Η επιταχυνόμενη διάβρωση με ροή-είναι ένας συνηθισμένος τρόπος αστοχίας που παραβλέπεται εύκολα στο σχεδιασμό του συστήματος σωληνώσεων θέρμανσης. Όταν το μέσο κυκλοφορίας ρέει με υπερβολικά υψηλή ταχύτητα ή διέρχεται από ξαφνικές αλλαγές διαμέτρου σωλήνα, γωνίες, μπλουζάκια και βαλβίδες στραγγαλισμού, το υγρό υψηλής-ταχύτητας καθαρίζει συνεχώς το εσωτερικό τοίχωμα από ανοξείδωτο χάλυβα 316, αφαιρώντας το πυκνό χρώμιο{{4} στην πλούσια παθητική μεμβράνη της μεταλλικής επιφάνειας. Μόλις το προστατευτικό φιλμ καταστραφεί και δεν μπορεί να επισκευαστεί εγκαίρως με διαλυμένο οξυγόνο στο μέσο, η εκτεθειμένη μεταλλική μήτρα θα υφίσταται συνεχώς ανοδική διάλυση. Εν τω μεταξύ, το υγρό υψηλής-ταχύτητας συχνά μεταφέρει αιωρούμενα στερεά σωματίδια, προκαλώντας διάβρωση-ζημία σύζευξης διάβρωσης, η οποία προκαλεί γρήγορα τοπική λέπτυνση τοιχώματος και ακόμη και διάτρηση στις θέσεις μετάλλαξης του πεδίου ροής. Πολλά ατυχήματα διαρροής σωλήνων θέρμανσης συγκεντρώνονται σε γωνίες και{10}}τμήματα σωλήνων μεταβλητής διαμέτρου, τα οποία είναι τυπικές εκδηλώσεις ελαττωμάτων σχεδιασμού πεδίου ροής. Η λογική αντιστοίχιση ταχύτητας ροής, η απλοποιημένη δομική μετάβαση και η βελτιστοποίηση ομοιομορφίας ροής μπορούν να σταθεροποιήσουν το προστατευτικό παθητικό φιλμ, να περιορίσουν ουσιαστικά τη ροή-επιταχυνόμενη διάβρωση και διάβρωση-και να εξαλείψουν σημεία διάβρωσης υψηλού-που προκαλούνται από παράλογη κατανομή υγρού.
Οι βασικές κατευθύνσεις βελτιστοποίησης του σχεδιασμού του πεδίου ροής κυκλοφορίας περιλαμβάνουν τέσσερις βασικές διαστάσεις: έλεγχος διαστήματος εύλογης ταχύτητας ροής, βελτιωμένη δομή μετάβασης αγωγού, διαμόρφωση στοιχείων διόρθωσης ροής και εξάλειψη νεκρής ζώνης δίνης. Πρώτον, περιορίστε αυστηρά τη μέση ταχύτητα ροής εντός του ασφαλούς εύρους, αποφύγετε τη χαμηλή ταχύτητα ροής που οδηγεί σε εναπόθεση ρύπων και η υψηλή ταχύτητα ροής που προκαλεί ζημιά παθητικού καθαρισμού του φιλμ. Δεύτερον, ακυρώστε την απότομη διαστολή, την απότομη συστολή και τις δομές σύνδεσης με ορθή-γωνία, υιοθετήστε γωνίες μεγάλης-ακτίνας και κωνικούς αρμούς βαθμιαίας μετάβασης για να μειώσετε την τοπική αναταραχή ροής και την ένταση στροβιλισμού. Τρίτον, εγκαταστήστε ισιωτήρες ροής και πλέγματα ανόρθωσης στην είσοδο αγωγών μεγάλων αποστάσεων και στα μπροστινά άκρα του εξοπλισμού για να σταθεροποιήσετε την άτακτη τυρβώδη ροή σε ομοιόμορφη στρωτή ροή, αποδυναμώνοντας το τοπικό καθαρισμό υψηλής-ταχύτητας. Τέταρτον, βελτιστοποιήστε τη διάταξη των αγωγών διακλάδωσης για να εξαλείψετε τις νεκρές ζώνες δίνης χαμηλής-ταχύτητας που σχηματίζονται από τη διακλάδωση και τη συμβολή, να αποτρέψετε την καθίζηση σωματιδίων και τον τοπικό εμπλουτισμό διαβρωτικών ιόντων. Η ακατάλληλη ρύθμιση της ταχύτητας ροής, η πολύ μικρή ακτίνα κάμψης και η έλλειψη μέτρων διόρθωσης ροής θα οδηγήσουν σε μακροπρόθεσμο καθαρισμό τοπικών υψηλών αναταράξεων, με αποτέλεσμα ο σωλήνας θέρμανσης να χάσει την παθητική προστασία του φιλμ και να πέσει στον φαύλο κύκλο της συνεχούς διάβρωσης και λέπτυνσης του τοίχου.
