Порушення проникнення через фреттинговий знос стосується невеликого відносного зворотно-поступального ковзання, що виникає між корпусом титанової труби та трубними затискачами, нерухомими опорами, підвісними кронштейнами під впливом вібрації трубопроводу, пульсації середнього тиску та зміщення від теплового розширення. Контактна поверхня багаторазово видавлюється та натирається мікро-амплітудним рухом. Щільна пасивна плівка з діоксиду титану постійно дряпається та відшаровується. Свіжа металева матриця оголюється та негайно окислюється з утворенням твердих абразивних уламків оксиду. Ці частинки посилюють абразивне різання, поступово утворюючи увігнуті ямки в місцях контакту. У міру того, як знос збільшується вздовж товщини стінки труби, нарешті з’являється протікання через-отвір. Ця несправність здебільшого трапляється на фіксованих опорних позиціях-протяжних надземних титанових трубопроводів опалення.
1. Механізм пасивного руйнування плівки та циклічного стирання
Титан покладається на поверхневу компактну оксидну плівку для досягнення -корозійних характеристик, але оксидний шар тонкий і крихкий. При мікроковзанні між двома скріпленими контактними поверхнями сила зсуву тертя розриває пасивний шар на невеликих ділянках. Нещодавно відкритий титан швидко реагує з киснем, утворюючи частинки зносу оксиду титану. Тверді частинки затискаються між поверхнями прилягання, перетворюючи просте тертя на три-абразивний знос. Точкові пошкодження постійно збільшуються в глибину завдяки довготривалим-циклам вібрації. На відміну від стирання великого-потоку, фреттинг-зношування зосереджується лише на вузьких контактних лініях або точках, показуючи локалізоване витончення-типу, а не рівномірну втрату матеріалу.
2. Типові позиції, схильні до фреттингу
Позиції контакту зовнішньої стінки трубопроводу з жорсткими трубними хомутами, кріпленнями та нерухомими опорами;
Поверхні з’єднання внапуск багато-секційних комбінованих кронштейнів і зовнішньої оболонки титанової труби;
Опорне кільце фланця і зони притиску болтів з невеликим зміщенням при термічній деформації;
Накладні довгі прямі труби з явною вібрацією під час частого запуску та зупинки насоса;
Заглиблені ділянки трубопроводу, де ущільнення ґрунту зворотної засипки викликає місцеве здавлення та мікрозміщення.
3. Основні фактори, що викликають прискорення руйнування фретингу
Прямий жорсткий контакт між металевою опорою та титановою трубою без будь-якого буферного ізоляційного шару;
Режим фіксації трубопроводу приймає повністю жорсткі обмеження блокування без резервного зміщення для теплового розширення;
На виході насоса відсутні заходи амортизації, а коливання тиску в системі викликають безперервну резонансну вібрацію трубопроводу;
Кронштейни встановлені надто щільно, утворюючи кілька фіксованих точок обмеження для посилення локальної напруги екструзії;
Зовнішнє вітрове навантаження та вібрація під час роботи обладнання спричиняють-тривале відносне ковзання в опорних точках.
4. Технічні заходи-запобігання з’єднанню та контролю
① Додайте не-металеві амортизаційні ізоляційні прокладки між титановою трубою та всіма металевими опорами
Принципово відокремте жорсткий контакт, щоб усунути умови фретинг-тертя.
② Використовуйте ковзну опору та пружинну демпферну конструкцію кронштейна замість повністю фіксованої замкової установки
Зарезервуйте простір зміщення для теплового розширення, щоб уникнути вимушеного мікроковзання.
③ Встановіть гасителі пульсацій і компоненти зменшення вібрації на вході та виході насоса
Придушіть джерело збудження рідини в системі, щоб зменшити загальне тремтіння трубопроводу.
④ Оптимізуйте відстань між дужками, щоб уникнути надмірного-обмеження та концентрації напруги в одній опорній точці
Рівномірно розподіліть навантаження трубопроводу на кілька опорних положень.
⑤ Регулярно від’єднуйте опорні затискачі, щоб перевіряти стан зовнішньої стінки та замінювати старі прокладки
Відремонтуйте ямки раннього зносу до того, як станеться витік перфорації.
5. Порівняльна таблиця профілактичного ефекту
表格
| Встановлення та режим контролю вібрації | Ризик перфорації | Пропозиція застосування |
|---|---|---|
| Жорсткий прямий контакт + повне фіксоване блокування + відсутність зменшення вібрації | Після тривалої-експлуатації вібрації з’являється витік глибокого піттингу | Додайте ізоляційну подушку та перетворите фіксовані опори на рухомі демпферні |
| Захист ізоляційного буфера + резервне зміщення розширення + придушення-передньої вібрації | Ефективно усуває пасивне стирання плівки та три-знос частинок тіла | Стандартна специфікація монтажу опорної системи підвісного титанового трубопроводу опалення |
| Поверхневе зміцнення проти-зношування + моніторинг вібрації онлайн-в реальному часі + регулярна перевірка розбирання | Надзвичайно низька перфорація точки контакту та середній витік прихованої небезпеки | Бажана схема для проектів зовнішніх-довгопролітних надземних хімічних анти{1}}корозійних мереж опалювальних труб |
Висновок
Пошкодження фреттинг-зносу титанової нагрівальної трубки виникає внаслідок мікрозворотно-поступального ковзання на контактних частинах, що підтримують трубопровід, що неодноразово руйнує захисну пасивну плівку та утворює абразивні частинки, що призводить до прогресивного проникнення пітингу. Основні методи запобігання включають укладання ізоляційних прокладок, щоб уникнути прямого жорсткого контакту, використання рухомих демпферних опор для адаптації теплової деформації, усунення джерел збудження вібрації системи, оптимізацію розташування опор і проведення періодичної перевірки розбирання вразливих місць. Управління повним-замкнутим-процесом проектування опори трубопроводу,-будівництво монтажу на місці та планове технічне обслуговування обладнання можуть запобігти аваріям, пов’язаним із витоками та поломкам трубопроводів, спричиненим зносом титанових нагрівальних трубок.
