In grote circulerende chemicaliëntanks, afvalwaterzuiveringssystemen en pijpleidingverwarmingsapparaten zullen vloeistofturbulentie, periodieke pomppulsaties en mechanische trillingen voortdurend inwerken op gebundelde 316 roestvrijstalen verwarmingsbuizen. Wanneer twee metalen contactoppervlakken onder constante klemdruk een kleine heen en weer gaande relatieve verplaatsing ondergaan, wordt de passieve film op het contactgebied herhaaldelijk versleten en beschadigd, wat wrijvingscorrosie veroorzaakt. Deze bijzondere plaatselijke corrosie treedt vaak op bij de vaste steunen, de contactposities van de buizenbundel en de flensklemverbindingen. Door voortdurende wrijving wordt de chroom{4}}rijke beschermlaag losgemaakt, waardoor vers metaal wordt blootgesteld aan het corrosieve medium. Slijtageresten hopen zich op in nauwe openingen en vormen occlusiegebieden, waardoor de corrosie van de zuurstofconcentratiecel wordt versneld. Veel ontwerpers van apparatuur houden alleen rekening met de statische bevestigingssterkte en negeren de risico's van dynamische trillingen in bedrijfsomstandigheden, wat resulteert in verborgen wrijvingsslijtage en corrosie op klempunten, die zich geleidelijk ontwikkelt tot dunner worden van de buiswand, lokale perforatie en ondersteuningsbreuk. Daarom zijn optimalisatie van trillingsdemping en contactinterfacebescherming noodzakelijke technische middelen om het falen van wrijvingscorrosie van verwarmingsbuizen te elimineren.
Fretting-corrosie is het resultaat van mechanische wrijvingsslijtage en elektrochemische corrosie. Bij werkende trillingen vindt micro-heen en weer bewegen plaats tussen de buitenwand van de verwarmingsbuis en metalen beugels of aangrenzende verwarmingsbuizen. De harde passieve oxidefilm wordt eerst bekrast en verpletterd om fijn metaaloxideslijtageafval te vormen. Deze schurende deeltjes blijven in de nauwe contactopening, waardoor de schurende krassen op het metalen oppervlak verder worden verergerd. Vers roestvrijstalen substraat dat door wrijving wordt blootgesteld, ondergaat snel anodische oplossing in chloride-bevattende waterige media. De nieuw geregenereerde passieve film wordt herhaaldelijk vernietigd door cyclisch micro-verschuiven, waardoor een vicieuze cirkel ontstaat van filmschade, metaalcorrosie en ophoping van schurend materiaal. Contactposities onder grote klemvoorspanning en langdurige- continue trillingen hebben het grootste risico op wrijvingscorrosie, die meestal ondiepe groef-vormige uniforme verdunning vertoont, bedekt met roodachtige-bruine corrosieafzettingen en oxideschuurmiddelen.
Deze studie vat vier gerichte technische schema's samen om wrijvingscorrosie van verwarmingsbuizen door trillingsbronnen, contactinterface en structurele optimalisatie te onderdrukken.
Implementeer eerst trillingsbroncontrole om de excitatieamplitude van vloeistof- en mechanische apparatuur te verminderen. Selecteer centrifugale circulatiepompen met lage-pulsatie en installeer trillingsdempende pijpleidingverbindingen bij de pompinlaat en -uitlaat om de periodieke drukschommelingen die naar de verwarmingstank worden overgebracht, te verzwakken. Optimaliseer de lay-out van het interne stromingsveld door stroomvereffenende schotten toe te voegen om lokale turbulente wervelingen met hoge{3}}intensiteit te elimineren, waardoor door vloeistof-geïnduceerde structurele resonantie van de verwarmingsbuizenbundel wordt vermeden. Inspecteer regelmatig de slijtage van de pompwaaier, losse basisankerbouten en verouderde schokdempers om abnormale versterkte trillingen veroorzaakt door defecten aan de apparatuur te voorkomen.
Ten tweede, gebruik isolerende elastische dempingspakkingen om de eigenschappen van de contactinterface te veranderen. Tussen de verwarmingsbuis en metalen steunen worden hoge-temperatuurbestendige PTFE- of siliconenrubberboog-kussenhoezen geïnstalleerd om direct metaal-op-metaalcontact te voorkomen. Het elastische materiaal absorbeert micro-glijdende verplaatsingen die worden gegenereerd door trillingen, elimineert wrijvingskrasjes op de passieve roestvrijstalen film en isoleert het risico van galvanische corrosie tussen ongelijksoortige metalen. De pakking moet een hoge slijtvastheid en anti-verouderingsprestaties hebben, en regelmatige vervanging is elke 12 tot 18 maanden vereist in agressieve corrosieve omgevingen om te voorkomen dat defecte pakking secundaire wrijvingsschade veroorzaakt.
Ten derde: optimaliseer de opstelling en bevestigingsmodus van de buizenbundel om de relatieve microverplaatsing te beperken. Gebruik een enkele-puntsophangingsbevestiging in plaats van meer- starre klemmingen, en maak de bevestigingsvoorspanning van de klembouten op de juiste manier los om overmatige contactdruk te voorkomen. Voor dicht op elkaar geplaatste bundels verwarmingsbuizen stelt u een afstand in met plastic scheidingshulzen tussen aangrenzende buizen om onderlinge botsingen en wrijving tijdens het spoelen van vloeistof te voorkomen. Vermijd een te lange cantileverinstallatie; verhoog de tussenliggende hulpsteunen om de buigtrillingsamplitude van hangende buissecties te verminderen.
Ten vierde: versterk de slijtvaste-behandeling van het oppervlak voor contactgebieden met een hoog-risico. Lokaal spiegelpolijsten of een passivatiebehandeling met hoge -hardheid wordt uitgevoerd op het oppervlak van de verwarmingsbuis op klemposities om de slijtvastheid van de passieve film te verbeteren. Voor apparatuur met extreem zware trillingsomstandigheden kan lasercladding van een op nikkel-gebaseerde, slijtvaste-corrosielegering worden geïmplementeerd op de contactgebieden om een zeer-sterke beschermlaag te vormen, die fundamenteel bestand is tegen wrijvingsschade en erosie door chloride-ionen.
Gegevens uit veldonderzoek op de lange- termijn laten zien dat verwarmingsbuizen die zijn uitgerust met elastische dempingspakkingen en optimalisatie van trillingsbronnen geen duidelijke wrijvingsslijtage of corrosieverdunning vertonen na meer dan 24 maanden continu gebruik. Daarentegen lijden stevig bevestigde verwarmingsbuisbundels met direct metaalcontact binnen 6 tot 10 maanden aan ernstige groef-vormige wrijvingscorrosie op steunposities. Concluderend kan het onderdrukken van vloeistoftrillingen van apparatuur, het toepassen van elastische isolatiecontactaccessoires, het optimaliseren van de anti-vaste structuur en het implementeren van lokale oppervlakteversterking het hele vormingsproces van wrijvingscorrosie effectief blokkeren. Deze specificaties voor trillingsbescherming elimineren verborgen slijtage-risico's door corrosie bij vaste verbindingen van verwarmingsbuizen, garanderen de structurele integriteit van buizenbundels in circulerende trillingsomgevingen op lange- termijn, en realiseren een stabiele en onderhoudsarme- werking van industriële verwarmingssystemen.
