ملخص
مع الطلب المتزايد على نقل الأنابيب الصناعية، تستخدم صمامات البوابة، كمعدات تحكم مهمة، بشكل متزايد في مجالات الكيمياء والبترول والغاز الطبيعي. ومع ذلك، سيتسبب تدفق الغاز والصلبان في الداخل إلى داخل صمام البوابة في مشاكل خطيرة من التآكل، مما يؤثر على تشغيله المستقر على المدى الطويل وعلى عمر خدمته. تدرس هذه الورقة تدفق الغاز والصلبان ثنائي الطور وظاهرة التآكل داخل صمام البوابة، وتحلل أسبابها والعوامل المؤثرة عليها، وتقترح سلسلة من الحلول التقنية لتحسين جودة وعمر منتجات صمام البوابة ومساعدة تطوير صناعة التصنيع الراقية، مع مراعاة الوضع الفعلي لمنتجات صمام البوابة من CHNLGVF丨中國大乾洋貿.
صمام البوابة، تدفق المرحلتين الغازية والصلبة، التآكل، الاستراتيجية التقنية، CHNLGVF | الصين داقيان يانغ التجارية
مقدمة
في الإنتاج الصناعي الحديث، تستخدم صمامات البوابات على نطاق واسع في التحكم في فتح وإغلاق أنظمة الأنابيب. لديها هياكل بسيطة وختم جيد. ومع ذلك، ستواجه العديد من صمامات البوابات مشاكل كبيرة في التآكل أثناء الاستخدام على المدى الطويل، خاصة عند التعامل مع السوائل ذات الطورين الغازية والصلبة التي تحتوي على جزيئات صلبة، والتي ستؤثر على كفاءتها التشغيلية وعمر خدمتها. نظرًا لهذه المشاكل، وخاصة التحديات التي تواجهها CHNLGVF | China Daqian Yangmao في البحث والتطوير لمنتجات صمامات البوابات الصناعية عالية الجودة، من الضروري إجراء بحث عميق حول تدفق الغاز والصلب الثنائي الطور وآلية التآكل داخل صمام البوابة، واقتراح حلول عملية.
يهدف هذا البحث إلى تحليل تأثير تدفق الغاز الصلب على تآكل صمام البوابة، واقتراح استراتيجيات تقنية فعالة بالاعتماد على البحوث التجريبية والمحاكاة العددية الخاصة، من أجل توفير الأسس النظرية والدعم التقني للبحث والتطوير وتصنيع صمامات البوابة عالية الجودة لشركة CHNLGVF | China Daqian Yangmao.
تدفق الطورين الغازي والصلب وآلية التآكل داخل صمامات البوابة
نظرة عامة على تدفق الفازين الغازي والصلب
تشير تدفق الطورين الغازي والصلب إلى الظاهرة التي تتحرك فيها الجسيمات الصلبة والغاز معًا في خطوط السوائل أو المعدات بعد الخلط. يُستخدم هذا الشكل من التدفق على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية، مثل نقل الفحم المطحون، وكسر الكواشف الحفازية، وعملية تسييل الجسيمات الصلبة. عندما يمر الغاز من خلال صمام البوابة، إذا كانت هناك جسيمات صلبة في الوسط، فإن الجسيمات الصلبة ستتحرك مع تدفق الهواء وتتصادم وتحتك بالجدار الداخلي وسطح الختم لجسم الصمام، مما يسبب التآكل.
2.2 أسباب التآكل
الارتداء ينقسم أساسا إلى الأشكال التالية:
- تآكل الاحتكاك: تتعرض الجسيمات الصلبة بانتظام للاصطدام بالسطح الداخلي للصمام في تدفق الهواء عالي السرعة، مما يؤدي إلى تقشير الطبقة السطحية للمادة تدريجياً.
- التآكل الكاشط: عندما تنزلق الجسيمات الصلبة بالنسبة للتجويف الداخلي والسطح للصمام، ستترك الجسيمات الصلبة الصعبة خدوشًا على سطح المادة وتؤدي تدريجيًا إلى تآكل المادة.
