Jenis korosi lokal apa yang paling mungkin terjadi pada titik pengalihan fluida pada konektor empat arah

I. Tee 4 Arah: Node Berisiko Tinggi dalam Sistem Perpipaan

Itu Pemasangan Tee 4 Arah , yang berfungsi sebagai komponen inti untuk aliran konvergen dan divergen dalam jaringan fluida yang kompleks, mengalami kombinasi unik antara tekanan mekanis, dinamika fluida, dan faktor korosif. Geometrinya yang berbeda menjadikannya simpul berisiko tinggi dalam keseluruhan sistem.

Tidak seperti bagian pipa lurus, bagian dalam Tee 4 Arah melibatkan perpotongan tajam dan putaran tajam empat saluran aliran di dalam ruang tengah. Geometri internal yang spesifik ini, khususnya pada saluran masuk cabang tempat fluida mengalami aliran tajam 90∘ perubahan arah, menyebabkan perubahan mendadak pada kecepatan dan tekanan fluida. Akibatnya, geometri ini memicu jenis korosi lokal tertentu. Bentuk-bentuk yang terlokalisasi ini menunjukkan tingkat korosi yang jauh lebih tinggi dibandingkan korosi umum, yang dengan mudah menyebabkan perforasi dinding dan kegagalan besar.

II. Jenis Utama Korosi Lokal di Zona Pembalikan Aliran

Di zona perputaran aliran pada alat kelengkapan Tee 4-Arah, dua jenis korosi lokal yang paling umum dan merusak adalah Korosi yang Dipercepat Aliran (FAC) dan Korosi Erosi.

2.1 Korosi yang Dipercepat Aliran (FAC)

2.1.1 Mekanisme Profesional FAC

Korosi yang Dipercepat Aliran, kadang-kadang secara historis tetapi secara tidak akurat disebut sebagai korosi erosi, sekarang diklasifikasikan secara jelas dalam ilmu korosi modern. FAC terutama menggambarkan fenomena dimana lapisan oksida pelindung pada permukaan logam (seperti magnetit Fe3​O4​ pada baja) dilarutkan secara kimia atau dihilangkan secara mekanis dengan kecepatan yang dipercepat karena peningkatan kecepatan fluida dan turbulensi, sehingga mempercepat korosi pada logam dasar.

FAC dihasilkan dari interaksi korosi elektrokimia dan dinamika fluida. Prinsip intinya adalah:

1. Pengendalian Laju Perpindahan Massa: Dalam larutan berair netral atau basa lemah (misalnya, air umpan boiler, kondensat), laju korosi logam sering kali dikendalikan oleh laju perpindahan massa oksigen terlarut atau ion terhidrasi ke permukaan logam. Turbulensi tinggi dalam zona belok Tee 4-Arah secara signifikan menipiskan lapisan difusi permukaan (Lapisan Difusi Nernst).

2. Pelarutan Lapisan Oksida yang Dipercepat: Aliran kecepatan tinggi dan turbulen tinggi, khususnya dalam air dengan kemurnian rendah oksigen atau terdeoksigenasi, mempercepat pelarutan lapisan oksida pelindung ke dalam cairan curah sebagai ion larut.

3. Paparan Substrat: Setelah lapisan pelindung dihilangkan, logam dasar yang terbuka akan terkorosi dengan cepat dan membentuk lapisan oksida baru. Namun, lapisan yang baru terbentuk ini dengan cepat larut atau dihilangkan oleh aliran yang dipercepat. Hal ini membentuk lingkaran setan yang menyebabkan penipisan dinding secara cepat.

2.1.2 Mengapa Tee 4-Arah merupakan Hotspot FAC

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

• Tegangan Geser Tinggi: Saat fluida membuat a 90∘ pada gilirannya, tegangan geser fluida yang sangat tinggi dihasilkan di sisi dalam tikungan (terutama di tepi saluran masuk cabang), yang secara langsung menyerang lapisan oksida.

• Turbulensi Tinggi Terlokalisasi: Turbulensi lokal berintensitas tinggi yang dibentuk oleh zona pemisahan aliran dan resirkulasi secara signifikan meningkatkan laju perpindahan massa, mempercepat pelarutan lapisan oksida.

2.2 Erosi-Korosi

2.2.1 Mekanisme Profesional Erosi-Korosi

Erosi-Korosi secara khusus mengacu pada efek sinergis dari keausan mekanis dan korosi kimia ketika media mengandung partikel padat (misalnya pasir, terak, bubuk katalis). Partikel tersebut berdampak pada permukaan logam dengan energi kinetik yang tinggi.

• Erosi Mekanis: Partikel padat membentur dan mengikis atau merusak kisi logam, menyebabkan kerugian material.

• Efek Sinergis: Erosi mekanis mempercepat korosi: dampak partikel tidak hanya menghilangkan lapisan oksida pelindung tetapi juga mengekspos permukaan logam yang lebih segar dan lebih aktif, menyebabkan laju korosi elektrokimia meroket. Pada saat yang sama, sifat produk korosi yang longgar dan berpori membuatnya lebih rentan terhadap gerusan dan penghilangan partikel, sehingga semakin mempercepat proses erosi.

2.2.2 Titik Panas Erosi-Korosi pada Tee 4 Arah

Pada 4-Way Tee, area erosi-korosi yang paling parah adalah titik pelampiasan langsung setelah belokan dan daerah tikungan bagian dalam dari defleksi aliran. Karena inersia selama belokan, partikel-partikel berat cenderung mempertahankan momentum liniernya, berdampak pada dinding bagian dalam yang berlawanan dari cabang belokan pada kecepatan dan sudut yang lebih tinggi.

Fenomena ini terutama terlihat pada sistem yang mengalirkan slurry dengan kandungan padatan tinggi atau beroperasi pada kecepatan aliran tinggi.

AKU AKU AKU. Jenis Korosi Lokal Lainnya

Selain FAC dan korosi erosi, karakteristik geometris Tee 4-Arah dapat memicu bentuk korosi lokal lainnya dalam kondisi media tertentu:

3.1 Korosi Celah

Jika Tee 4 Arah menggunakan sambungan berulir atau sambungan flensa, dan celah kecil yang sulit dibersihkan terbentuk di akar benang, di bawah paking, atau di zona las, maka korosi celah dapat terjadi. Dalam celah terbatas, pembaharuan cairan terhambat, menyebabkan perubahan lokal pada gradien konsentrasi oksigen, tingkat pH, dan konsentrasi ion klorida. Hal ini membentuk sel korosi, mengakibatkan pelarutan logam secara cepat di dalam celah.

3.2 Korosi Lubang Akibat Turbulensi

Meskipun turbulensi sering kali menghambat korosi umum, pada aliran turbulen tinggi dan kecepatan tinggi dalam media yang mengandung ion klorida konsentrasi tinggi (seperti air laut), turbulensi dapat menyebabkan erosi lokal pada permukaan logam, sehingga menciptakan titik aktif kecil. Bintik-bintik ini rentan berkembang menjadi inti korosi pitting. Setelah lubang terbentuk, mekanisme autokatalitiknya mendorong korosi jauh ke dalam material, yang pada akhirnya menyebabkan perforasi.