Kif Agħżel il-Ħxuna tal-Ħitan Korretta għal Tubu tal-Iskambjatur tat-Titanju Ibbażat fuq l-Erożjoni-Korrużjoni fl-Ilma Baħar li Jiċċirkola?

Il-sandblasting bla waqfien ta ' naqal sospiżi u l-forza taqwis ta ' l-ilma ta ' veloċità għolja - fid-dħul tat-tubu jistgħu jonqsu l-ossidu tat-titanju irqiq 'il bogħod aktar malajr milli jista' jerġa 'jikber, u jagħmel ir-reżistenza fabled tat-titanju għall-korrużjoni fl-ilma baħar biss nofs l-istorja. Minbarra l-kimika, l-idrodinamika, it-taqlib, u l-enerġija li joborxu mogħtija mill-fluss tal-fluwidu kollha jaffettwaw il-ħajja tat-tubu fl-iskambjaturi tas-sħana tal-ilma baħar.

Fi ħdan il-problema teknika ta ' l-erożjoni tal-ħxuna tal-ħajt tat-tubu tat-titanju tat-temp ta ' l-ilma baħar, il-ħajt tat-tubu dritt huwa magħżul mill-ibbilanċjar tal-bżonnijiet ta ' konteniment tal-pressjoni b ' reżistenza għall-erożjoni fit-tul -.

Għaliex it-titanju jaħdem daqshekk tajjeb fl-ilma baħar
Meta t-titanju jiġi espost għal ilma mielaħ ossiġenat, joħloq kisi ta' ossidu oerhört stabbli u li jfejjaq waħdu-. Dan is-saff passiv jagħti reżistenza eċċellenti kontra:

Korrużjoni tal-klorur

Pitting

Attakk ta' xquq

Biofouling-deterjorament relatat

F'servizz ta 'ilma baħar nadif, it-tubi tat-titanju spiss iwettqu għexieren ta' snin ta 'tħaddim mingħajr korrużjoni ġenerali.

Il-Limitazzjoni Hija Ilbes Mekkanika
Għalkemm il-film ta 'l-ossidu huwa kimikament qawwi, jibqa' fiżikament irqiq. Partiċelli tar-ramel sospiżi u turbolenza ta'-veloċità għolja jistgħu mekkanikament jagħmlu ħsara lill-wiċċ protettiv aktar malajr milli jirriforma taħt kundizzjonijiet ta' fluss severi.

Erożjoni-korrużjoni hija t-terminu għal dan il-proċess.

Il-kwistjoni tmur għall-agħar fi:

Dħul għal tubi

Żoni b'turbolenza għolja

Żoni ta' impatt tal-fluss

Żoni 'l isfel mill-minkbejn jew restrizzjonijiet

Sistemi tal-ilma baħar li fihom sedimenti sospiżi

Għal dik ir-raġuni, il-ħxuna tal-ħajt tat-tubu tal-iskambjatur għandha tqis kemm il-kriterji strutturali kif ukoll dawk relatati mal-ilbies-.

L-ewwel, Ħxuna tal-Pressjoni
Il-punt tat-tluq għall-għażla tal-ħajt tat-tubu huwa l-ħxuna minima meħtieġa mir-regolamenti tad-disinn tal-bastiment tal-pressjoni.

Rekwiżiti ASME u TEMA
Tipikament, il-ħxuna minima tal-ħajt ibbażata fuq il-pressjoni-hija kkalkulata billi tuża:

ASME Taqsima VIII

standards TEMA

Speċifikazzjonijiet tal-klijent applikabbli

Il-pressjoni tad-disinn u l-kundizzjonijiet tat-temperatura

Il-komputazzjoni tiggarantixxi li t-tubu jista' jissaporti:

Forza interna

Pressjoni minn barra

Tagħbija bl-użu ta' mezzi mekkaniċi

Stress termali

Forzi tal-vibrazzjoni

Il-ħxuna minima strutturali hija determinata minn dan il-valur ikkalkulat qabel iż-żieda ta 'kwalunkwe allowance ta' erożjoni.

Allowance għall-Erożjoni u l-Korrużjoni fis-Servizzi tal-Ilma Baħar
Ladarba r-rekwiżit tal-pressjoni jkun magħruf, tista' tiġi miżjuda ħxuna tal-ħajt addizzjonali biex takkomoda għal -xedd mekkaniku fit-tul mill-ilma baħar ġieri.