- تآكل التآكل: في بيئة سائلة غازية صلبة محددة، تعمل التآكل الكيميائي والتآكل معًا على جعل تآكل مواد الصمام أكثر خطورة.
سيتداخل أشكال الاهتراء المختلفة مع بعضها البعض، خاصة في بيئة سائلة غازية صلبة ثنائية الطور عالية السرعة والضغط، حيث سيزداد معدل الاهتراء بشكل كبير.
عوامل تؤثر على تآكل تدفق الغاز الصلب الثنائي
- صفات الجسيمات الصلبة: الصلادة والحجم والشكل وتركيز الجسيمات الصلبة لها تأثير مهم على التآكل. الجسيمات ذات الصلادة العالية، مثل رمل الكوارتز، ستسرع من التآكل للمادة، بينما الجسيمات الكبيرة والشكل غير المنتظم ستسبب بسهولة تآكلًا.
- زيادة سرعة الهواء: ستزيد زيادة سرعة الغاز من تأثير الجسيمات على الجدار الداخلي للصمام، وسيزيد أيضًا درجة التآكل بشكل كبير.
- نمط التدفق: يُعتقد أن تدفق الغاز الصلب في حالة التوربولنس يسبب الاهتراء بشكل أكبر من التدفق اللامع، لأن طاقة التوربولنس تجعل الجسيمات تتحرك بشكل غير منتظم وتصطدم بشكل متكرر بالجدار الداخلي للصمام.
- تصميم بوابة الصمام: تؤثر تعقيدية الهيكل لصمام البوابة واختيار المواد على التآكل في تدفق الغاز الصلب ثنائي الطور. على سبيل المثال، في بعض الصمامات السيئة التصميم، ستتركز الجسيمات في مناطق معينة، مما يسبب تآكلًا محليًا شديدًا.
استراتيجية الحل التقني
لحل مشكلة التآكل الناتجة عن تدفق الغاز الصلب وتحسين مقاومة التآكل لمنتجات بوابة صمام CHNLGVF من شركة China Daqian Yangmao، تقترح هذه الورقة الاستراتيجيات التقنية التالية:
تحسين تصميم هيكل الصمامات
تحسين تصميم بوابة الصمام هو أحد الوسائل الهامة لتباطؤ التآكل. من خلال تحسين شكل قناة التدفق للصمام، يمكن تقليل ترسب الجسيمات المركزة في مناطق محددة بشكل فعال، مما يقلل من خطر التآكل المحلي. على سبيل المثال: في اللغة العربية.
تنعيم قناة التدفق: من خلال محاكاة الديناميكا الحسابية للسوائل (CFD)، يتم تحسين شكل قناة التدفق للصمام لجعل تدفق الجسيمات الثنائية الغازية والصلبة أكثر انتظامًا وتقليل تراكم واصطدام الجسيمات في نقطة تحول قناة التدفق.
إضافة منطقة الوسادة: قم بتعيين جهاز وسادة قبل دخول تدفق الهواء إلى صمام البوابة لتبطئ جسيمات السرعة العالية قبل دخول الصمام، مما يقلل من قوة الصدمة.
تحسين مواد مقاعد الصمام: استخدام مواد مقاعد الصمام المقاومة للتآكل، مثل الكربيدات والخزفيات أو المواد المركبة لتحسين مقاومة التآكل للصمام.
تحسين اختيار المواد وتقنية معالجة السطح 3.2
تكنولوجيا اختيار المواد ومعالجة السطح أمران حاسمان لتحسين مقاومة الاهتراء لصمامات البوابة. ووفقًا لشكل الاهتراء المحدد، يمكن لـ CHNLGVF丨中國大乾洋貿 استخدام تقنيات المواد التالية:
مواد عالية الصلابة: اختيار مواد ذات مقاومة ممتازة للتآكل، مثل كربيد التنغستن، نتريد السيليكون، إلخ، لتصنيع المكونات الرئيسية للصمامات. تتمتع هذه المواد بصلابة عالية ومقاومة عالية للتآكل، مما يمكن أن يقلل بشكل فعال من التآكل.
