Erosion-Korrosion ist die gekoppelte Schädigung mechanischer Abnutzung und elektrochemischer Korrosion an Titanheizrohren. Wenn das Medium, das feste Partikel enthält, mit hoher Geschwindigkeit fließt, treffen die Partikel kontinuierlich auf die Titanoberfläche und tragen diese ab, wodurch der dichte passive Titandioxidfilm abgetragen wird. Frisches Titansubstrat wird durch Halogenionen im Medium freigelegt und schnell korrodiert. Der Schutzfilm kann sich bei kontinuierlicher Flüssigkeitsspülung nicht stabil regenerieren, es bilden sich gerichtete streifenförmige Rillen und eine lokale Wandverdünnung, was schließlich zu Perforationen und Undichtigkeiten führt. Dieser Fehler weist deutlich gerichtete Abriebspuren auf und seine Schadensrate ist weitaus höher als bei einzelner Erosion oder unabhängiger Korrosion.
1. Mechanismus der gekoppelten Schadensentwicklung
Der natürliche TiO₂-Passivfilm auf der Titanoberfläche kann die Matrix vor korrosiven Medien isolieren. Eine Flüssigkeit mit hoher-Geschwindigkeit, die Sedimente, Rostschlacke und harte Verunreinigungen mit sich führt, trifft auf die Rohrwand und kratzt mechanisch die Oxidschutzschicht ab. Das blanke Titanmetall bildet mit dem Elektrolytmedium direkt ein galvanisches Korrosionssystem und löst sich schnell auf. Bevor ein neuer, vollständig passiver Film entsteht, wird der neu gebildete dünne Film durch den anschließenden Partikeleinschlag wieder abgelöst, wodurch ein zyklischer Fehlermodus aus „Filmschaden → Substratkorrosion → Filmregenerationsfehler“ entsteht. Korrosionsgruben erstrecken sich entlang der Strömungsrichtung in lange Erosionsrillen. Mit dem kontinuierlichen Materialverlust nimmt die Rohrwandstärke allmählich ab, bis es zu einer durchdringenden Undichtigkeit kommt. Die Flüssigkeitsgeschwindigkeit bestimmt die Intensität des mechanischen Abriebs, während die Ionenkonzentration des Mediums die elektrochemische Korrosionsrate steuert.
2. Typische Positionen, die anfällig für Erosion-Korrosion sind
Auslassabschnitte von Pumpen mit maximaler Strömungsgeschwindigkeit und kinetischer Partikelaufprallenergie;
Äußerer Bogen der Bögen, wo sich die Strömungsrichtung ändert und sich Partikel für den Aufprall konzentrieren;
T-Stücke, Reduzierstücke und Abschnitte mit plötzlicher Ausdehnung mit turbulenter Strömung und starker Wandauswaschung;
Rohreinlass direkt dem Strahl des einströmenden Mediums zugewandt;
Schweißraupen und Oberflächenvorsprünge, die leicht turbulente Strömungen und konzentrierten Abrieb auslösen.
3. Kernfaktoren, die die Erosion-Korrosion beschleunigen
Zu hohe Mediumströmungsgeschwindigkeit führt zu heftiger turbulenter Spülung;
Eine große Anzahl suspendierter fester Verunreinigungen vermischt sich mit dem zirkulierenden Medium;
Chlorid- und Fluoridionen im Medium beschleunigen die Auflösung der freiliegenden Titanmatrix;
Raue Oberfläche und Schweißgrate, die lokale Turbulenzen und passive Filmzerstörung verstärken;
Fehlende Filterausrüstung am vorderen Ende-, um abrasive Partikel abzufangen.
4. Vollständige-technische Maßnahmen zur Verhinderung und Kontrolle von Links
① Installieren Sie Filter- und Schlackenentfernungsgeräte an der Vorderseite
Blockieren Sie feste Partikel am Systemeinlass, um die Abriebquelle grundlegend zu beseitigen.
② Optimieren Sie das Rohrleitungslayout, um abrupte Änderungen des Strömungskanals zu vermeiden
Verwenden Sie Bögen mit großem -Radius und Strukturen mit allmählich variablem-Durchmesser, um turbulente Stöße zu reduzieren.
③ Reduzieren Sie die Strömungsgeschwindigkeit ordnungsgemäß innerhalb des zulässigen Bereichs des Produktionsprozesses
Senken Sie die Betriebsfrequenz der Pumpe, um die kinetische Energie der Flüssigkeit und die Aufprallkraft der Partikel zu schwächen.
④ Verbessern Sie die Oberflächengüte durch Polieren
Entfernen Sie Grate und Vorsprünge, um Turbulenzen an den Befestigungspunkten und Filmschadenstellen zu reduzieren.
⑤ Führen Sie an gefährdeten Stellen eine lokale Oberflächenverstärkungsbehandlung durch
Verwenden Sie anodische Oxidation oder Oberflächenverstärkung für Bögen und Einlässe, um die Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.
5. Vergleichstabelle zur Präventionswirkung
表格
| Pipeline- und Behandlungsmodus | Erosion-Korrosionsrisiko | Anwendungsvorschlag |
|---|---|---|
| Keine Filterung + turbulente Hochgeschwindigkeitsspülung | Schnelles gerichtetes Nuten und Eindringen | Fügen Sie eine Filterung hinzu und optimieren Sie sofort die Pipeline-Struktur |
| Abfangen von Verunreinigungen am vorderen Ende + Optimierung der Durchflussrate + optimierte Pipeline | Unterdrückt gekoppelte Erosionskorrosion erheblich | Standardkonfiguration für konventionelle Zirkulationssysteme |
| Oberflächenverstärkung + mittlere Reinigung | Langfristig stabile-Abrieb- und-Korrosionsleistung | Bevorzugte Option für Arbeitsbedingungen mit partikelhaltigem Medium |
Abschluss
Erosion-Korrosion von Titan-Heizrohren wird gemeinsam durch mechanisches Scheuern, das den Passivfilm ablöst, und anschließende elektrochemische Korrosion des freiliegenden Substrats verursacht. Die wichtigsten Präventionsideen bestehen darin, abrasive Partikel von der Quelle abzufangen, das Strömungsfeld zu optimieren, um konzentrierte Stöße zu vermeiden, die Strömungsgeschwindigkeit zu verringern und Konzentrationspunkte für Oberflächenspannung zu beseitigen. Durch Medienreinigung, Rohrleitungsstrukturoptimierung und gezielte Oberflächenverstärkung können plötzlich auftretende Leckageunfälle durch Erosion-Korrosion wirksam vermieden werden.