Kundizzjonijiet Nadif tal-Ilma Baħar
F'ilma mielaħ komparattivament pur b'veloċitajiet moderati taħt bejn wieħed u ieħor:

v<2 m/sv < 2\ \mathrm{m/s}v<2 m/s

Il-film ta ' l-ossidu tat-titanju għadu stabbli ħafna.

F'dawn iċ-ċirkostanzi:

Ftit li xejn hemm erożjoni.

Konċessjoni ta' korrużjoni addizzjonali tista' tkun negliġibbli

L-iskedi standard tal-ħajt tat-tubi huma ġeneralment biżżejjed

Minħabba li l-kisja passiva tat-titanju kontinwament isewwi lilha nnifisha wara tfixkil żgħir tal-wiċċ, it-titanju jaħdem tajjeb ħafna f'dawn il-kundizzjonijiet.

Ramel-Ilma Baħar mgħobbi Jeħtieġ Ħxuna Addizzjonali
Il-preżenza ta 'solidi sospiżi tbiddel drastikament ix-xenarju.

Impatt tal-partiċelli tar-ramel
Il-partiċelli tar-ramel iġibu ruħhom bħala projettili li joborxu mikroskopiċi li jolqtu l-ħajt tat-tubu b'veloċità għolja. L-impatti ripetuti jonqsu gradwalment il-film tal-ossidu u jneħħu ammonti żgħar ta 'metall bażiku taħtu.

Din l-erożjoni hija aktar aggressiva fejn il-fluss jidħol l-ewwel fit-tubu minħabba li l-intensità tat-turbolenza u l-veloċità tal-partiċelli huma l-ogħla fir-reġjun tad-dħul.

Fuq il-minimu tal-pressjoni, spiss tiżdied tolleranza żejda tal-ħajt f'dawn is-servizzi.

Allowance Extra Medja
Ħxuna tal-ħajt addizzjonali ta' bejn wieħed u ieħor dan li ġej għall-ilma baħar li fih ramel jew materja partiċelli mdaħħla:

0.2 mm Inqas minn jew ugwali għal Δt Inqas minn jew ugwali għal 0.2\\ \\mathrm{mm} \\leq \\Delta t \\leq 0.3\\ \\mathrm{mm}0.2 mm Inqas minn jew ugwali għal Δt Inqas minn jew ugwali għal 0.3 mm

huwa komunement speċifikat.

Matul il-ħajja tas-servizz tal-iskambjatur, dan il-materjal żejjed jagħmel tajjeb għad-deterjorazzjoni mekkanika progressiva.

Fejn il-maltempata tar-ramel tolqot l-aktar bil-qawwa, it-tubu għandu kisja ta 'armatura kemmxejn eħxen.

Għażla Tipika tal-Ħitan Minimi tat-Tubi
Ħxuna tal-ħitan minimi prattiċi għal diversi applikazzjonijiet ta' skambjatur tal-ilma baħar jibdew minn:

t Ikbar minn jew ugwali għal 0.7 mmt \\geq 0.7\\ \\mathrm{mm}t Ikbar minn jew ugwali għal 0.7 mm

ibbażat fuq:

Dijametru tat-tubu

Pressjoni tad-disinn

veloċità tal-fluss

konċentrazzjoni ta 'ramel

Tul tal-ħajja antiċipat

Il-filosofija tal-manutenzjoni

Din il-ħxuna spiss tipprovdi kompromess tajjeb bejn:

Affidabbiltà strutturali

Effiċjenza tat-trażmissjoni tas-sħana

Kapaċità tal-Manifattura

Reżistenza għall-erożjoni

Għalkemm ħitan irqaq għandhom titjib minuri fil-prestazzjoni termali, huma inqas reżistenti għall-immaniġġjar tal-ħsara u l-erożjoni.

Protezzjoni tar-Reġjun tad-Dħul tat-Tubi
L-aktar parti vulnerabbli tal-iskambjatur hija tipikament id-dħul tat-tubu.

Għaliex Hemm Erożjoni Severa tad-Dħul
Hekk kif l-ilma baħar jidħol fil-gozz tat-tubi, is-saħħa tat-turbolenza tiżdied b'mod sinifikanti. Filwaqt li l-aċċelerazzjoni tal-fluss lokalizzata żżid l-enerġija tal-impatt, il-partiċelli tar-ramel jolqtu l-ħajt f'angoli differenti.

Dan jiġġenera xedd ikkonċentrat qrib l-ewwel ftit ċentimetri tat-tul tat-tubu.