Πίνακας 1 Μεσαίος τύπος, βαθμός κινδύνου ροής, εύρος ασφαλούς ταχύτητας ροής και σχήμα βελτιστοποίησης πεδίου ροής
| Βαθμός κινδύνου ροής|Χαρακτηριστικά κυκλοφορούντος μέσου|Ταχύτητα ροής ασφαλούς σχεδίασης|Μέτρα βελτιστοποίησης πεδίου ροής πυρήνα|Κύριος τύπος διάβρωσης που αποτρέπεται|| ----|----|----|----|| Χαμηλού κινδύνου|Καθαρό απιονισμένο νερό, χωρίς στερεά αιωρούμενα σωματίδια|1,0–1,5 m/s|Αγκώνας μεγάλης ακτίνας (R Μεγαλύτερο ή ίσο με 1,5D), σταδιακή μετάβαση διαμέτρου|Διάβρωση επιταχυνόμενης ροής παθητικού καθαρισμού φιλμ|| Μεσαίου Κινδύνου|Βιομηχανικό κυκλοφορούν νερό, ίχνη λεπτών αιωρούμενων ακαθαρσιών|0,8–1,2 m/s|Εγκαταστήστε ισιωτή ροής εισόδου, βελτιστοποιήστε τη διάταξη συμβολής διακλαδώσεων|Τοπική αραίωση και διάβρωση που προκαλείται από στροβιλισμούς|| Υψηλού κινδύνου|Λύματα διεργασίας, που περιέχουν μικροσκοπικά λειαντικά στερεά σωματίδια|0,6–1,0 m/s|Εσωτερική στίλβωση ακριβείας διπλής όψης + πλήρης απλοποιημένη διάταξη αγωγού|Βλάβη σύζευξης διάβρωση-διάβρωση και τριβή σωματιδίων|| Ακραίος κίνδυνος|Υψηλής θερμοκρασίας μέσο μεταφοράς θερμότητας υψηλής ταχύτητας, συχνές διακυμάνσεις ροής|0,5–0,9 m/s|Πλέγμα διόρθωσης ροής + σχεδιασμός τμήματος προσωρινής αποθήκευσης πολλαπλών σταδίων, αποφυγή ροής βραχυκυκλώματος|Εναλλασσόμενη τυρβώδης ροή επιτάχυνση της διάβρωσης λόγω κόπωσης |
Οι επιχειρήσεις πρέπει να ενσωματώσουν την επαλήθευση προσομοίωσης πεδίου ροής στη σύνδεση ανασκόπησης σχεδίασης αγωγού, να χρησιμοποιούν λογισμικό προσομοίωσης ρευστού για να προβλέψουν την κατανομή ταχύτητας, την ένταση των αναταράξεων και τη θέση στροβιλισμού ολόκληρου του συστήματος και να προσαρμόσουν τη διάμετρο και το σχέδιο διάταξης του σωλήνα για περιοχές με υπερβολική τοπική ταχύτητα ροής πριν από την κατασκευή. Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας του αγωγού, όλες οι θέσεις συγκόλλησης πρέπει να γυαλίζονται ομαλά για να αφαιρεθούν οι ενισχύσεις συγκόλλησης και τα εσωτερικά γρέζια συγκόλλησης, να αποτραπεί η διατάραξη των προεξεχόντων δομών στο πεδίο ροής και η δημιουργία τοπικών σημείων καθαρισμού υψηλής ταχύτητας. Αφού τεθεί σε λειτουργία το σύστημα, θα δοκιμαστεί η πραγματική ταχύτητα ροής κάθε αγωγού κύριας και διακλάδωσης και θα χρησιμοποιηθεί εξοπλισμός μετατροπής συχνότητας