文档介绍：管道弯头腐蚀和冲蚀问题
解决方案

轮台天健石油科技有限公司
二〇〇七年十二月三十日
PDF created with pdfFactory Pro trial version
管道弯头腐蚀和冲蚀问题解决方案

压力管道是工业装置的重要组成部分,广泛用于石油化工、能源、医药、航空
航天等工业领域,在安全生产上占有极其重要的地位。在管道使用中,腐蚀和冲蚀
会使管壁局部变薄。管道内部腐蚀变薄,压力过大就会导致泄露或爆裂。通常腐蚀
区可以用超声波检测到,但管道边缘或管道过热使用超声波无法检测。所以管道弯
头(为更形象说明下文会用“肘”来代替弯头)腐蚀和冲蚀一直是工业生产中尤为
头痛的问题。
一、“肘”部腐蚀和冲蚀的原理:
1、冲蚀磨损是材料表面被机械力导致的是主要破坏,腐蚀是次要的。当固体粒
子流冲向材料表面时,造成短程微切削和塑性变形的的坑,反复形成磨损,磨损率
取决于粒子的入射角,并且塑性和脆性固体的磨损率不同。对于塑性材料,磨损的
变形量很小,在冲击角 30 度时磨损率最大,其机理与颗粒磨损的机理相同。当冲击
角接近 90 度时,疲劳磨损是主要的,而微切磨损是次要的。“肘”部如果接受高速
颗粒的正面冲击,受到摩擦力最集中的部分就最容易磨损。
2、气蚀是液体连续遭到气体破坏,在液体内部形成真空、空穴,被液体中的气
体或蒸汽填充形成气泡,气泡随液体流动,进入超过临界压力的区域后收缩并消失。
因气泡收缩速度快,其体积变化大,对固体表面产生压力冲击和高温,长期作用使
固体表面形成破坏区。化学作用将加速气蚀侵蚀。
二、流体对“肘”部冲蚀的治理
1、“肘”部材料升级。提高硬度,花费少,收效快,但在某些特殊的情况下,
高温、高压等很难找到合适的材料。
2、“肘”部尺寸调整。加大弯头半径,来增大“肘”部的流通直径,以降低流
速,会影响正常的安装空间和工作效率且耗能大。
3、流体工艺参数的调控。降低介质流速可以减缓或消除流体对“肘”部的冲蚀,
PDF created with pdfFactory Pro trial version
不过调整起来难度很大,切往往起到好的效果。
4、净化流体介质。过滤流体的颗粒杂质,消除液体中的气泡。
5、“肘”部管壁加厚或涂层来防止慢磨损。此法不能彻底解决问题,更换“肘”
部次数频繁。
中国科学院金属研究所、国家金属腐蚀控制工程中心,在研究火箭发动机“90
度弯管效应”的基础上,发明了解决管道拐弯处涡流问题的 DAV。DAV 比传统方法更
有效的解决管道拐弯处的冲蚀和腐蚀问题。大大减少了停机检修时间及更换“肘”
部的次数,达到按期检修保证生产时间、大大节约能量消耗及人力,更便于安装使
用,减小噪音、振动、蒸汽、有毒原料等泄漏现象消失、运行费用减少,利润相应
提高。
三、 DAV 介绍
95%的工业爆炸、火灾、气体泄漏都发生在,被侵蚀的管道“肘”部和正在泄漏
的泵或控制阀处。
95%的泵体存在不同程度的空化现象。
95%的这些问题都被国家金属腐蚀控制工程中心的技术经验和专利产品解决掉。
其