כשל עייפות ההשפעה מתרחש כאשר חלקיקים מוצקים, טיפות נוזלים או בועות קוויטציה במדיום הזורם פוגעים שוב ושוב בדופן החיצונית של צינורות החימום במהירות גבוהה. עומס פגיעה תקופתי גורם ללחץ לסירוגין על פני החומר, יוצר סדקים מיקרו שמתרחבים פנימה בהדרגה עד לחדירת דופן הצינור. נזק זה מופיע בעיקר בקטעי שטיפה בזרימה גבוהה ובצינורות זרימה דו-פאזיים, ללא דילול אחיד ברור בשלב המוקדם, ודליפה פתאומית מתרחשת לעתים קרובות בהשפעה מצטברת-ארוכת טווח.
1. מנגנון אבולוציה של נזקים מיקרוסקופיים
כאשר חלקיקים במהירות גבוהה-מתנגשים במשטח הנירוסטה, לחץ מגע מיידי גורם לעיוות פלסטי ולחריצים זעירים על המטריצה, והסרט הפסיבי של תחמוצת כרום משטח נמחץ ומתקלף. עם פגיעות חוזרות ונשנות מתמשכות, מתח מתיחה שיורי מצטבר סביב כל שקע, ומיקרו-סדקים נובטים בנקודות ריכוז מתח. כל פגיעה לאחר מכן מקדמת התפשטות קצה הסדק לאורך כיוון העומק של דופן הצינור. עבור חומרי תערובת נוזליים-בגז, בועות קוויטציה קורסות כדי לייצר גלי הלם וסילוני מיקרו, אשר מייצרים מיקרו-השפעות על פני הצינור בתדירות גבוהה, ומאיצות את התחלת הסדקים. לאחר שהסדקים חודרים לעובי הדופן, צינור החימום דולף במהירות. ככל שמהירות הזרימה וקשיות החלקיקים גבוהים יותר, כך מחזור חדירת העייפות קצר יותר.
2. מצבים אופייניים הרגישים לעייפות השפעה
כניסת צינור הפונה ישירות לפגיעת נוזל וסילון חלקיקים הנכנסים;
קטעי מרפק ופניה שבהם כיוון הזרימה משתנה בחדות וחלקיקים מתרכזים כדי לפגוע בדופן הקשת החיצונית;
יציאת משאבה וקטעי צינור ישרים-גבוהים עם מהירות זרימה בינונית מקסימלית;
אזורי זרימת גז-נוזל דו-פאזי- עם קוויטציה תכופה וקריסת בועות;
תפרי ריתוך בולטים ובליטות פני השטח שנפגעות בעדיפות על ידי זיהומים מוצקים.
3. גורמי מפתח המאיצים את ההשפעה של נזקי עייפות
קצב זרימה בינוני גבוה מדי המוביל לאנרגיה קינטית חזקה של חלקיקי השפעה;
כמות גדולה של חול, סיגים חלודה וחלקיקים מרחפים קשים מעורבבים בתווך המסתובב;
משטח מחוספס עם בליטות ופגמים רבים המשמשים כמקורות התחלת סדקים;
פעולה ללא הפרעה-לטווח ארוך ללא סינון זיהומים במדיום;
עיצוב דק של עובי דופן צינור חימום עם קצבה בלתי מספקת של-השפעה.
4. אמצעים טכניים למניעת-קישור מלא
① התקן מסנן קדמי- וציוד להסרת האגים
הגדר מסננים מדויקים ומלכודות משקעים בכניסת המערכת כדי ליירט חלקיקים מוצקים ולנתק באופן יסודי את מקור הפגיעה.
② בצע אופטימיזציה של פריסת הצינור כדי לאמץ את הזרימה הנכנסת
הוסף בבלבול חיץ וקטעי מעבר הדרגתיים בכניסה כדי לפזר את זרימת הסילון ולהפחית השפעה מרוכזת ישירה על גוף הצינור.
③ הגדל את עובי הדופן המקומי עבור עמדות פגיעה פגיעות
עיבו את דופן הצינור של המרפקים וקטעי הכניסה כדי לשמור שולי עובי עמידות בפני עייפות מספקת.
④ הפחת את מהירות הזרימה באופן סביר בטווח המותר לתהליך
התאם את תדירות פעולת המשאבה להורדת מהירות זרימה בינונית והחלשת האנרגיה הקינטית של פגיעת חלקיקים.
⑤ להבריק את פני הצינור כדי למנוע נקודות ריכוז מתח
אמצו ליטוש אלקטרו כדי להסיר כתמי ריתוך ובליטות פני השטח, תוך הפחתת ההסתברות ליצירת מיקרו-סדקים תחת השפעה.
5. טבלת השוואת אפקט מניעה
表格
| תפעול ותכנית מבנית | סיכון עייפות השפעה | הצעה ליישום |
|---|---|---|
| ללא סינון + ניקוי חלקיקים במהירות גבוהה- | כשל ניקוב מקומי מהיר | חייב להוסיף סינון ושינוי חיץ |
| יירוט זיהומים בחזית- + אופטימיזציה של קצב זרימה | לדכא באופן משמעותי פיצוח עייפות | תצורה סטנדרטית של מערכת מחזורית |
| עיבוי מקומי + טיפול משטח חלק | ביצועים אנטי--לטווח ארוך | תוכנית מועדפת של חלקיקים כבדים במצב עבודה בינוני |
מַסְקָנָה
עייפות השפעת ניקוב של צינורות חימום 316 הוא נזק מצטבר הנגרם על ידי זעזוע מכני מחזורי מזיהומים ומשקעים. רעיון הבקרה המרכזי הוא ליירט חלקיקים שוחקים במקור, לפזר פגיעת נוזל מרוכזת, להפחית את האנרגיה הקינטית של הזרימה ולחסל את ריכוז הלחץ על פני השטח. באמצעות אופטימיזציה של מבנה הצנרת, טיהור בינוני וגימור משטח של חלקי העבודה, ניתן למנוע ביעילות תאונות דליפה פתאומיות הנגרמות על ידי עייפות השפעה ארוכת טווח-.
