آلية تآكل أنبوب تسخين التيتانيوم-فشل التآكل ومخطط التحكم الكامل في منع العملية-

التآكل-التآكل هو الضرر المقترن الناتج عن التنظيف الميكانيكي والتآكل الكهروكيميائي لأنابيب تسخين التيتانيوم. عندما يتدفق الوسط الذي يحتوي على جسيمات صلبة بسرعة عالية، فإن الجسيمات تؤثر بشكل مستمر على سطح التيتانيوم وتتآكل، مما يؤدي إلى تجريد الطبقة السلبية الكثيفة من ثاني أكسيد التيتانيوم. تتعرض ركيزة التيتانيوم الطازجة وتتآكل بسرعة بواسطة أيونات الهالوجين في الوسط. لا يمكن للطبقة الواقية أن تتجدد بشكل ثابت في ظل تدفق السوائل المستمر، مما يؤدي إلى تشكيل أخاديد على شكل شريط اتجاهي - وترقق موضعي للجدار، مما يؤدي في النهاية إلى الانثقاب والتسرب. يتميز هذا الفشل بآثار تآكل اتجاهية واضحة، ومعدل تلفه أعلى بكثير من التآكل الفردي أو التآكل المستقل.

1. آلية تطور الضرر المزدوج

يمكن للفيلم السلبي TiO₂ الطبيعي الموجود على سطح التيتانيوم أن يعزل المصفوفة عن الوسائط المسببة للتآكل. يصطدم السائل عالي السرعة الذي يحمل الرواسب وخبث الصدأ والشوائب الصلبة بجدار الأنبوب، مما يؤدي إلى كشط الطبقة الواقية من الأكسيد ميكانيكيًا. يشكل معدن التيتانيوم العاري نظام تآكل كلفاني مباشرة مع وسط الإلكتروليت ويذوب بسرعة. قبل أن ينمو فيلم سلبي كامل جديد، سيؤدي تأثير الجسيمات اللاحق إلى تقشير الفيلم الرقيق المشكل حديثًا مرة أخرى، مما يشكل وضع فشل دوري من "تلف الفيلم ← تآكل الركيزة ← فشل تجديد الفيلم". تمتد حفر التآكل على طول اتجاه التدفق إلى أخاديد تآكل طويلة. مع الفقد المستمر للمادة، فإن سمك جدار الأنبوب ينخفض ​​تدريجياً حتى يحدث تسرب مخترق. تحدد سرعة السوائل شدة التآكل الميكانيكي، بينما يتحكم تركيز الأيونات في الوسط في معدل التآكل الكهروكيميائي.

2. المواضع النموذجية المعرضة للتآكل-التآكل

أقسام مخرج المضخات ذات سرعة التدفق القصوى والطاقة الحركية لتأثير الجسيمات؛

القوس الخارجي للمرفقين حيث يتغير اتجاه التدفق وتتركز الجزيئات من أجل التأثير؛

المحملات والمخفضات وأقسام التمدد المفاجئ ذات التدفق المضطرب وتجفيف الجدار القوي؛

مدخل الأنبوب يواجه مباشرة تيار الوسط الوارد؛

لحام الخرز والنتوءات السطحية التي تؤدي بسهولة إلى التدفق المضطرب والتآكل المركز.

3. العوامل الأساسية التي تؤدي إلى تسريع التآكل-التآكل

ارتفاع معدل التدفق المتوسط ​​بشكل مفرط مما يؤدي إلى التنظيف المضطرب العنيف؛

عدد كبير من الشوائب الصلبة العالقة الممزوجة في الوسط المتداول؛

تعمل أيونات الكلوريد والفلوريد في الوسط على تسريع انحلال مصفوفة التيتانيوم المكشوفة؛

نتوءات السطح الخشن واللحام تؤدي إلى تفاقم الاضطرابات المحلية وتدمير الفيلم السلبي؛

عدم وجود معدات ترشيح أمامية- لاعتراض الجزيئات الكاشطة.

4. -الإجراءات الفنية الكاملة لمنع الارتباط والتحكم فيه

① قم بتثبيت أجهزة تصفية الواجهة الأمامية-وإزالة الخبث

قم بحظر الجزيئات الصلبة عند مدخل النظام للتخلص من مصدر التآكل بشكل أساسي.

② تحسين تخطيط خط الأنابيب لتجنب التغييرات المفاجئة في قناة التدفق

استخدم أكواع نصف قطرية كبيرة- وهياكل ذات قطر متغير تدريجي- لتقليل التأثير المضطرب.

③ تقليل سرعة التدفق بشكل صحيح ضمن النطاق المسموح به لعملية الإنتاج

انخفاض تردد تشغيل المضخة لإضعاف الطاقة الحركية للسوائل وقوة تأثير الجسيمات.

④ تحسين تشطيب السطح عن طريق معالجة التلميع

قم بإزالة النتوءات والنتوءات لتقليل نقاط التعلق المضطربة ومواضع تلف الفيلم.

⑤ إجراء معالجة تقوية السطح المحلي على الأجزاء الضعيفة

اعتماد الأكسدة الأنودية أو تقوية السطح للمرفقين والمداخل لتحسين مقاومة التآكل والتآكل.

5. جدول مقارنة تأثير الوقاية

表格

خاتمة

يحدث تآكل-تآكل أنابيب تسخين التيتانيوم بشكل مشترك عن طريق التنظيف الميكانيكي الذي يؤدي إلى تجريد الطبقة السلبية والتآكل الكهروكيميائي اللاحق للركيزة المكشوفة. تتمثل أفكار الوقاية الأساسية في اعتراض الجزيئات الكاشطة من المصدر، وتحسين مجال التدفق لتجنب التأثير المركز، وخفض سرعة التدفق والقضاء على نقاط تركيز الإجهاد السطحي. من خلال تنقية الوسط، وتحسين هيكل خط الأنابيب وتعزيز السطح المستهدف، يمكن تجنب حوادث التسرب المفاجئ الناجمة عن التآكل-بشكل فعال.