כישלון חדירת שחיקת קאוויטציה מתייחס לירידת לחץ מקומית בתוך הצינור הנגרמת על ידי מהירות זרימה מוגזמת, מצערת פתאומית ולחץ שלילי בכניסת המשאבה. עיבוד בינוני מאדה ליצירת מספר רב של בועות ואקום זעירות. הבועות הללו נעות יחד עם הנוזל ומתמוטטות בעוצמה מיידית כאשר הן נכנסות לאזור בלחץ גבוה-. גלי הלם מיקרו אינטנסיביים ופגיעת מיקרו סילון במהירות גבוהה-חובטים שוב ושוב במשטח הקיר הפנימי של הצינור, ומרסקים את סרט ההגנה הפסיבי העשיר בכרום-. עייפות פגיעה מתמשכת מובילה לבורות קעורים צפופים על מטריצת המתכת. עם השפעת התמוטטות בועות מחזורית-לטווח ארוך, הבורות מעמיקים באופן רדיאלי עד שחדירים את דופן הצינור, מה שגורם לדליפה בינונית. כשל זה מתרחש בעיקר ליד פתחי משאבה, קטעי מצערת שסתומים ומצבי התפשטות פתאומית של צינורות של מערכות מחזור חימום.
1. מנגנון התמוטטות והשפעה של דור הבועות
כאשר הלחץ המקומי נמוך מלחץ האדים הרווי של המדיום, נוזל מהבהב לאדים ליצירת בועות קוויטציה. כאשר בועות זורמות לאזורי לחץ גבוה-, הן נדחסות ומתפוצצות תוך מיקרו-שניות. ההתפרצות מייצרת זעזוע הידראולי חזק ומיקרו סילון פוגע בדופן הצינור, הורס ישירות את הסרט הפסיבי וגורם לעייפות פלסטית של המתכת הבסיסית. סרט פסיבי חדש אינו יכול להיווצר בזמן תחת מכה מתמשכת, ונזקי בור מצטברים במהירות. שלא כמו קורוזיה- קונבנציונלית יחד עם קורוזיה כימית, שחיקת קוויטציה מסתמכת בעיקר על נזקי עייפות פגיעה מכנית, כאשר קורוזיה כימית משמשת רק כגורם מאיץ עזר.
2. מצבים אופייניים המועדים לנזקי קוויטציה
חלקי צינור ישרים של כניסת המשאבה המועדים ללחץ שלילי ולאידוי ברמת נוזל לא מספקת;
קטעי צינור במורד הזרם של שסתומי מצערת, לוחות פתחים ושסתומי ויסות עם ירידת לחץ חדה;
מקטעי צינור התפשטות פתאומית שבהם מתרחשים הפרדת זרימה והפחתת לחץ מקומי;
קשת פנימית במרפק עם יצירת מערבולות סוערות ותנודת לחץ חלקית;
נקודות גבוהות של-צינורות למרחקים ארוכים שבהם גז מצטבר ומחמיר פעימות לחץ לא יציבה.
3. גורמים מעוררי ליבה המאיצים כשל בקאוויטציה
גובה התקנת המשאבה גבוה מדי, וראש היניקה הנטו החיובי האפקטיבי אינו עומד בדרישות התכנון;
זרימת המערכת עולה על ערך התכנון המדורג, וכתוצאה מכך מהירות זרימה מוגזמת ואובדן לחץ מקומי;
פעולת מצערת פתיחה קטנה של שסתום-לטווח ארוך המובילה להפרשי לחצים חמורים ולאידוי הבזק;
פריסת צינור חסר מיכלי חיץ וציוד לייצוב לחץ כדי לדכא תנודות בלחץ;
טמפרטורה בינונית גבוהה מדי, מפחיתה את סף לחץ האדים הרווי ומקלה על הפעלת הקוויטציה.
4. אמצעים טכניים-מלאים למניעת ובקרה של קישורים
① בצע אופטימיזציה של פריסת המשאבה והגדל את רמת נוזל כניסת הכניסה כדי להבטיח מספיק NPSH כדי למנוע אידוי ואקום צד-
הסר את מקור הקוויטציה בקצה עיצוב הציוד.
② שליטה קפדנית על זרימת הצינור בטווח המתוכנן ואסור על פתיחת מצערת-קטנה-לטווח ארוך של שסתומי ויסות
הפחתת ירידת לחץ ותנאי יצירת בועות בנתיב הזרימה.
③ הוסף מיכלי חיץ לחץ ומבני השוואת זרימה במצבי התפשטות פתאומית ושסתומים במורד הזרם
ייצב את שדה הזרימה ורסן אזורי מערבולת- מקומיים בלחץ נמוך.
④ טמפרטורת הפעלה בינונית נמוכה יותר כדי להעלות את לחץ האדים הרווי של נוזל שינוע
שפר את שולי העבודה נגד-השחלות של מערכת הצינורות.
⑤ בצע באופן קבוע זיהוי עובי דופן על-קולי על כניסת משאבה ומצערת חלקים פגיעים
החלף אביזרי צנרת שנפגעו קשות לפני ניקוב-בקיר.
5. טבלת השוואת אפקט מניעה
表格
| פריסת מערכת ומצב תפעול | סיכון שחיקת קוויטציה | הצעה ליישום |
|---|---|---|
| שולי יניקה לא מספקים של משאבה + מצערת שסתום קטן-לטווח ארוך + ללא חציצה בלחץ | בורות קוויטציה צפופים ודליפות חדירה מופיעים לאחר פעולה מתמשכת | התאם את גובה התקנת המשאבה והוסף מתקני ייצוב לחץ חיץ |
| עיצוב יניקה סטנדרטי של משאבה + פעולת שסתום סטנדרטית + שינוי אופטימיזציה של שדה זרימה | לדכא ביעילות יצירת בועות ולהשפיע על נזקי עייפות | מפרט פריסה סטנדרטי למערכות צינורות נירוסטה חימום במחזוריות |
| אופטימיזציה מבנית נגד-קוויטציה + ניטור לחץ בזמן אמת- + בדיקת עובי רבעונית | סכנה נסתרת נמוכה במיוחד של ניקוב פגיעה והפסקת ייצור לא מתוכננת | תכנית מועדפת לפרויקטים גדולים של רשת צינורות חימום במחזור בפארקים בתעשייה הכימית |
מַסְקָנָה
שחיקת צינור חימום 316 נירוסטה נגרמת על ידי השפעת קריסת בועות אידוי בינוני תחת לחץ נמוך מקומי, אשר הורס באופן מכאני את שכבת הפסיבציה של דופן הצינור ויוצר חדירה לבור עייפות. אמצעי מניעת הליבה כוללים אופטימיזציה של תנאי עבודת היניקה של המשאבה, תקנון פרמטרי פעולת השסתום והזרימה, הוספת התקני ייצוב לחץ והשוואת זרימה, שליטה סבירה בטמפרטורה הבינונית וחיזוק בדיקת עובי תקופתית של קטעי תנודת לחץ מרכזיים. ניהול-תהליך סגור-שלם של תכנון פריסת המערכת, הגדרת פרמטרים של ציוד ופיקוח תפעול יומיומי יכול למנוע דליפת צנרת ותאונות נזק לציוד הנגרמות משחיקת קוויטציה של 316 צינורות לחץ חימום מנירוסטה.
