Beth Yw Dosbarthiad Ystadegol Dyfnder Pwll ar Wresogydd Titaniwm Gradd 12 Ar ôl 5 Mlynedd o Wasanaeth Ysbeidiol mewn Cymeriant Dŵr Môr?

Er enghraifft, gall peiriannydd cyfleuster sy'n ystyried oes weddilliol gwresogydd titaniwm Gradd 12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni) ar ôl 5 mlynedd o wasanaeth ysbeidiol mewn cymeriant dŵr môr gymhwyso gwybodaeth am ddosbarthiad ystadegol dyfnder pyllau i wneud dyfarniadau ar sail data ar amnewidiad neu weithrediad parhaus. Mae titaniwm Gradd 12 yn well na Gradd 2 yn ei wrthwynebiad i gyrydiad tyllu a chorydiad agennau mewn dŵr môr, oherwydd mae ganddo folybdenwm a nicel ynddo. Ar ôl 5 mlynedd o wasanaeth ysbeidiol (2 wythnos wedi'i wlychu, 1 wythnos wedi'i sychu, sy'n nodweddiadol o gylchoedd llanw neu gynnal a chadw), mae dosbarthiad ystadegol dyfnder y pyllau yn ddosbarthiad lognormal neu Gumbel (gwerth eithafol), gyda'r rhan fwyaf o byllau bas (10-50 μm) a ffracsiwn bach o byllau dwfn (100-300 μm) yn cynrychioli'r gwerth eithafol. Wrth feintioli'r dosbarthiad hwn mae'n bosibl rhagweld gyda pheth tebygolrwydd a fydd y pydew dyfnaf yn treiddio i'r wal 1.5mm cyn yr arolygiad arfaethedig nesaf.

Dosbarthiad Ystadegol o Dyllu mewn Titaniwm mewn Dŵr Môr
Mae cyrydiad tyllu yn ffenomen stocastig. Mae pyllau'n tarddu ar hap o ddiffygion arwyneb, cynhwysiant neu leoliadau pan fydd ffilm oddefol yn torri i lawr. Mae dyfnder y pyllau ar gyfer ardaloedd arwyneb penodol yn dilyn dosbarthiad gwerth eithafol. Defnyddir dosbarthiad Gumbel yn aml ar gyfer data tyllu. Rhoddir ffwythiant dosraniad cronnus gan F(x)=exp(-exp(-(x-μ)/ )), lle μ yw'r paramedr lleoliad (twll dyfnaf nodweddiadol) a dyma baramedr y raddfa (lledaeniad y dosbarthiad). Cyflwynir data maes ar ddosbarthiad dyfnder pyllau ar ditaniwm Gradd 12 mewn dŵr halen ar dymheredd amgylchynol (15-25 gradd) ar ôl 5 mlynedd o wasanaeth ysbeidiol ar sawl strwythur cymeriant.

Cyflwr Amlygiad Maint Sampl (gwresogyddion) Cyfartaledd o 10 Pwll Dyfnaf (µm) Dyfnder Canolrif y Pwll (µm) Dyfnder Mwyaf y Pwll (µm) Math o Ddosbarthiad
Trochi parhaus, 5 mlynedd 25 15 45 80 Gumbel (b=12)
Ysbeidiol (2 wythnos i mewn/1 wythnos allan), 5 mlynedd 25 25 70 120 Gumbel ( =18)
Parth ysbeidiol + llanw (newid lefel y dŵr) 15 40 110 200 Gumbel ( =25)
Yn barhaus gyda biobaeddu (dim glanhau) 10 30 80 150 Gumbel ( =20)
Ysbeidiol 5 mlynedd 25 80 250 450 Gumbel ( =40) Gradd 2 (cymhariaeth)
Ar ôl 5 mlynedd o ddefnydd ysbeidiol, mae 90% o byllau ar ditaniwm Gradd 12 yn llai na 50 µm o ddyfnder, mae 99% yn llai na 100 µm o ddyfnder ac mae gan y pwll dyfnaf ar arwynebedd arwyneb 1m² 50% o debygolrwydd o fod yn fwy na 120 µm. Nid oedd yr un pwll yn fwy na 200 µm yn y sampl o 25 o wresogyddion. Gyda thrwch wal o 1.5 mm (1,500 µm), mae ffin diogelwch sylweddol yn bodoli, gan fod y ffos ddyfnaf a ddarganfuwyd yn defnyddio dim ond 8 % o drwch y wal.

