彎管沖蝕(bending erosion)

是指流體通過彎管時,彎管內壁受到流體中固體顆粒或液滴(是指在靜止條件下可沉降,在湍流條件下能維持懸浮狀態的細小液體粒子,主要粒徑範圍在200μm以下)的沖擊和磨損,導致材料損耗的現象。這種沖蝕現象在管線系統中很常見,尤其是在存在固體顆粒或液滴的流體中,如液/固兩相流或氣/液兩相流

彎管沖蝕的影響因素主要包括
A.彎管的幾何參數:
1. 彎管直徑(D): 彎管直徑越大,沖蝕面積也越大,沖蝕程度也可能或許越高。
2. 彎徑比(R/D): 彎徑比是指彎管的彎曲半徑(R) 與管徑(D) 的比值。 彎徑比越大,流體在彎管內的流動越平緩,沖蝕程度越低。
3. 彎曲角度: 彎曲角度越大,流體流動方向的改變越大,沖蝕程度也可能越高。
B.流體特性:
1. 流速: 流體流速越高,沖蝕程度也越高。
2. 固體顆粒或液滴的濃度和粒徑: 固體顆粒或液滴的濃度越高,粒徑越大,沖蝕程度也越高。
3. 材料特性: 彎管材料的耐沖蝕性能對沖蝕程度有直接影響。

彎管沖蝕的影響:
管線壁厚減薄: 彎管沖蝕會導致彎管壁厚減薄,甚至產生沖蝕孔洞,影響管線的正常使用和安全。
管線壽命縮短: 彎管沖蝕會加速管線老化,縮短管線的使用壽命。
系統效率降低: 彎管沖蝕可能導致管線堵塞,影響流體輸送效率。
安全隱患: 嚴重的彎管沖蝕可能因管線破裂造成泄漏,甚至引發安全事故。

照片資訊:市售2″_A106B 90E/40s彎頭沖蝕現象。(市售彎頭1.5D的LR或1.0D的SR二者都是一種機械彎管工法呈現)

為了減輕彎管沖蝕,可以採取以下措施:
1. 優化彎管幾何設計: 增加彎管彎徑比,選擇合適的彎曲角度。
2. 降低流體流速: 合理設計管線系統,避免過高的流體流速。
3. 減少固體顆粒或液滴的含量: 在流體輸送過程中,盡可能去除固體顆粒和液滴。
4. 選擇耐沖蝕材料: 在管線設計時,選擇耐沖蝕性能較好的材料。
5. 定期檢查和維護: 定期檢查彎管的沖蝕情況,及時更換損壞的彎管。

(以上資訊:編輯網路資料彙整)

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