Il fallimento della penetrazione dell'usura da sfregamento si riferisce al piccolo scorrimento alternativo relativo che si verifica tra il corpo del tubo in titanio e i morsetti del tubo, i supporti fissi, le staffe sospese sotto vibrazione della tubazione, pulsazione di media pressione e spostamento di dilatazione termica. La superficie di contatto viene ripetutamente estrusa e strofinata con movimenti di micro-ampiezza. La densa pellicola passiva di biossido di titanio viene continuamente graffiata e staccata. La matrice metallica fresca viene esposta e immediatamente ossidata per formare detriti di ossido abrasivo duro. Queste particelle aggravano il taglio abrasivo, formando gradualmente cavità concave nelle posizioni di contatto. Man mano che l'usura aumenta lungo la direzione dello spessore della parete del tubo, si verificano finalmente perdite attraverso il foro-. Questo guasto si verifica principalmente nelle posizioni di supporto fisse delle condutture di riscaldamento in titanio a lunga distanza-.
1. Distruzione passiva del film e meccanismo di abrasione ciclica
Il titanio fa affidamento sulla pellicola di ossido compatto superficiale per ottenere prestazioni anti-corrosione, ma lo strato di ossido è sottile e fragile. In caso di microscorrimento tra due superfici di contatto fissate, la forza di taglio per attrito lacera lo strato passivo in piccole aree. Il titanio appena esposto reagisce rapidamente con l'ossigeno per produrre particelle di usura di ossido di titanio. Le particelle dure vengono bloccate tra le superfici di raccordo, trasformando il semplice attrito in un'usura abrasiva a tre-corpi. Il danno da vaiolatura continua ad espandersi in profondità con cicli di vibrazione-a lungo termine. Diversamente dall'abrasione da sfregamento ad ampio-flusso, l'usura da sfregamento si concentra solo su linee o punti di contatto stretti, con un assottigliamento localizzato-di tipo avvallamento anziché una perdita uniforme di materiale.
2. Posizioni tipiche soggette a danni da sfregamento
Posizioni di contatto tra la parete esterna della tubazione e le fascette rigide per tubi, gli elementi di fissaggio a cerchio e i supporti fissi;
Superfici di giunzione sovrapposte di staffe combinate a più-sezioni e rivestimento esterno di tubi in titanio;
Anello di supporto della flangia e aree di pressione dei bulloni con leggero spostamento sotto deformazione termica;
Tubi diritti lunghi in testa con evidenti vibrazioni durante l'avvio e lo spegnimento frequenti della pompa;
Sezioni di condotte interrate in cui la compattazione del terreno di riempimento provoca schiacciamenti locali e microspostamenti.
3. Fattori fondamentali che inducono l'accelerazione del fallimento del fretting
Contatto rigido diretto tra supporto metallico e tubo in titanio senza alcuno strato isolante tampone;
La modalità di fissaggio della tubazione adotta vincoli di bloccaggio completamente rigidi senza alcuna tolleranza di spostamento riservata per l'espansione termica;
L'uscita della pompa non dispone di misure di smorzamento e la fluttuazione della pressione del sistema innesca continue vibrazioni di risonanza della tubazione;
Le staffe sono installate in modo troppo fitto, formando più punti di vincolo fissi per amplificare lo stress di estrusione locale;
Il carico del vento esterno e le vibrazioni durante il funzionamento delle apparecchiature inducono un piccolo slittamento relativo a lungo-termine nei punti di supporto.
4. Misure tecniche di prevenzione e controllo-del collegamento completo
① Aggiungi guarnizioni isolanti smorzanti non-metalliche tra il tubo in titanio e tutti i supporti metallici
Contatto rigido separato fondamentalmente per eliminare le condizioni di attrito da sfregamento.
② Adottare il supporto scorrevole e la struttura della staffa di smorzamento della molla invece dell'installazione con bloccaggio completamente fisso
Riservare spazio di spostamento per l'espansione termica per evitare microslittamento forzato.
③ Installare smorzatori di pulsazioni e componenti per la riduzione delle vibrazioni sull'aspirazione e sull'uscita della pompa
Elimina la fonte di vibrazione dell'eccitazione del fluido del sistema per ridurre lo scuotimento generale della tubazione.
④ Ottimizza la spaziatura del layout delle staffe per evitare-vincoli eccessivi e concentrazione di stress su un singolo punto di supporto
Disperdere uniformemente il carico della tubazione in più posizioni di supporto.
⑤ Staccare regolarmente i morsetti di supporto della chiave per ispezionare le condizioni di vaiolatura della parete esterna e sostituire le guarnizioni obsolete
Riparare i buchi dovuti all'usura prima che si verifichino perdite di perforazione.
5. Tabella di confronto degli effetti della prevenzione
表格
| Modalità di installazione e controllo delle vibrazioni | Rischio di perforazione da sfregamento | Suggerimento per l'applicazione |
|---|---|---|
| Contatto diretto rigido + bloccaggio completamente fisso + nessuna riduzione delle vibrazioni | Dopo un funzionamento con vibrazioni a lungo termine-si verificano perdite di penetrazione di vaiolature profonde | Aggiungi un cuscino isolante e trasforma i supporti fissi in un tipo di smorzamento mobile |
| Protezione del buffer di isolamento + spostamento di espansione riservato + soppressione delle vibrazioni front-end | Elimina efficacemente l'abrasione della pellicola passiva e l'usura di tre-particelle corporee | Specifiche di installazione standard per il sistema di supporto della tubazione di riscaldamento in titanio sopraelevata |
| Trattamento anti-usura per indurimento superficiale + monitoraggio online delle vibrazioni in tempo reale-+ ispezione regolare di smontaggio | Perforazione del punto di contatto estremamente bassa e pericolo nascosto di perdita media | Schema preferito per progetti di reti di tubazioni di riscaldamento sopraelevate anticorrosione chimica-di lunga portata all'aperto |
Conclusione
Il cedimento dovuto all'usura da sfregamento del tubo di riscaldamento in titanio ha origine da un microscorrimento alternativo sulle parti di contatto che supportano la tubazione, che distrugge ripetutamente la pellicola protettiva passiva e forma particelle abrasive che portano alla progressiva penetrazione della vaiolatura. I principali metodi di prevenzione includono la posa di guarnizioni di isolamento per evitare il contatto rigido diretto, l'utilizzo di supporti di smorzamento mobili per adattare la deformazione termica, l'eliminazione delle fonti di eccitazione delle vibrazioni del sistema, l'ottimizzazione della disposizione dei supporti e l'esecuzione di ispezioni periodiche di smontaggio delle posizioni vulnerabili. La gestione a ciclo chiuso dell'intero-processo-della progettazione del supporto della tubazione, la-costruzione dell'installazione in loco e la manutenzione ordinaria delle apparecchiature possono prevenire incidenti dovuti a perdite e guasti alla tubazione causati dall'usura da sfregamento dei tubi di riscaldamento in titanio.
