Sut Mae'r Gwrthsafiad Erydiad-Gwrthsefyll Cyrydiad o 70-30 Cupronickel yn Cymharu â PTFE mewn Dŵr Môr Cyflymder Uchel?

Mae dŵr halen sy'n symud, yn enwedig pan fydd yn cario darnau o dywod neu gregyn crog, yn gweithredu fel sandblaster hylif y tu mewn i diwb cyfnewidydd gwres. Mae dau ddeunydd a ddefnyddir yn nodweddiadol mewn gwasanaeth dŵr môr--70-30 copr-nicel a PTFE---yn ymateb yn dra gwahanol i'r camddefnydd mecanyddol hwn. Mae'r her yn fwy na dim ond ymwrthedd cyrydiad. Mae'r frwydr wirioneddol yn erbyn diraddio oherwydd effaith gronynnau cyflymder uchel.

Gall y canlyniad ymddangos yn anghyson yn y gymhariaeth dŵr môr cyrydiad 70-30 cupronickel yn erbyn PTFE erydiad. Gan fod PTFE yn anadweithiol yn gemegol i ddŵr y môr, tra bod aloion copr yn dal i fod yn fetelau gweithredol electrocemegol. Ond o dan amgylchiadau llif cyflymder uchel sgraffiniol, gall yr aloi metelaidd llymach weithiau bara'n fwy na'r polymer meddalach pan ddaw erydiad yn brif fodd methiant.

Erydiad System Dŵr Môr-Cydrydiad
Erydiad{0}}Mae cyrydu yn ffenomen fecanyddol ac electrocemegol gyfunol.

Effaith Cyflymder Hylif
Wrth i gyflymder dŵr y môr gynyddu,

Mae cynnwrf yn gwaethygu

Haenau terfyn tenau

Cynnydd mewn egni effaith gronynnau

mae traul ar yr wyneb yn cyflymu

Gyda solidau crog, caiff y deunydd ei dynnu'n gorfforol o wal y tiwb gan y llif hylif.

Tywod fel asiant sgraffiniol
Gall gronynnau o dywod mân achosi:

Gougio wyneb

Ffilm stribed

Microdorri

Effaith blinder dro ar ôl tro

Mae difrifoldeb yn amrywio ar:

Crynodiad gronynnau

Meintiau gronynnau

Caledwch gronynnau

Siâp y gronyn

Cyflymder y nant

Mae gronynnau cwarts yn elyniaethus iawn oherwydd eu miniogrwydd, eu caledwch a'u geometreg onglog.

Sut mae 70-30 Cupronickel yn Amddiffyn Ei Hun
70-Mae aloi copr-nicel 30 oddeutu:

70% copr

30 % nicel

Am gyfnod hir mae'r aloi hwn wedi'i ddefnyddio ar gyfer cyfnewidwyr gwres morwrol oherwydd ffurfio gorchudd ocsid amddiffynnol.

Yr Haen Ocsid Iachau Hunan-
Mae'r aloi yn datblygu ar amlygiad i ddŵr môr:

Araen cuprous ocsid glynu'n gadarn

Mae'r cotio ocsid hwn yn ffurfio haen amddiffynnol rhag difrod pellach.

Mae'r metel wedi'i orchuddio â chroen ceramig sy'n hunan-iacháu. Yr unig amddiffyniad o'r polymer yw ei lithredd.

Ymwrthedd ar Gyflymder Uchel Llif
Mewn dŵr môr glân gall y ffilm ocsid fod yn sefydlog ar gyflymder o'r drefn:

3-4 m/eiliad

Yn yr ystod hon:

Mae tynnu ffilm yn gyfyngedig o hyd

Ymosodiad Ar yr Arwyneb Dal Dan Reolaeth

Mae'r haen amddiffynnol bob amser yn cael ei diwygio

Os yw sgraffiniad yn tarfu ychydig ar y ffilm ocsid, mae'r metel agored yn ailocsidio'n gyflym ac yn adfer amddiffyniad.

Caledwch aloi (Mecanyddol)
Mae'r deunydd sylfaen nicel copr oddi tano yn darparu gwytnwch mecanyddol hefyd.

Mae'r aloi yn

Hyblygrwydd

Anodd

Yn gwrthsefyll crac

Effaith Gallu Amsugno Ynni

Mae'r cryfder mecanyddol hwn yn helpu i atal difrod trychinebus i'r wyneb hyd yn oed o dan amodau llif cythryblus.

Ymateb PTFE i Ddŵr Môr Sgraffinio
Y gwahaniaeth gyda PTFE yw nad yw'n fetel ac nid yw'n dibynnu ar amddiffyniad electrocemegol.

Anadweithdra Cemegol Cyflawn PTFE yw:

Gwrthsefyll cyrydiad i ddŵr môr

Ddim yn agored i ymosodiad gan clorid

Yn gwrthsefyll biobaeddu cemegol

Sefydlog mewn dŵr halen.

Nid oes unrhyw broses cyrydu ac felly dim ffilm ocsid i'w dorri i lawr.

Rhwbio mecanyddol pur
Ar gyfer PTFE, mae'r broses fethiant bron yn gyfan gwbl fecanyddol.

Gall wyneb y polymer fod yn destun:

sgriffiadau

Erydiad yr wyneb

Erydiad gronynnau

Colli deunydd yn gynyddol

Mae PTFE bron mor galed ag ewin dynol, felly ar gyflymder llif uchel gall gael ei niweidio gan effeithiau ailadroddus gyda thywod.

Terfynau Cyflymder PTFE
Nid oes gan PTFE galedwch aloion metelaidd, ac mae ei gyflymder gweithredu diogel mewn gwasanaeth sgraffiniol yn sylweddol llai.

