四極コネクタの流体分流点で特に発生する可能性が高い局所腐食の種類は何ですか?- Ningbo Etdz Andrew Precision Cast Co., Ltd.

I. 4 方向ティー: 配管システムの高リスクノード

の 4方向ティーフィッティングは、複雑な流体ネットワーク内で流れを収束および分岐させるための中心コンポーネントとして機能し、機械的応力、流体力学、および腐食要因の独特な組み合わせにさらされます。その独特の形状により、システム全体の中でリスクの高いノードになります。

直管セクションとは異なり、4 ウェイ T 型の内部では、中央チャンバー内の 4 つの流路が激しく交差し、急に曲がります。この特定の内部形状は、特に流体が急激な衝撃を受ける分岐入口で発生します。方向が変化すると、流体の速度と圧力が急激に変化します。その結果、この形状は特定の種類の局所的な腐食を引き起こします。これらの局所的な形態は、一般的な腐食よりも著しく高い腐食速度を示し、容易に壁貫通穴や壊滅的な故障を引き起こします。

II.流れ転換ゾーンにおける局部腐食の主な種類

4 ウェイ T 継手の流れ転換ゾーンでは、最も一般的で破壊的なタイプの局部腐食の 2 つが、流動加速腐食 (FAC) とエロージョン-コロージョンです。

2.1 流動促進腐食 (FAC)

2.1.1 FAC の専門的な仕組み

流れ加速腐食は、歴史的にはエロージョンコロージョンと呼ばれることもありますが、不正確ですが、現在では現代の腐食科学では明確に分類されています。 FAC は主に、金属表面上の保護酸化物層 (マグネタイトなど) が形成される現象を説明します。鋼上）は化学的に溶解するか、流体速度と乱流の増加により加速度的に機械的に除去され、それによって母材金属の腐食が加速されます。

FAC は、電気化学的腐食と流体力学の相互作用から生じます。その中心となる原則は次のとおりです。

物質移動速度の制御: 中性または弱アルカリ性の水溶液 (ボイラー給水、凝縮水など) では、金属の腐食速度は、多くの場合、金属表面への溶存酸素または水和イオンの物質移動速度によって制御されます。 4 ウェイティーの回転ゾーン内の高い乱流により、表面拡散層 (ネルンスト拡散層) が大幅に薄くなります。
酸化物層の溶解の加速: 特に低酸素または脱酸素された高純水における高速および高乱流は、可溶性イオンとしてバルク流体への保護酸化物層の溶解を加速します。
基板の露出: 保護層が除去されると、露出したベース金属が急速に腐食し、新しい酸化層が形成されます。ただし、この新たに形成された層は、加速された流れによってすぐに溶解または除去されます。これが悪循環を形成し、急速な壁の薄化につながります。

2.1.2 4 ウェイ T シャツが FAC ホットスポットである理由

の turning zone of a 4-Way Tee is a typical FAC hotspot because of:

高せん断応力: 流体が逆に、非常に高い流体せん断応力が曲がりの内側 (特に分岐入口の端) で発生し、酸化物層を直接攻撃します。
局所的な高乱流: 流れの分離ゾーンと再循環ゾーンによって形成される局所的な高強度の乱流により、物質移動速度が大幅に向上し、酸化物層の溶解が加速されます。

2.2 エロージョン・コロージョン

2.2.1 エロージョン・コロージョンの専門的なメカニズム

エロージョン・コロージョンとは、特に媒体に固体粒子 (砂、スラグ、触媒粉末など) が含まれている場合の機械的摩耗と化学的腐食の相乗効果を指します。粒子は高い運動エネルギーで金属表面に衝突します。

機械的浸食: 固体粒子が衝突して金属格子を剥がすか破壊し、材料損失を引き起こします。
相乗効果: 機械的浸食は腐食を加速します。粒子の衝突により、保護酸化層が除去されるだけでなく、新鮮でより活性な金属表面が露出し、電気化学的腐食速度が急増します。同時に、腐食生成物は緩くて多孔質であるため、粒子による研磨や除去がより起こりやすくなり、侵食プロセスがさらに加速されます。

2.2.2 4 ウェイ T 型のエロージョン・コロージョン・ホットスポット

4 ウェイ T 型では、エロージョンコロージョンが最も深刻な領域は、ターン後の直接衝突点と流れの偏向の内側の曲がり領域です。回転中の慣性により、重い粒子は線形運動量を維持する傾向があり、より高い速度と角度で回転ブランチの反対側の内壁に衝突します。

この現象は、固形分含有量の高いスラリーを搬送するシステムや高流速で動作するシステムで特に顕著です。

Ⅲ．その他の局部腐食タイプ

FAC とエロージョンコロージョンに加えて、4 ウェイティーの幾何学的特性により、特定の媒体条件下で他の形態の局所腐食が引き起こされる可能性があります。

3.1 隙間腐食

4 ウェイティーがねじ接続またはフランジ接続を使用しており、ねじの根元、ガスケットの下、または溶接部に小さな掃除しにくい隙間が形成される場合、隙間腐食が発生する可能性があります。限られた隙間内では、体液の更新が制限され、酸素濃度勾配、pH レベル、塩化物イオン濃度の局所的な変化が生じます。これにより腐食セルが形成され、隙間内の金属が急速に溶解します。

3.2 乱流による孔食

乱流は一般的な腐食を抑制することがよくありますが、高濃度の塩化物イオンを含む媒体 (海水など) 中の高乱流、高速の流れの下では、乱流は金属表面に局所的な浸食を引き起こし、小さな活性スポットを生成する可能性があります。これらのスポットは、孔食核に発展する傾向があります。ピットが形成されると、その自己触媒メカニズムにより材料の奥深くまで腐食が進み、最終的には穴あきが発生します。