La fallada de penetració del desgast del fretting es refereix a un petit lliscament alternatiu relatiu que es produeix entre el cos de la canonada de titani i les pinces de la canonada, els suports fixos, els suports penjants sota la vibració de la canonada, la pulsació de mitjana pressió i el desplaçament d'expansió tèrmica. La superfície de contacte s'extrudeix i es frega repetidament amb un moviment de micro-amplitud. La densa pel·lícula passiva de diòxid de titani es ratlla i es desprèn contínuament. La matriu metàl·lica fresca s'exposa i s'oxida immediatament per formar restes d'òxid abrasiu dur. Aquestes partícules agreugen el tall abrasiu, formant gradualment fosses còncaves a les posicions de contacte. A mesura que el desgast s'aprofundeix al llarg de la direcció del gruix de la paret de la canonada, finalment apareixen fuites del-perforat. Aquesta fallada es produeix principalment en posicions de suport fixes de canonades de calefacció de titani de llarga distància-.
1. Destrucció passiva de pel·lícules i mecanisme d'abrasió cíclica
El titani es basa en la pel·lícula d'òxid compacta de la superfície per aconseguir un rendiment anticorrosió, però la capa d'òxid és fina i trencadissa. Sota el micro lliscament entre dues superfícies de contacte fixades, la força de tall de fricció trenca la capa passiva en zones minúscules. El titani recentment exposat reacciona ràpidament amb l'oxigen per produir partícules de desgast d'òxid de titani. Les partícules dures s'enganxen entre les superfícies d'ajust, convertint la fricció simple en un desgast abrasiu de tres-cossos. Els danys per picadura segueixen expandint-se en profunditat amb els-cicles de vibració a llarg termini. A diferència de l'abrasió de fregament de gran-abast de flux, el desgast del fretting només es concentra en línies o punts de contacte estrets, amb un aprimament de tipus-localitzat en lloc d'una pèrdua uniforme de material.
2. Posicions típiques propenses a danys per fretting
Posicions de contacte entre la paret exterior de la canonada i les pinces rígides de la canonada, els fixadors de cèrcol i els suports fixos;
Superfícies d'unió de solapa de suports combinats de múltiples-seccions i pell exterior de tubs de titani;
Anell de suport de brida i zones de pressió de cargols amb un lleuger desplaçament sota deformació tèrmica;
Conduccions rectes llargues aèries amb vibració òbvia durant l'arrencada i l'aturada freqüents de la bomba;
Seccions de canonades enterrades on la compactació del sòl de farciment provoca compressió local i micro desplaçament.
3. Factors inductors bàsics que acceleren el fracàs per fretting
Contacte rígid directe entre el suport metàl·lic i el tub de titani sense cap capa d'aïllament amortidor;
El mode de fixació de la canonada adopta restriccions de bloqueig totalment rígides sense desplaçaments reservats per a l'expansió tèrmica;
La sortida de la bomba no té mesures d'amortiment i la fluctuació de la pressió del sistema desencadena una vibració contínua de ressonància de la canonada;
Els suports s'instal·len massa densament, formant múltiples punts de restricció fixos per amplificar l'estrès local d'extrusió;
La càrrega del vent externa i la vibració del funcionament de l'equip indueixen a llarg termini un petit lliscament relatiu en els punts de suport.
4. Mesures tècniques de-prevenció i control d'enllaços complets
① Afegiu juntes d'aïllament d'amortiment no-metàl·liques entre la canonada de titani i tots els suports metàl·lics
Separeu el contacte rígid fonamentalment per eliminar les condicions de fregament.
② Adopteu un suport lliscant i una estructura de suport d'amortiment de molla en lloc d'una instal·lació de bloqueig totalment fixada
Reserveu espai de desplaçament per a l'expansió tèrmica per evitar el micro lliscament forçat.
③ Instal·leu amortidors de pulsacions i components de reducció de vibracions a l'entrada i sortida de la bomba
Suprimeix la font de vibració d'excitació del fluid del sistema per reduir la sacsejada general de la canonada.
④ Optimitzeu l'espaiat de la disposició dels parèntesis per evitar-restriccions excessives i concentració de tensió en un únic punt de suport
Disperseu la càrrega de la canonada a múltiples posicions de suport uniformement.
⑤ Traieu regularment les pinces de suport de les claus per inspeccionar l'estat de picat de la paret exterior i substituir les juntes envellides
Repareu els pous de desgast primerenc abans que es produeixin fuites per perforació.
5. Taula comparativa d'efectes de prevenció
表格
| Mode d'instal·lació i control de vibracions | Risc de perforació per fretting | Suggeriment d'aplicació |
|---|---|---|
| Contacte directe rígid + bloqueig fix complet + sense reducció de vibracions | Les fuites de penetració de picades profundes apareixen després d'una operació de vibració a llarg termini- | Afegiu un coixí aïllant i transformeu els suports fixos en un tipus d'amortiment mòbil |
| Protecció del buffer d'aïllament + desplaçament d'expansió reservat + supressió de vibracions-frontal | Reduïu eficaçment l'abrasió de la pel·lícula passiva i el desgast de tres-partícules corporals | Especificació d'instal·lació estàndard per al sistema de suport de canonades de calefacció de titani |
| Tractament anti-desgast d'enduriment superficial + monitorització en temps real-de vibracions en línia + inspecció periòdica de desmuntatge | Perforació del punt de contacte extremadament baixa i perill ocult de fuites mitjanes | Esquema preferit per a projectes de xarxa de canonades de calefacció anticorrosió amb productes químics de llarg-carrera exterior |
Conclusió
La fallada del desgast del tub d'escalfament de titani s'origina per un micro lliscament alternatiu a les peces de contacte que suporten la canonada, que destrueix repetidament la pel·lícula passiva protectora i forma partícules abrasives que condueixen a una penetració progressiva de la perforació. Els mètodes de prevenció bàsics inclouen la col·locació de juntes d'aïllament per evitar el contacte rígid directe, l'ús de suports d'amortiment mòbils per adaptar la deformació tèrmica, l'eliminació de fonts d'excitació de vibracions del sistema, l'optimització de la disposició del suport i la realització d'inspeccions periòdiques de desmuntatge de posicions vulnerables. La gestió-de processos tancats-de disseny de suport de canonades, la-construcció d'instal·lacions in situ i el manteniment rutinari d'equips poden evitar accidents de fuites i fallades de canonades causades pel desgast per fricció dels tubs de calefacció de titani.
