Odpoved zaradi fretting korozije se pojavi, ko med zunanjo steno titanove grelne cevi in cevnimi objemkami, podporami ali obložnimi objemkami zaradi vibracij cevovoda, toplotnega raztezanja in mehanskega tresenja pride do majhnega recipročnega relativnega zdrsa. Trenje vedno znova strga in poškoduje kompaktni pasivacijski film TiO₂ na površini titana, ostanki obrabe zaradi oksidacije pa zapolnijo kontaktno režo. Pod skupnim delovanjem mehanskega trenja in elektrokemične korozije se na kontaktnem območju oblikujejo goste korozijske jame, ki se postopoma poglabljajo in predrejo steno cevi, da sprožijo puščanje medija. Ta poškodba se večinoma pojavi na fiksnih podpornih položajih cevovoda in delih za vpenjanje vijakov tlačnih cevovodov iz titana v okoljih delavnic z-intenzivnimi vibracijami.
1. Mehanizem za spajanje zaradi obrabe in korozije
Titan spontano ustvari stabilen proti{0}}korozijski oksidni film v atmosferskem in vodnem okolju. Ko dve kovinski kontaktni površini povzročita mikrometrsko-trenje s pogostim drsenjem, se pasivacijska plast nenehno praska in lušči. Svež titanov substrat, izpostavljen po izgubi filma, hitro oksidira in tvori krhke abrazivne delce titanovega oksida. Ti trdi ostanki so vdelani v kontaktni vmesnik, kar dodatno poveča učinek abrazivnega rezanja. Medtem kondenzirana vlaga elektrolita pronica v ozko režo in tvori mikro galvanski člen, ki pospešuje lokalizirano anodno raztapljanje titanove matrice. Za razliko od statične špranjske korozije brez relativnega gibanja, fretting korozijo poganja periodično mikro-drsno trenje, pri čemer je izguba materiala veliko hitrejša od običajne režne korozije.
2. Tipični položaji, nagnjeni k poškodbam zaradi korozije
Položaji vpenjanja togih cevnih objemk, tesno pritrjenih na zunanjo površino cevovoda iz titana;
Stična območja med cevovodom in fiksnimi sidrnimi nosilci z dolgotrajnim-vzbujanjem vibracij;
Reže za povezovanje rokavov, kjer imajo notranja obloga in zunanja cev iz titana prostor za montažo;
Navojni pritrdilni koreni prirobnic in odjem{0}}inštrumentov kratkih cevi z mikro pomikom;
Odseki cevovoda ob črpalkah in kompresorjih, kjer vibracije opreme prenašajo občasno silo tresenja.
3. Glavni indukcijski dejavniki, ki pospešujejo odpoved fretiranja
Postavitev podpore cevovoda nima ukrepov za dušenje vibracij, vibracije opreme pa se prenašajo neposredno na telo cevi;
Cevne objemke so pritrjene pretesno, kar odpravlja vmesni prostor in povzroča neposreden togi torni stik;
Med titanovo cevjo in podporno kovinsko površino ni nameščene izolacijske blazine, zaradi česar pride do neposrednega stika kovin--kovina;
Pogost dvig temperature in ohlajanje povzročata ponavljajoč se toplotni teleskopski premik, kar povzroča neprekinjen mikro zdrs;
Vlažno okolje v delavnici vodi do kopičenja rose na kontaktnih režah, da se ustvarijo prevodni elektrolitski pogoji.
4. Popolni-tehnični ukrepi za preprečevanje in nadzor povezav
① Dodajte elastična dušilna tesnila, kot sta PTFE in guma, med titanovo cev in vse nosilce/sponke
Izolirajte neposreden stik s kovino in popolnoma odstranite vir trenja.
② Prilagodite navor zategovanja objemke, da zagotovite ustrezen dodatek za drsenje pri toplotni razteznosti
Izogibajte se pre-pripenjanju, ki blokira cevovod in povzroča prisilno relativno trenje.
③ Postavite vzmetne izolatorje vibracij za podpore v bližini virov vibracij, kot so črpalke
Prekinite prenosno pot vzbujanja mehanskih vibracij.
④ Izvedite gradientno postavitev cevovoda in zasnovo drsne podpore za sprostitev napetosti zaradi toplotnega premika
Zmanjšajte izmenični mikrozdrs, ki ga povzroči toplotna deformacija.
⑤ Redno razstavljajte inšpekcijo-dolgotrajno fiksnih vpenjalnih točk in čistite nabrane odpadke obrabe
Odstranite abrazivne delce, ki poslabšajo poškodbe zaradi razjedanja.
5. Primerjalna tabela preventivnih učinkov
表格
| Namestitev in način proti-vibracij | Nevarnost korozije | Predlog za aplikacijo |
|---|---|---|
| Neposredni tog kovinski stik + preveč-zategnjene spone + brez zmanjšanja vibracij | Očitno tanjšanje lukenj se pojavi na mestih vpenjanja v kratkih delovnih ciklih | Naknadno namestite izolacijska tesnila in optimizirajte način pritrditve podpore |
| Izolacija vmesnega sloja + standardizirana prednapetost pritrditve + konfiguracija podpore za dušenje vibracij | Učinkovito blokira mikro{0}}zdrsne obrabe in povezano korozijsko reakcijo | Standardna specifikacija namestitve za podporo in pritrditev cevovodov iz titana |
| Površinska prevleka, odporna na obrabo-na kontaktnem območju + spletno spremljanje tresljajev + četrtletno naključno preverjanje pri razstavljanju | Prikrita nevarnost perforacije in lomljenja cevovoda je izjemno nizka | Prednostna shema za periferne sisteme ogrevalnih sistemov iz titanovega procesa batne opreme |
Zaključek
Fretting korozija titanovih grelnih cevi izhaja iz mikro izmeničnega drsnega trenja, ki uniči zaščitni pasivacijski film, ki ga spremlja obraba abrazivnih delcev in elektrokemična korozija v vrzeli, ki tvori lokalne globoke jame. Glavne strategije preprečevanja vključujejo razporeditev ne-kovinskih izolacijskih vmesnih slojev, standardizacijo tesnosti vpenjalnega sklopa, dodajanje pripomočkov za zmanjšanje vibracij, optimizacijo podpornih oblik za sprostitev toplotnega premika in redno čiščenje ostankov obrabe kontaktne reže. Nadzor celotnega-procesa-z zaprto zanko zasnove podpore cevovoda,-konstrukcija inštalacije na mestu in redno vzdrževanje opreme lahko preprečijo nesreče zaradi uhajanja srednje velikosti in zloma cevovoda, ki jih povzroči razjedajoča korozija titanovih grelnih cevi.
