslår fire optimaliseringsstrategier for kjernestrømningsfelt for å begrense erosjon-korrosjon av 316 varmerør i rustfritt stål.
Først må du angi det rimelige sikre strømningshastighetsområdet og begrense den lokale toppverdien for strømningshastighet. For rent enfaset sirkulerende vann kontrolleres den optimale strømningshastigheten mellom 1,0 m/s og 1,8 m/s; for medium som inneholder fine faste partikler, skal strømningshastigheten reduseres til 0,6–1,2 m/s for å redusere partikkelstøtslitasje. Installer strømningsutjevningsplater ved innløpet til varmekammeret for å spre konsentrert jetstrøm og eliminere lokale høyhastighetsstøtsoner på den fremre raden av varmerør. Unngå å vende direkte mot varmerørbunten med rørledningsinnløpsdyser; ta i bruk tangentmating eller overgang til bufferhulrom for å redusere den innledende væskeslagenergien.
For det andre, optimaliser oppvarmingsrørbunten for å eliminere virvel- og strømningsdøde soner. Bruk forskjøvet røroppsett i stedet for -linjearrangement på riktig måte for å forbedre væsketurbulensuniformiteten og forhindre stillestående områder med lav-strøm mellom rørgap. Oppretthold rimelig røravstand for å sikre full mediumutveksling inne i bunten, unngå avsetning av suspenderte partikler og biologisk slimakkumulering. For vertikalt installerte varmerør, forhindre gassretensjon på toppen ved å arrangere eksosåpninger for å eliminere kavitasjonserosjon forårsaket av gass-væske to-strøm. Ved bøye- og overgangsposisjonene til varmetanken, bruk strømlinjeformet strukturell design for å redusere strømningsseparasjon og virvelgenerering.
For det tredje, installer strømningsbuffring og -anti-erosjonshjelpekomponenter i posisjoner med høy-risiko. Sett bue-formede anti-støtdempere på innløpssiden av varmebuntene i vindretningen for å buffere væske med høy-hastighet og endre strømningsretningen forsiktig. For oppvarming av rørseksjoner som lider av langvarig-partikkelskuring, bruk lokal laserbekledning eller slitasjebestandig-beleggsbeskyttelse for å forbedre overflateanti-skuringsytelsen. Inspiser regelmessig slitasjegraden til{11}}støtdempere; erstatte kraftig slitte ledeplater i tide for å unngå buffersvikt og sekundær konsentrert erosjon på varmerør.
For det fjerde, bruk dynamisk strømningsregulering og periodisk strømningsfeltinspeksjonsmekanisme. Installer frekvenskonverteringspumper for å unngå-langvarig overvurdert drift som fører til vedvarende overdreven strømningshastighet; juster pumpens driftsparametre i henhold til sesongmessig medium viskositet og systemmotstandsfluktuasjoner. Bruk regelmessig beregningsbasert væskedynamikksimulering for å gjenoppstå den interne strømningsfeltfordelingen til varmetanken, lokalisere skjulte høyhastighetsvirvel- og dødsoneposisjoner, og utfør lokal strukturell utbedring. Etter lang-drift, utfør veggtykkelsesdeteksjon på vinderosjon-utsatte områder for å overvåke erosjonsfortynningshastigheten, og justere strømningsparametere eller legge til anti-erosjonsfasiliteter på forhånd når tynningshastigheten overskrider sikkerhetsterskelen.
Felt-driftsdata viser at varmeutstyr med strømningsfeltoptimalisering kan kontrollere den årlige veggtynningshastigheten forårsaket av erosjon-korrosjon under 0,03 mm, og levetiden til varmerør økes med mer enn to ganger sammenlignet med ikke-optimaliserte strømningsfeltsystemer. Som konklusjon kan en rimelig strømningshastighetsbegrensning, ensartet rørbuntlayout, høy-risikoområde anti-beskyttelse og dynamisk strømningsparameterregulering effektivt kutte av koblingsbanen for mekanisk slitasje og elektrokjemisk korrosjon. Optimalisering av strømningsfelt eliminerer lokale, skjulte farer for alvorlig erosjon, opprettholder integriteten og selv-reparasjonsevnen til passiv film i rustfritt stål, og gir pålitelig væskemiljøgaranti for langsiktig-sikkerhet for 316 varmerør i rustfritt stål i industrielle sirkulasjonssystemer med høy-flyt.