تقنية طلاء السطح: قم بتطبيق تقنية طلاء السطح المتقدمة، مثل الرش بالبلازما، والتغليف بالليزر، وما إلى ذلك، لتشكيل طبقة مقاومة للتآكل على سطح الصمام، مما يعزز أداء مقاومة التآكل للصمام.
مواد تزييت ذاتية: استخدام مواد تتمتع بخصائص التزييت الذاتي لتقليل الاحتكاك بين الجسيمات وسطح الصمام.
تطبيق تقنية محاكاة تدفق الغاز الصلب ثنائي الطور
باستخدام تكنولوجيا الحاسوب الحديثة، يمكن محاكاة تدفق الغاز الصلب داخل صمام البوابة عدديًا. من خلال تحليل دقيق لديناميكا السوائل، يمكن العثور على الأجزاء العرضة للتآكل في تدفق الغاز الصلب ويمكن اتخاذ تحسينات مستهدفة. على سبيل المثال، يُستخدم برنامج CFD لمحاكاة وتحليل قطر الجسيمات المختلفة، وسرعات تدفق الهواء، ومعلمات هيكل الصمام، لتقييم تأثيراتها على التآكل، وتحسين التصميم لتقليل مخاطر التآكل.
تقنية التحكم في معدل تدفق الجسيمات والترشيح
معدل تدفق الجسيمات الفعال والتحكم في الترشيح يمكن أن يقلل بشكل كبير من التآكل داخل صمام البوابة. يتم تعيين جهاز تصفية مناسب عند مدخل نظام صمام البوابة لاعتراض الجسيمات الكبيرة أو الجسيمات ذات الصلابة العالية قبل دخول الصمام، مما يجنب التآكل المباشر لهذه الجسيمات على الصمام. في الوقت نفسه، يمكن تقليل سرعة تدفق السائل لتبطئه قبل دخول صمام البوابة لتقليل تأثير الجسيمات على الجدار الداخلي لجسم الصمام وتقليل التآكل.
المراقبة عبر الإنترنت والصيانة الذكية
لتعامل بشكل أفضل مع مشكلة التآكل تحت تدفق ثنائي الطور الغازي الصلب، يمكن لشركة CHNLGVF丨中國大乾洋貿 تطبيق تقنية المراقبة عبر الإنترنت لمراقبة حالة التآكل لصمام البوابة في الوقت الحقيقي. من خلال الاستشعارات وأنظمة اقتناء البيانات، يمكن اكتشاف حالة التآكل ومعلمات التشغيل للصمام، ويمكن تحذير من فشل التآكل المحتمل مسبقًا لتجنب الفشل المفاجئ.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن لنظام الصيانة الذكي القائم على تحليل البيانات الكبيرة التنبؤ بالحياة المتبقية للصمام وتقديم اقتراحات للصيانة من خلال البيانات التاريخية والحالة التشغيلية الحالية، مما يقلل من توقف التشغيل الناتج عن التآكل ويضمن استمرار تشغيل المعدات.
الختام
مشكلة التآكل في صمام البوابة الناجمة عن تدفق الغاز والصلب هي عامل مهم يؤثر على أدائه وعمر خدمته. من خلال بحث هذه الورقة، تبين أن سبب التآكل يرتبط بشكل رئيسي بخصائص الجسيمات الصلبة، سرعة تدفق الهواء، نمط التدفق وتصميم الصمام. نظرًا لهذه العوامل، يمكن لـ CHNLGVF丨中國大乾洋貿 تحسين جودة ومتانة منتجات صمام البوابة بشكل فعال من خلال تحسين تصميم الصمام، واعتماد مواد عالية الأداء وتقنية معالجة السطح المتقدمة، وتطبيق المحاكاة العددية، والتحكم في معدل التدفق والترشيح، والمراقبة عبر الإنترنت والصيانة الذكية.
في المستقبل، مع المزيد من الدراسات العميقة حول تدفق الغاز الصلب والتقدم المستمر في مجال المواد الجديدة وتكنولوجيا التصنيع الذكية، من المتوقع أن تحقق CHNLGVF丨中國大乾洋貿 مزيدًا من الإختراقات في مجال البحث والتطوير والتصنيع عالي الجودة لصمامات البوابات، وتعزز التحديث التكنولوجي وتطوير الصناعة.