角式截止阀冲刷腐蚀的原因分析及处理

2022-01-24 10:11:22 4

角式截止阀冲刷腐蚀的原因分析及处理

    冲刷腐蚀是管道内部流道金属表面与流体之间由于高速相对运动而引起的金属损坏现象,是管道受冲刷和腐蚀交互作用的结果,是一种危害性较大的局部腐蚀,在石油、化工、能源电力等领域的阀门和管道的拐部广泛存在,尤其是在固体颗粒流态,液固混合流态,液、气、固三种流态,高压、高温液流体输送管道用的角式截止阀冲刷腐蚀非常严重,因此角式冲刷腐蚀问题引起了人们的高度重视。

    在管道使用的角式截止阀受到冲刷腐蚀和气蚀的影响,会使管壁局部变薄,流道内部腐蚀变薄,压力过大就会导致泄露或爆裂。通常腐蚀区可以用超声波检测到,但管道边缘或管道过热使用超声波无法检测。所以拐角部冲刷腐蚀和气蚀一直是工业生产中尤为头痛的问题。

    角式截止阀冲刷腐蚀的原因分析及处理是被机械力破坏材料表面,腐蚀是次要的。当固体粒子流冲向材料表面时,造成短程微切削和塑性变形的的坑,反复形成磨损,磨损率取决于粒子的入射角和力度,并且塑性和脆性固体的磨损率不同。对于塑性材料,磨损的变形量很小,在冲击角30°时磨损率最大,其机理与颗粒磨损的机理相同。当冲击角接近90°时,疲劳磨损是主要的,而微切磨损是次要的。拐角部如果接受高速颗粒的正面冲击,受到摩擦力最集中的部分就最容易磨损。 

    气蚀是液体连续遭到气体破坏,在液体内部形成真空、空穴,被液体中的气体或蒸汽填充形成气泡,气泡随液体流动,进入超过临界压力的区域后收缩并消失。因气泡收缩速度快,其体积变化大,对固体表面产生压力冲击和高温,长期作用使固体表面形成破坏区。化学作用将加速气蚀侵蚀。拐角部涡流区较易出现气蚀现象,使流体产生巨大的冲击力撞击管壁,容易使阀门拐角部变薄甚至爆裂。 

    冲刷腐蚀、气蚀的治理是一个非常复杂的过程,主要包括:材料、环境、介质。通过以下方法有效的降低腐蚀的速度,提高生产效率:

    1、提高硬度,花费少,收效快,但在某些特殊的情况下,高温、高压等很难找到合适的材料;

    2、尺寸调整,加大弯头半径,来增大流通直径,以降低流速,会影响正常的安装空间和工作效率且耗能大,也有一定的效果;

    3、流体工艺参数的调控,降低介质流速可以减缓或消除流体对拐角部的冲蚀,不过调整起来难度很大,切往往起到不好的效果;

    4、净化流体介质。过滤流体的颗粒杂质,消除液体中的气泡;拐角部管壁加厚或涂层来防止慢磨损,此法不能彻底解决问题;

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