Apakah jenis kakisan setempat yang mungkin berlaku di titik lencongan bendalir dalam penyambung empat hala

I. Tee 4-Way: nod berisiko tinggi dalam sistem paip

The Pemasangan Tee 4-Way , berkhidmat sebagai komponen teras untuk menumpu dan menyimpang aliran dalam rangkaian cecair kompleks, tertakluk kepada kombinasi unik tekanan mekanikal, dinamik bendalir, dan faktor -faktor yang menghakis. Geometri yang berbeza menjadikannya nod berisiko tinggi dalam keseluruhan sistem.

Tidak seperti bahagian paip lurus, bahagian dalam tee 4-arah melibatkan persimpangan ganas dan perubahan tajam empat saluran aliran di dalam ruang pusat. Geometri dalaman yang spesifik ini, terutamanya di saluran masuk cawangan di mana cecair mengalami tajam 90 ∘ Perubahan arah, menyebabkan perubahan mendadak dalam halaju cecair dan tekanan. Akibatnya, geometri ini mencetuskan jenis hakisan tempatan. Bentuk-bentuk setempat ini mempamerkan kadar kakisan yang jauh lebih tinggi daripada kakisan umum, dengan mudah membawa kepada perforasi melalui dinding dan kegagalan bencana.

Ii. Jenis utama kakisan setempat di zon perubahan aliran

Dalam zon perubahan aliran kelengkapan tee 4-way, dua jenis kakisan setempat yang paling lazim dan merosakkan adalah aliran yang dipercepatkan kakisan (FAC) dan karat hakisan.

2.1 aliran Kakisan dipercepat (FAC)

2.1.1 Mekanisme Profesional FAC

Aliran yang dipercepatkan, kadang-kadang secara historis tetapi tidak tepat dirujuk sebagai karat hakisan, kini diklasifikasikan dengan jelas dalam sains kakisan moden. FAC terutamanya menggambarkan fenomena di mana lapisan oksida pelindung pada permukaan logam (seperti magnetit Fe3 O4 pada keluli) sama ada dibubarkan secara kimia atau dikeluarkan secara mekanikal pada kadar dipercepatkan disebabkan peningkatan halaju cecair dan pergolakan, dengan itu mempercepatkan kakisan logam asas.

Hasil FAC dari interaksi kakisan elektrokimia dan dinamik bendalir. Prinsip terasnya adalah:

1. Kawalan kadar pemindahan massa: Dalam larutan berair alkali neutral atau lemah (mis., Air makanan dandang, kondensat), kadar kakisan logam sering dikawal oleh kadar pemindahan massa oksigen terlarut atau ion terhidrasi ke permukaan logam. Turbulensi yang tinggi di dalam zon giliran tee 4-arah dengan ketara mengalir lapisan penyebaran permukaan (lapisan penyebaran NERNST).

2. Pembubaran lapisan oksida dipercepatkan: aliran tinggi dan aliran tinggi, terutamanya dalam air oksigen rendah atau air deoxygenated tinggi, mempercepatkan pembubaran lapisan oksida pelindung ke dalam cecair pukal sebagai ion larut.

3. Pendedahan substrat: Setelah lapisan pelindung dikeluarkan, logam asas yang terdedah dengan cepat dan membentuk lapisan oksida baru. Walau bagaimanapun, lapisan yang baru terbentuk ini dibubarkan dengan cepat atau dikeluarkan oleh aliran dipercepatkan. Ini membentuk kitaran ganas, yang membawa kepada penipisan dinding yang cepat.

2.1.2 Mengapa Tees 4-Way adalah Hotspot FAC

Zon perubahan tee 4-way adalah hotspot FAC yang tipikal kerana:

• Tekanan ricih yang tinggi: kerana cecair membuat a 90 ∘ Hidupkan, tegasan ricih cecair yang sangat tinggi dihasilkan di bahagian dalam selekoh (terutamanya di tepi cawangan cawangan), secara langsung menyerang lapisan oksida.

• Turbulensi tinggi setempat: Turbulensi setempat intensiti tinggi yang dibentuk oleh pemisahan aliran dan zon peredaran semula dengan ketara meningkatkan kadar pemindahan massa, mempercepatkan pembubaran lapisan oksida.

2.2 Korosi hakisan

2.2.1 Mekanisme profesional hakisan hakisan

Korosi hakisan secara khusus merujuk kepada kesan sinergistik haus mekanikal dan kakisan kimia apabila medium mengandungi zarah pepejal (mis., Pasir, sanga, serbuk pemangkin). Zarah memberi kesan kepada permukaan logam dengan tenaga kinetik yang tinggi.

• Hakisan mekanikal: Zarah pepejal memberi kesan dan melepaskan atau mengganggu kekisi logam, menyebabkan kehilangan bahan.

• Kesan sinergistik: Hakisan mekanikal mempercepatkan kakisan: kesan zarah bukan sahaja mengeluarkan lapisan oksida pelindung tetapi juga mendedahkan permukaan logam yang segar dan lebih aktif, menyebabkan kadar kakisan elektrokimia untuk meroket. Pada masa yang sama, sifat produk kakisan yang longgar dan berliang menjadikan mereka lebih mudah terdedah kepada penyingkiran dan penyingkiran oleh zarah -zarah, mempercepatkan proses hakisan.

2.2.2 Hotspot Korosi Korosi dalam Tees 4-Way

Dalam tee 4-way, kawasan yang paling teruk untuk karat hakisan adalah titik impak langsung selepas giliran dan kawasan selekoh dalaman pesongan aliran. Oleh kerana inersia pada gilirannya, zarah -zarah berat cenderung mengekalkan momentum linear mereka, memberi kesan kepada dinding dalaman yang bertentangan dengan cawangan berpaling pada halaju dan sudut yang lebih tinggi.

Fenomena ini terutamanya disebut dalam sistem yang menyampaikan buburan kandungan yang tinggi atau beroperasi pada halaju aliran tinggi.

Iii. Jenis kakisan setempat yang lain

Sebagai tambahan kepada FAC dan hakisan-karat, ciri-ciri geometri Tees 4-way boleh mencetuskan bentuk lain dari kakisan setempat di bawah keadaan media tertentu:

3.1 Crevice Corrosion

Jika tee 4-way menggunakan sambungan berulir atau sendi flanged, dan celah-celah kecil yang sukar dibentuk di akar benang, di bawah gasket, atau di zon kimpalan, kakisan celah mungkin berlaku. Dalam celah terkurung, pembaharuan cecair adalah terhad, yang membawa kepada perubahan setempat dalam kecerunan kepekatan oksigen, tahap pH, dan kepekatan ion klorida. Ini membentuk sel kakisan, mengakibatkan pembubaran logam yang cepat di dalam celah.

3.2 Kakisan Pitting yang Dihantar Turbulensi

Walaupun pergolakan sering menghalang kakisan umum, di bawah aliran tinggi, aliran halaju tinggi dalam media yang mengandungi kepekatan tinggi ion klorida (seperti air laut), pergolakan boleh menyebabkan hakisan setempat di permukaan logam, mewujudkan bintik-bintik aktif kecil. Tempat -tempat ini terdedah untuk berkembang menjadi nukleus kakisan. Sebaik sahaja bentuk lubang, mekanisme autokataliknya mendorong kakisan jauh ke dalam bahan, akhirnya membawa kepada perforasi.