για τη ρύθμιση του ρυθμού ροής για αγωγούς που υπερβαίνουν το όριο ασφαλούς ταχύτητας για να αποφευχθεί-μακροπρόθεσμη λειτουργία υπερφόρτωσης. Όλες οι αναφορές προσομοίωσης πεδίου ροής, οι παράμετροι σχεδιασμού διαμέτρου σωλήνα, τα δεδομένα δοκιμής αποδοχής ταχύτητας ροής αρχειοθετούνται στην πλατφόρμα ψηφιακής ιχνηλασιμότητας και δεσμεύονται στο αρχείο του έργου. Για αγωγούς με εμφανείς δομές μετάλλαξης πεδίου ροής που έχουν τεθεί σε λειτουργία, ο μετασχηματισμός διόρθωσης ροής θα διευθετηθεί κατά τη διάρκεια της προγραμματισμένης συντήρησης διακοπής λειτουργίας για να προστεθούν τμήματα προσωρινής αποθήκευσης και ισιωτές ροής. Στην καθημερινή διαδικασία λειτουργίας, καθαρίζετε τακτικά τον εξοπλισμό φίλτρου στην είσοδο του αγωγού για να μειώσετε τη συγκέντρωση των αιωρούμενων σωματιδίων στο μέσο, να επιβραδύνετε την επίδραση της ζημιάς από τη διάβρωση των στερεών σωματιδίων στο παθητικό φιλμ του τοιχώματος του σωλήνα. Ταυτόχρονα, πραγματοποιείτε τακτικά ανίχνευση πάχους τοιχώματος με υπερήχους σε θέσεις υψηλού-κίνδυνου, όπως αγκώνες και τμήματα μεταβλητής-διαμέτρου για να παρακολουθείτε την τάση εξασθένησης του πάχους του τοίχου, να αντιλαμβάνεστε έγκαιρη προειδοποίηση για κρυφούς κινδύνους επιταχυνόμενης διάβρωσης ροής.
Η βελτιστοποιημένη σχεδίαση πεδίου ροής ρευστού κυκλοφορίας σταθεροποιεί το υδροδυναμικό περιβάλλον μέσα στον αγωγό θέρμανσης, αποφεύγει αποτελεσματικά τη συνεχή ζημιά από καθαρισμό του παθητικού φιλμ από ανοξείδωτο χάλυβα από τυρβώδες υγρό υψηλής-ταχύτητας και στερεά σωματίδια. Σε συνδυασμό με την επεξεργασία γυαλίσματος εσωτερικού τοίχου, τον καθαρισμό μεσαίου φίλτρου και τη δυναμική ρύθμιση του ρυθμού ροής, δημιουργεί ένα υδροδυναμικό σύστημα αντιδιαβρωτικής προστασίας για 316 σωλήνες θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα. Η επιστημονική βελτιστοποίηση πεδίου ροής εξαλείφει την αστοχία συγκέντρωσης διάβρωσης σε τοπικές θέσεις δομικών μεταλλάξεων του αγωγού, μειώνει την ταχύτητα εξασθένησης του πάχους του τοιχώματος του αγωγού, επεκτείνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού θέρμανσης σε συνθήκες εργασίας μέσου κυκλοφορίας και διασφαλίζει τη μακροπρόθεσμη σταθερή και αποτελεσματική λειτουργία των βιομηχανικών συστημάτων ανταλλαγής θερμότητας.
