紊流区流态控制对B10管海水腐蚀的影响及改进

发布时间：2021-11-22 09:23

　　针对目前舰船海水系统使用的B10管在东海舟山海域出现异常腐蚀问题,综合考虑表面成膜情况、焊接热影响区、电绝缘、紊流区流态等因素,采用仿真的方法计算分析紊流区不同转弯半径弯头、三通连接方式对实际流速的影响,结果表明,放样时弯头弯曲半径、三通连接方式的选择对流速极值点有较大影响,据此对后续舰船建造过程中的弯头、三通放样提出相应的原则性要求。 

【文章来源】：船海工程. 2020,49(06)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

空调出口弯头出现腐蚀漏点

图1 空调出口弯头出现腐蚀漏点对目前发生异常腐蚀的舰船进行调研统计,在航舰船海水B10管路出现泄漏主要有以下几个特征:①集中在位于东海舟山海域,同样型号舰船在北海和南海海域航行都未见类似的情况。②泄漏点主要集中在弯头、三通处,直管段极少出现。③腐蚀泄露点集中于焊缝附近15 mm以内,位于焊接热影响区。

根据调研结果,弯头处出现腐蚀是B10管海水腐蚀的常见现象。以图1左侧中某空调出口弯头腐蚀为例,利用仿真对出现腐蚀泄漏的B10定型弯头实际流场特性进行模拟计算,计算参数如下:弯头的管径为38X2,通径为DN32,设计海水入口流量为5 m3/h,平均流速为1.53 m/s。仿真结果见图3。结果表明流体以此流速流经90°弯头时,管内靠近中心区域为稳流区,而在管壁两侧会形成加速区和减速区,弯管内侧速度明显增大为加速区,弯管外侧速度明显减小为减速区。这与实际B10管腐蚀多发生在弯头处远多于直管段的结果是一致的,说明弯头处亦是B10管抗腐蚀的薄弱点。而当弯头弯曲半径为1倍外径时,海水流速的极大值为2.54 m/s,出现在弯管内侧,相对于平均流速1.53 m/s增速66%,远超平均流速。

【参考文献】：
期刊论文
[1]多场耦合条件下的B10铜镍合金在海水中的腐蚀行为[J]. 戴明城,万新斌,鞠剑峰,孙启.  腐蚀与防护. 2019(07)
[2]B10铜镍环焊接热影响区失效分析[J]. 李海川,杨红燕,汪殿龙,梁志敏.  焊接. 2018(09)
[3]海水中Cu2+对B10铜合金腐蚀行为的影响[J]. 赵增元,吕伟艳.  全面腐蚀控制. 2017(07)
[4]B10铜镍合金海水加速腐蚀行为[J]. 刘天娇,陈惠鹏,张卫方,娄伟涛.  材料工程. 2017(05)
[5]白铜B10和B30冲刷腐蚀对比研究[J]. 郑俊涛,张三平,周学杰,曾恩,胡章枝.  装备环境工程. 2010(01)
[6]B10铜镍合金流动海水冲刷腐蚀电化学行为[J]. 杜娟,王洪仁,杜敏,李海涛.  腐蚀科学与防护技术. 2008(01)
[7]舰船海水管系选材及防腐对策[J]. 沈宏,高峰,张关根,钱卫忠.  船舶工程. 2002(04)
[8]海水中泥沙对铜及铜合金腐蚀的影响[J]. 金威贤,谢荫寒,靳裕康,朱洪兴.  材料保护. 2001(01)
[9]流体力学因素对冲刷腐蚀的影响机制[J]. 郑玉贵,姚治铭,柯伟.  腐蚀科学与防护技术. 2000(01)
[10]铜镍合金BFe30-1-1在流动人工海水中的腐蚀行为[J]. 杨帆,郑玉贵,姚治铭,柯伟.  中国腐蚀与防护学报. 1999(04)



本文编号：3511404