गुहिकायन क्षरण मुख्य रूप से उच्च प्रवाह वेग, दबाव में उतार-चढ़ाव और गैस {{0}तरल दो {{1}चरण मिश्रण के साथ तरल परिसंचरण प्रणालियों में होता है। जब स्थानीय तरल दबाव संतृप्त वाष्प दबाव से नीचे चला जाता है, तो कई छोटे वाष्प बुलबुले तुरंत बन जाते हैं। जैसे ही दबाव ठीक होता है ये बुलबुले हिंसक रूप से ढह जाते हैं, जिससे उच्च गति वाले माइक्रोजेट और तीव्र शॉकवेव उत्पन्न होती हैं जो लगातार ट्यूब की सतह पर प्रभाव डालती हैं। निष्क्रिय फिल्म छीन ली जाती है और मैट्रिक्स को प्लास्टिक थकान क्षति का सामना करना पड़ता है, जिससे पाइप की दीवार पर छत्ते के निशान वाले गड्ढे बन जाते हैं। लंबे समय तक संचालन के साथ, गड्ढे आपस में जुड़ जाते हैं और दीवार में घुस जाते हैं, जिससे मध्यम रिसाव होता है। गुहिकायन क्षति में केंद्रित स्थानीय सामग्री हानि होती है और कोई स्पष्ट बाहरी संक्षारण स्रोत नहीं होता है।
1. सूक्ष्म गुहिकायन क्षति तंत्र
जब बहता हुआ माध्यम अचानक संकुचन, मोड़ या कम दबाव वाले क्षेत्रों से गुजरता है, तो स्थानीय दबाव तेजी से घटता है और तरल वाष्पीकृत होकर बड़ी संख्या में गुहिकायन बुलबुले पैदा करता है। एक बार जब द्रव उच्च दबाव क्षेत्र में प्रवेश करता है, तो बुलबुले माइक्रोसेकंड के भीतर फूट जाते हैं। विस्फोट से धातु की सतह पर टकराने वाले शक्तिशाली हाइड्रोलिक झटके और अति सूक्ष्म तरल जेट निकलते हैं। बार-बार प्रभाव सब्सट्रेट पर चक्रीय संपीड़न और तन्य तनाव उत्पन्न करता है, जिससे सामग्री की सतह के नीचे थकान दरार शुरू हो जाती है। क्रोमियम ऑक्साइड निष्क्रिय फिल्म लगातार टूटती और छूटती रहती है। तरल में संक्षारक आयन दरारों पर आक्रमण करते हैं, यांत्रिक थकान को इलेक्ट्रोकेमिकल जंग के साथ जोड़कर गड्ढे के विस्तार में तेजी लाते हैं। अंततः, घनी गुहिकाएँ दीवार के छिद्रों के माध्यम से आपस में जुड़ जाती हैं और उपकरण विफलता का कारण बनती हैं।
2. गुहिकायन क्षरण के प्रति संवेदनशील विशिष्ट स्थितियाँ
भारी दबाव भिन्नता के साथ इनलेट अनुभाग सीधे पंप आउटलेट से जुड़े हुए हैं;
कोहनी, रेड्यूसर और अचानक विस्तार पाइप अनुभाग जहां प्रवाह क्षेत्र अचानक बदलता है;
वैकल्पिक तरल विसर्जन और वाष्प चरण के साथ हीटिंग ट्यूबों की तरल स्तर रेखा;
ख़राब प्रवाह एकरूपता और स्थानीय भंवर मृत क्षेत्र वाले क्षेत्र;
थ्रॉटलिंग वाल्व के पास ट्यूब की सतह जहां दबाव तेजी से गिरता है।
3. मुख्य त्वरित प्रेरक कारक
अत्यधिक पंप लिफ्ट और प्रवाह दर के कारण हिंसक दबाव में उतार-चढ़ाव होता है;
अत्यधिक उच्च तरल तापमान संतृप्त वाष्प दबाव को कम करता है और बुलबुला उत्पादन को बढ़ावा देता है;
