Veel industriële productiesystemen, zoals de uitloging van mineralen, de slurryreactie en de rioolwaterzuivering, bevatten een groot aantal zwevende vaste deeltjes. Deze harde deeltjes botsen en wrijven voortdurend tegen de buitenwand van titanium verwarmingsbuizen onder de aandrijving van circulatiepompen en roerpeddels. Het gecombineerde effect van mechanische slijtage en chemische mediumcorrosie zal de volledige titaniumdioxide-passiveringsfilm snel vernietigen, waardoor slijtage-{2}}corrosiekoppelingsschade ontstaat, wat de levensduur van verwarmingsbuizen aanzienlijk verkort en verborgen gevaren met zich meebrengt, zoals lekkage van pijpleidingen en een afname van de verwarmingsefficiëntie.
De botsing van deeltjes met hoge- snelheid veroorzaakt mechanische slijtage aan het buisoppervlak. Vaste deeltjes zoals kwartszand, metaalertspoeder en anorganisch sediment hebben een hoge hardheid. Wanneer de vloeistof met een bepaalde stroomsnelheid door de verwarmingsbuis stroomt, raken deeltjes de titaniumwand onder verschillende hoeken, waardoor kleine, dichte inslagputjes op het oppervlak achterblijven. Doorlopende impact op de lange- termijn zal de oorspronkelijke gladde passivatielaag van de spiegel wegpoetsen en ruwe, ongelijkmatige slijtageplekken op het buislichaam vormen. Ruwe oppervlakken vangen nog meer zwevende deeltjes op, waardoor de cyclische slijtage wordt verergerd, en produceren zelfs duidelijke strook-vormige slijtagegroeven aan de loefzijde van de verwarmingsbuis.
Slijtage vernietigt het zelfherstellende vermogen van titaniumpassiveringsfilm-. De intacte dichte oxidefilm is de kernbarrière voor titanium om corrosie te weerstaan. Zodra de film is afgesleten door deeltjeswrijving, wordt het verse titaniummetaalsubstraat direct blootgesteld aan corrosieve media die chloride-ionen, zuurradicalen en zouten bevatten. Hoewel titanium spontaan een nieuwe passivatiefilm kan regenereren, zal een voortdurende botsing van deeltjes de nieuw gevormde dunne film afschrapen voordat deze dichter wordt. Het substraat bevindt zich altijd in een kale actieve toestand, wat de kans op lokale putcorrosie en spleetcorrosie aanzienlijk vergroot.
Slijtage-corrosiekoppeling versnelt het dunner worden van de buiswand. De synergie van mechanische slijtage en chemische corrosie veroorzaakt veel ernstiger schade dan de twee afzonderlijke factoren. Door deeltjesslijtage worden voortdurend corrosieproducten en losse oxidelagen op het buisoppervlak verwijderd, waardoor de bufferlaag die de corrosie vertraagt, wordt geëlimineerd. Corrosie maakt het metalen substraat op zijn beurt bros en kan gemakkelijker worden verwijderd door deeltjesinslag. Deze vicieuze cirkel erodeert voortdurend de wand van de titanium buis van buiten naar binnen, wat resulteert in een ongelijkmatige wanddikte. In ernstige gevallen treden perforatie en mediumlekkage op tijdens een korte onderhoudscyclus.
De afzetting van deeltjes vormt sedimentspleten om plaatselijke corrosie te veroorzaken. Wanneer de stroomsnelheid onvoldoende is, bezinken de gesuspendeerde vaste stoffen en stapelen zich op de bodem van de verwarmingsbuis, waardoor een dikke sedimentafdekkende laag ontstaat. Er ontstaat een gesloten spleetomgeving tussen het sediment en het titaniumoppervlak. Corrosieve ionen zoals chloor worden in de opening voortdurend verrijkt en vormen een zeer corrosieve micro-vloeistof. Zelfs zonder sterke deeltjesinslag zal de passivatiefilm onder het sediment snel worden geërodeerd en zullen grote-corrosieputten op de bedekte buiswand verschijnen.
Gerichte optimalisatieprogramma's verminderen de gevaren van deeltjesslijtage en corrosie. Pas op redelijke wijze de circulerende stroomsnelheid aan om een uniforme mediumreiniging te handhaven en dode zones van deeltjessedimentatie te vermijden; installeer gestroomlijnde stroomgeleidingsschotten om de verticale impact van hoge- deeltjes op de buiswand te verminderen. Er wordt regelmatig online teruggespoeld om het opgehoopte sediment op het oppervlak van de verwarmingsbuis te verwijderen. Selecteer dik-wandversterkte titanium verwarmingsbuizen voor slurrywerkomstandigheden en gebruik een micro-oppervlaktebehandeling ter versterking van de oxidatie om de slijtvastheid van de passivatiefilm te verbeteren. Organiseer maandelijkse diktedetectie van de buiswand om de mate van dunner worden te volgen die wordt veroorzaakt door slijtage-corrosie.
表格
| Schademechanisme van zwevende deeltjes | Specifieke storingsmanifestatie van titanium verwarmingsbuizen | Overeenkomstige verbetermaatregelen |
|---|---|---|
| Continue impact van deeltjes met hoge-snelheid | Oppervlaktedichte impactputten, stripslijtagegroeven, peeling van de passivatiefilm | Optimaliseer de lay-out van het stroomveld, installeer stroomgeleidingsschotten om de impact te bufferen |
| Intermitterende slijtage belemmert het zelfherstel- van de film | Kaal titaniumsubstraat gedurende lange tijd, frequente putcorrosie | Versterking van de micro{0}}oxidatie van het oppervlak om de slijtvastheid van de film te verbeteren |
| Slijtage-corrosie-synergetische reactie | Versnelde ongelijkmatige dunner worden van de buiswand, vroege perforatielekkage | Gebruik een aangepaste titaniumbuisstructuur met dikke- wand |
| Deeltjessedimentatie met lage stroomsnelheid | Corrosie van sedimentspleten, grote- verborgen corrosieputten | Pas het circulatiedebiet aan, voer regelmatig terugspoelreiniging uit |
Zwevende vaste deeltjes beschadigen titanium verwarmingsbuizen door mechanische slijtage en daarmee gepaard gaande chemische corrosie. Het optimaliseren van de vloeistofstroom, het versterken van de slijtvastheid van het buisoppervlak en het formuleren van regelmatige reinigings- en inspectiesystemen kunnen het dunner worden van de wanden en het falen van corrosie effectief vertragen. Dit zorgt voor stabiele warmtewisselingsprestaties van verwarmingsapparatuur in slurry- en deeltjes{2}}houdende mediumsystemen, en vermindert frequente verliezen bij vervanging van apparatuur.