Truf ta' Tubi Doppju-Ħoxnin
Ċerti disinji tal-iskambjaturi jinkludu dan li ġej biex tiżdied id-durabilità:

Truf ta' tubi doppji-oħxon

Sezzjonijiet tad-daħla rinfurzati

Kmiem qosra tad-daħla wweldjati

Inserzjonijiet għal ħitan itqal

F'xi arranġamenti, segment qasir ta 'tubu tat-titanju eħxen huwa wweldjat fuq it-tarf tad-daħla biex jassorbi l-ħsara mill-erożjoni filwaqt li jippreserva tubi irqaq matul il-bqija tal-iskambjatur.

Din it-tattika ssaħħaħ il-post l-aktar vulnerabbli filwaqt li tnaqqas l-ispiża ġenerali tal-materjali.

Linji gwida għal Suġġerimenti dwar il-Veloċità u l-Industrija
Il-veloċità tal-fluss għandha rwol kruċjali fl-imġiba tal-erożjoni-korrużjoni.

Limiti ta' Veloċità Rakkomandati
Organizzazzjonijiet bħall-Istitut tan-Nikil u bosta rakkomandazzjonijiet tal-inġinerija tal-ilma baħar jipprovdu firxiet ta’ veloċità suġġeriti skont:

konċentrazzjoni ta 'ramel

Daqs tal-partiċelli

reġim tal-fluss

Materjal għat-tubi

Ġeometrija tas-sistema

Il-gwida tipika għandha l-għan li żżomm veloċitajiet taħt il-livelli fejn l-impatt tal-partikuli jsir b'saħħtu bla bżonn.

Matul ħinijiet ta' tħaddim estiżi, turbolenza eċċessiva flimkien ma' tagħbija tar-ramel tista' taċċellera l-użu anki jekk it-titanju jista' jiflaħ veloċitajiet ogħla minn ħafna ligi bbażati fuq ir-ram-.

Prestazzjoni Termali u Durabilità fil-Bilanċ
Minħabba li r-reżistenza termali togħla bil-ħxuna tal-ħajt, iż-żieda fil-ħxuna tal-ħajt tat-tubu tnaqqas marġinalment il-prestazzjoni tat-trażmissjoni tas-sħana.

Madankollu, meta jintiżnu kontra r-riskju operattiv ta 'falliment bikri tat-tubu, il-penali tal-konduttività hija tipikament negliġibbli.

Il-Kummerċ-Off fl-Inġinerija
L-għażla tal-ħajt tat-tubu għalhekk issir bilanċ bejn:

Impatt tal-Objettiv tad-Disinn fuq il-Ħxuna
L-effiċjenza tat-trasmissjoni tas-sħana tippreferi ħitan li huma irqaq
Reżistenza għall-erożjoni Jiffavorixxi ħitan eħxen
Integrità strutturali Tippreferi ħitan eħxen
Tnaqqis fl-ispiża Jiffavorixxi l-aħjar ħxuna
Favors tal-ħajja tas-servizz estiż li jippermetti deterjorament
Fil-biċċa l-kbira tas-sistemi tal-ilma baħar, l-affidabbiltà fit-tul-tegħleb il-penali termali ċkejkna assoċjata ma' tubi kemmxejn eħxen.

Bħala konklużjoni
Hemm fatturi oħra minbarra stimi tal-pressjoni li jaffettwaw il-ħxuna tal-ħajt tat-tubu tal-iskambjatur tat-titanju. Hija varjabbli maħduma bir-reqqa li tinkorpora wkoll konċessjoni għall-erożjoni-korrużjoni ikkawżata minn ilma baħar li jnixxi u partiċelli tar-ramel sospiżi.

Filwaqt li l-kundizzjonijiet ta' ramel-spiss jiġġustifikaw iż-żieda ta' 0.2 sa 0.3 mm 'il fuq mill-ħxuna tal-ħajt minima bbażata fuq il-pressjoni-, ilma mielaħ nadif b'veloċitajiet moderati jista' jeħtieġ ftit jew xejn tolleranza addizzjonali. Porzjonijiet ta' daħla rinfurzati u truf ta' tubi doppji-oħxon jagħtu protezzjoni addizzjonali fejn it-turbolenza u l-impatt tal-partikuli huma l-aktar severi.

Billi tgħaqqad l-istandards strutturali ASME u TEMA ma 'konċessjonijiet ta' erożjoni prattiċi, tubi ta 'skambjatur tat-titanju jistgħu jiksbu ħajja operattiva straordinarjament twila f'ambjenti marittimi severi. Fl-inġinerija tas-sistemi termali, mm wieħed ta' metall jista' potenzjalment jimplika għaxar snin ta' ħajja ta' servizz imsaħħa.