Llif Dŵr Glân yn erbyn Llif Llwyth Tywod
Mae PTFE yn perfformio'n dda mewn dŵr môr glân gydag amodau llif cymedrol.

Fodd bynnag, ar gyfer gwasanaeth slyri tywodlyd:

Gall terfynau cyflymder ymarferol ostwng i tua 1-2 m/s

Y tu allan i'r ystod hon:

Gall cyfraddau gwisgo gynyddu'n gyflym

Gall yr arwyneb gael ei deneuo.

Dirywiad-cyfanrwydd adeileddol hirdymor

Mae'r terfyn a ganiateir yn ddibynnol iawn ar grynodiad ac ymosodolrwydd solidau crog.

Arwyddocâd Nodweddion Gronynnau
Mae erydiad PTFE yn llawer mwy os yw gronynnau yn:

Rownd nid onglog

Mawr, ddim yn iawn

Anodd nid meddal

Er y gall silt llyfn ar grynodiadau isel achosi ychydig iawn o ddifrod, gall gronynnau silica miniog hydoddi'r polymer yn llawer mwy treisgar.

Pam mae 70-30 Cupronickel weithiau'n fwy gwydn na PTFE
Wrth ystyried cyfryngau cyrydiad cemegol pur, mae PTFE yn gyffredinol yn well.

Fodd bynnag, mae'r gymhariaeth yn annhebyg yn achos amodau dŵr môr sgraffiniol.

Inertness a caledwch
70-30 o fanteision Cu-Ni o

Caledwch wyneb cynyddol

ocsid amddiffyn hunan-iachau

Gwell gwydnwch i dorri gronynnau

Mae PTFE yn darparu:

Cyfanswm imiwnedd cemegol

Ymddygiad arwynebau ffrithiant isel

Dim diraddio cemegol electro-

Ond ei ddiffyg gofidus mewn gwasanaeth erydol yw meddalwch.

Amddiffyniad Unig PTFE yw Ffrithiant
Y fantais yw bod gan PTFE gyfernod ffrithiant isel.

Gallai'r arwyneb llithrig:

Lleihau adlyniad gronynnau

Llai o ffrithiant llithro

Afradu rhywfaint o effaith trosglwyddo ynni

Fodd bynnag, efallai na fydd y fantais hon yn ddigon i wneud iawn am lai o galedwch y deunydd o dan lif sgraffiniol cryf.

Cymwysiadau Nodweddiadol Pob Deunydd
Mae'r dewis gorau o ddeunydd yn dibynnu ai cyrydiad neu erydiad yw'r prif ffactor yn y cais.

Lle mae 70-30 Cupronickel yn disgleirio
Mae Cupronickel yn parhau i berfformio'n dda iawn yn:

cyddwysyddion ar gyfer defnydd morol

Offer rheweiddio, llynges

Pibellau Dŵr Halen llif uchel

Gwasanaeth cyfnewidydd sy'n goddef tywod

yn enwedig pan fo'r cyflymder llif yn fawr ond mae'r cemeg braidd yn nodweddiadol.

Lle mae PTFE yn disgleirio
Mae PTFE yn rhagorol yn y meysydd canlynol:

Cyfuniadau Dŵr Môr o Gemegau Cyrydol Iawn

Systemau clorineiddio

Asideiddio dyfroedd morol

Systemau Rheoli Biobaeddu

ar yr amod bod solidau sgraffiniol crog yn gyfyngedig.

Effaith Dylunio System
Mae perfformiad deunydd hefyd yn dibynnu'n gryf ar siâp cyfnewidydd a dyluniad hydrolig.

Rheoli Llif
Gall lleihau erydiad gynnwys:

Gostwng cyflymder y llif

Gyda penelinoedd llyfnach

Dileu symudiadau cyfeiriad sydyn

Gosod gwahanydd tywod

Strategaethau Dylunio Hybrid
Mae rhai systemau yn cymysgu deunyddiau yn fwriadol:

PTFE mewn Amgylcheddau Cemegol Ymosodol

Cu-Ni mewn ardaloedd llif uchel o sgraffinyddion

Fel hyn, gall rhywun fanteisio'n ddetholus ar bob sylwedd.

Crynodeb
Mae'r gwerthusiad o 70-30 cupronickel dros PTFE mewn dŵr môr cyflymder uchel yn fasnach beirianyddol glasurol o segurdod cemegol yn erbyn gwydnwch mecanyddol. Mae PTFE yn gallu gwrthsefyll cyrydiad gan ddŵr y môr yn llwyr, er y gall ei wyneb cymharol feddal gael ei erydu'n fawr pan fydd yn symud yn gyflym ac yn llawn tywod. Yn ymarferol, o dan amodau o'r fath, mae cyflymderau wedi'u cyfyngu i efallai 1-2 m s-1.

I'r gwrthwyneb, mae 70{1}}30 o gopr-nicel yn ei darianu ei hun gyda gorchudd ocsid cwpanog hunan-iachau cadarn a all oddef cyflymder dŵr halen o 3-4 m/s mewn gwasanaeth glân a pharhau i wella ar ôl difrod sgraffiniol cymedrol. Gall y gorchudd amddiffynnol hwn, ynghyd â chaledwch a gwydnwch mecanyddol yr aloi, alluogi bywyd gwasanaeth hirach mewn lleoliadau morol hynod erydol.

Felly, o dan ddefnydd difrifol o ddŵr môr tywodlyd, gall yr aloi metel anoddach fod yn fwy gwydn yn gyffredinol na'r polymer sy'n well yn gemegol. Yn y diwedd, mae dewis deunydd ar gyfer systemau thermol morol yn frwydr rhwng dau gryfder gwahanol: gallu'r metel i wella ei hun a chymryd curiad corfforol, a gallu'r polymer i ddiystyru cemeg yn syml.