I buntade värmesystem, värmetankar och rörledningsuppvärmningsutrustning är 316 värmerör i rostfritt stål fixerade med metallklämmor, konsoler och bågfästen. Under den kombinerade verkan av vätskevibrationer, pumpdriftsvibrationer och alternerande termisk expansion och sammandragning, uppstår en liten fram- och återgående relativ förskjutning mellan rörets yttre vägg och klämkontaktytorna. Den kontinuerliga mikro-friktionen kommer att skrapa och skada den intakta, krom-rika passiva filmen på den rostfria stålytan. Samtidigt tränger frätande media som klorid-innehållande avloppsvatten och processlösning in i det smala kontaktgapet och bildar en tilltäppt elektrokemisk mikromiljö. Kopplingen av mekaniskt friktionsslitage och elektrokemisk korrosion utlöser så småningom slitningskorrosion, som vanligtvis uppträder som lokal spårformad-förtunning, gropbildning och till och med penetrerande läckage vid klämpositioner. Många designers eftersträvar bara fast fixering och bekväm installation, ignorerar vibrationsbuffert, kontaktisolering och strukturell anti{10}}konstruktion. Ett stort antal värmerör lider av för tidigt brott vid fasta klämpunkter på grund av nötningskorrosion, även om andra delar av rörkroppen förblir intakta. Därför är rimlig optimering av klämnings- och fixeringskonstruktioner ett effektivt tekniskt sätt att förhindra slitagekorrosion på värmerör.
Nötningskorrosion uppstår under tre nödvändiga förhållanden: kontakttryck mellan två ytor, liten cyklisk relativ förskjutning och korrosivt elektrolytmedium. Under långvarig-vibrationsbelastning slits den passiva filmen vid kontaktytan kontinuerligt av och ny metallmatris exponeras upprepade gånger. I det smala gapet i klämpositionen förbrukas löst syre snabbt, vilket bildar en syrebrist -ockkluderad zon. Den slitna ytan av rostfritt stål fungerar som anod och genomgår kontinuerlig upplösning, medan det omgivande intakta passiva området fungerar som katod för att accelerera lokal koncentrerad korrosion. Slitageskräpet som genereras av friktion ackumuleras i gapet, vilket ytterligare ökar kontaktspänningen och blockerar mediumcirkulationen, vilket förvärrar ocklusionseffekten och påskyndar gropens expansion. Termisk expansionsfel mellan värmeröret och klämman kommer kontinuerligt att generera cyklisk mikro-glidning; ju större spännkraft och vibrationsamplitud är för-, desto snabbare utvecklas nötningskorrosion. Dessutom, om klämman använder kolstål och andra olika metallmaterial, kommer nötningsslitage också att inducera galvanisk korrosion samtidigt, vilket leder till en snabbare felfrekvens vid fasta positioner.
Denna studie presenterar fyra viktiga strukturella optimeringsstrategier för att förhindra slitningskorrosion av 316 värmerör av rostfritt stål. Välj först matchande klämmaterial och arrangera isolerande buffertfoder vid kontaktpositioner. Föredra 316 eller 316L rostfritt stål för alla klämmor, ringar och stöd för att eliminera potentiella skillnader-inducerad galvanisk korrosion. Lägg hög-temperaturbeständig PTFE, silikongummi eller keramiska buffertpackningar mellan värmerörets yttervägg och metallklämmans insida. Det flexibla buffertskiktet kan absorbera vibrationsenergi, eliminera mikrofram- och återgående glid mellan hårda metallytor och skära av elektrolytretentionskanalen i kontaktgapet. Fodermaterialet måste ha bra kompressionsmotstånd, åldringsbeständighet och hydrolysbeständighet för att undvika stötdämpning under långvarig alternerande temperatur och vätskeerosion.
För det andra, optimera klämkontaktformuläret och kontrollera på ett rimligt sätt för-åtdragningskraften. Undvik linjekontakt eller punktkontakt mellan klämman och värmeröret; anta bågformad ytkontaktdesign för att sprida lokalt kontakttryck och minska koncentrerad friktionsspänning. Ställ in en rimlig standard för för-åtdragningsmoment för bågfästen; överdriven åtdragningskraft kommer att orsaka överdriven extruderingsdeformation och förvärra mikro-glidning, medan otillräcklig förspänning kommer att leda till stor-amplitudvibrationsförskjutning. Installera anti-fjäderbrickor och gänga anti-lossningslim på alla anslutningsbultar för att förhindra klämlöshet orsakad av långvarig-vibration, vilket kommer att utöka området för relativ förskjutning och förvärra slitskador.
För det tredje, utför vibrationsreducerande layout och strukturell anti-vibrationsoptimering för värmerörbuntar. Ställ in fasta stöd och glidstöd växelvis enligt reglerna för termisk expansion; fasta klämmor begränsar den totala förskjutningen, medan glidklämmor reserverar en viss termisk expansionsmöjlighet för att undvika ackumulering av termisk spänning och ytterligare friktionsextrudering. Installera vibrationsdämpande baser för värmeutrustning och cirkulationspumpar för att minska den totala systemets vibrationsamplitud som överförs till värmerörsbunten. Öka antalet stödpunkter ordentligt för långa värmerör för att minska spännvidden mellan intilliggande klämmor, begränsa böjningsvibrationerna i rörkroppen vid vätskestötar och minimera mikrosliramplituden vid varje klämläge.
För det fjärde, implementera lokal ytförstärkning och regelbunden inspektion av klämpositioner. För ofta vibrerade fasta områden, använd laserbeklädnad, kulblästring eller lokal härdningsbehandling för att förbättra ytans slitstyrka och passiv filmstabilitet, vilket minskar sannolikheten för passiv filmskada orsakad av mikro-friktion. Ta regelbundet isär och inspektera varje klämförband var 12:e månad, kontrollera åldrandet, sprickor och fall av buffertpackningar, byt ut trasiga fodermaterial i tid och -dra åt lösa fästelement igen. Utför ultraljudstjockleksmätning med fokus på alla klämkontaktytor för att övervaka tunnningshastigheten för uttunnning av väggar som orsakas av nötning-; när lokal gallring överskrider tröskeln för tidig varning, ordna omedelbart korrosionsreparation och strukturell förstärkning.
Fältets långtids-spårningsdata visar att värmerör utrustade med buffertfoder och anti{1}}vibrationsoptimerade klämstrukturer kan fungera säkert i mer än 28 månader utan att skada korrosionsfel vid fasta positioner. Däremot drabbas värmerör med styv direkt fastspänning ofta av allvarlig lokal spårkorrosion och penetration inom 6 till 10 månader. Sammanfattningsvis kan motsvarande anti-korrosionsmaterialmatchning, flexibel buffertisolering, rimlig för-åtdragande anti-utformning och systemvibrationsreducerande layout i grunden eliminera förekomsten av nötningskorrosion. Optimerad klämnings- och fixeringskonstruktion skyddar effektivt kontaktytans passiva film på 316 värmerör av rostfritt stål, undviker förtida lokaliserade fel vid fasta positioner och förbättrar avsevärt den övergripande tillförlitligheten för medföljande värmeutrustning i vibrationsintensiva industriella miljöer-.