परिसंचारी तरल में बड़ी मात्रा में घुली हुई हवा मिश्रित होती है;
खुरदुरी ट्यूब सतह और वेल्डिंग दोष बबल न्यूक्लिएशन साइटों के रूप में कार्य करते हैं;
पाइप व्यास और प्रवाह दिशा में बार-बार अचानक परिवर्तन के साथ अनुचित पाइपलाइन लेआउट।
4. बहु-आयामी संपूर्ण-लिंक रोकथाम तकनीकी उपाय
① प्रवाह संक्रमण को सुचारू करने के लिए पाइपलाइन संरचना को अनुकूलित करें
दबाव में अचानक गिरावट को रोकने के लिए तेज दाएँ {0}कोण मोड़ के बजाय धीरे-धीरे कम करने और चाप संक्रमण कोहनी का उपयोग करें।
② बुलबुले के गठन को दबाने के लिए ऑपरेटिंग मापदंडों को समायोजित करें
दबाव को वाष्पीकरण दबाव से नीचे गिरने से बचाने के लिए मध्यम तापमान और पंप संचालन आवृत्ति को उचित रूप से नियंत्रित करें।
③ घुली हुई गैस को हटाने के लिए निकास उपकरण स्थापित करें
संचित हवा को डिस्चार्ज करने और बबल न्यूक्लिएशन स्रोतों को कम करने के लिए सिस्टम के उच्च बिंदुओं पर स्वचालित निकास वाल्व स्थापित करें।
④ हीटिंग ट्यूबों की सतह फिनिश में सुधार करें
सतह के सूक्ष्म गड्ढों को कम करने और प्रारंभिक गुहिकायन बुलबुले के निर्माण को रोकने के लिए इलेक्ट्रोपॉलिशिंग लागू करें।
⑤ स्थानीय सतह पहनने के प्रतिरोध को मजबूत करें
प्रभाव-विरोधी थकान प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए उच्च जोखिम वाले गुहिकायन क्षेत्रों पर लेजर क्लैडिंग या नाइट्राइडिंग उपचार करें।
5. रोकथाम प्रभाव तुलना तालिका
表格
| पाइपलाइन और संचालन मोड | गुहिकायन क्षरण जोखिम | अनुशंसित अनुकूलन योजना |
|---|---|---|
| तीव्र पाइपलाइन संक्रमण + उच्च तापमान उच्च प्रवाह | तेजी से छत्ते का छिद्रण | पाइपलाइन का पुनर्गठन करें और निकास सुविधाएं जोड़ें |
| सुचारू प्रवाह लेआउट + आवधिक निकास + पैरामीटर सीमा | गुहिकायन क्षति को प्रभावी ढंग से रोकता है | पारंपरिक परिसंचारी हीटिंग सिस्टम मानक योजना |
| सतह सुदृढ़ीकरण उपचार + विचलन प्रबंधन | न्यूनतम गुहिकायन क्षरण प्रवृत्ति | पंप आउटलेट और थ्रॉटल पास के उपकरण पसंदीदा विकल्प |
निष्कर्ष
316 हीटिंग ट्यूबों का गुहिकायन क्षरण आवधिक बुलबुला निर्माण और पतन से प्रेरित सदमे क्षति से उत्पन्न होता है। मुख्य रोकथाम के विचार दबाव को स्थिर करने के लिए प्रवाह चैनल डिजाइन को अनुकूलित करना, माध्यम से भंग गैस को हटाना, ऑपरेटिंग तापमान और प्रवाह वेग को सीमित करना और सतह दोष न्यूक्लियेशन बिंदुओं को खत्म करना है। पाइपिंग डिज़ाइन और मानकीकृत प्रक्रिया संचालन का व्यापक परिवर्तन गुहिकायन क्षरण के कारण होने वाले दीवार रिसाव जोखिमों को मूल रूप से समाप्त कर सकता है।