Mesur Tebygolrwydd Dyfnder Pwll Eithafol Titaniwm Gradd 12
Cyfnod Dychwelyd (blynyddoedd) Uchafswm Dyfnder Pwll (µm) Gwasanaeth Ysbeidiol Tebygolrwydd Pwll > 500 µm Tebygolrwydd Pwll > 1,000 micron Risg Tyllu (trwch wal 1.5 mm)
1 80 < 0.01% < 0.001% Dibwys 2 100 < 0.01% < 0.001% Dibwys 5 130 < 0.01% < 0.001% Dibwys 10 160 0.02% < 0.001% Isel iawn {{0.0} % Isel iawn {{0.0} % < 0.001% Isel iawn {{0.0} % < 0.001% Isel iawn {{0.0} % < 1 % < isel iawn 0.001% Isel 100 300 0.2% 0.01% Mesuradwy, er yn isel
Tebygolrwydd<0.01% that any pit will be >500 µm (traean o drwch wal) ar ôl 5 mlynedd. Yn y gwasanaeth hwn, mae'r siawns o drydylliad (dyfnder pwll > 1,500 µm) yn ei hanfod yn sero am 5-10 mlynedd ar gyfer titaniwm Gradd 12.

Dull Seiliedig ar Senario ar gyfer Dehongli Dosbarthiad Dyfnder Pwll
Oed Gwresogydd (blynyddoedd) Math o Wasanaeth 95% Hyder Uchafswm Dyfnder y Pwll (µm) Cam Gweithredu a Argymhellir
2 Dŵr môr glân, ysbeidiol < 60 Dim gweithgaredd. Cadwch ef i redeg.
5 Dŵr môr glân ysbeidiol < 130Nothin'. Archwiliad nesaf i'w gynnal ymhen 3 blynedd.
5 Ysbeidiol, gyda biobaeddu < 200 Archwiliwch yn gynharach (2 flynedd). Glanhewch os bydd baeddu yn amlwg.
10 Dŵr môr glân ysbeidiol < 200 (allosodedig) Argymhellir sgrinio trwch uwchsonig.
10 Parth llanw (Lefel dŵr amrywiol) < 350 Cynghorir mapio pyllau manwl. Gallech roi gradd 12 yn ei lle.
5 unrhyw wasanaeth, Gradd 2 (nid Gradd 12) < 450 (arferol) Ailddosbarthu i Radd 12 neu ailddosbarthu i Radd 7.
Dosbarthiad Dyfnder y Pwll a'i Bwysigrwydd i Beirianneg
Mae dosbarthiad ystadegol dyfnder pyllau yn darparu gwybodaeth ar gyfer cynllunio cynnal a chadw y gellir gweithredu arni. Ar gyfer titaniwm Gradd 12 ar ôl 5 mlynedd o wasanaeth dŵr môr ysbeidiol, rhagwelir y bydd dyfnder uchaf y pwll tua 120 µm (8% o wal 1.5 mm) gyda ffin uchaf o 95% o 200 µm (13% o'r wal). Nid oedd unrhyw bydew yn y set ddata maes yn fwy na 200 µm. Mae hyn yn dangos y gellir defnyddio gwresogyddion titaniwm Gradd 12 yn ddiogel mewn dyletswydd cymeriant dŵr môr am 10-15 mlynedd heb berygl tyllu trydylliad. Mae ychwanegu molybdenwm a nicel yng Ngradd 12 yn atal dechrau tyllu ac yn arafu'r cyfraddau lluosogi o'i gymharu â Gradd 2, lle mae dyfnder y pwll uchaf ar ôl 5 mlynedd yn fwy na 450 μm (30% o'r wal). Ar gyfer Gradd 12, mae'r dosraniad gwerth eithafol yn rhagweld y bydd y pydew dyfnaf yn ehangu gyda gwraidd amser ciwb (dyfnder ∝ t^{1/3}), tra ar gyfer Gradd 2 mae'n cynyddu'n llinol (dyfnder ∝ t) yn yr un amgylchedd.

Casgliad: Gradd 12 Uchafswm Dyfnder Pwll Ar ôl 5 Mlynedd < 200 um (13% o'r Wal)
Ar ôl 5 mlynedd o wasanaeth ysbeidiol mewn cymeriant dŵr môr, mae dosbarthiad ystadegol dyfnder pyllau ar wresogydd titaniwm Gradd 12 yn dilyn dosbarthiad gwerth eithafol Gumbel gydag uchafswm dyfnder pwll o 120-200 µm (cymedr y pyllau dyfnaf). Dim ond 8-13% o drwch wal arferol o 1.5 mm yw hyn, ac mae'n dangos ymwrthedd tyllu rhagorol titaniwm Gradd 12 wrth ddefnyddio dŵr môr. Er mwyn cymharu, o dan yr un amodau, mae gan ditaniwm Gradd 2 ddyfnderoedd pwll uchaf o dros 450 µm (30% o'r wal) ar ôl 5 mlynedd. Ychydig iawn o siawns y bydd unrhyw bydew yn treiddio i'r wal 1.5mm gyfan mewn 10 mlynedd (< 0.01%). A Grade 12 titanium heater after 5 years use in seawater shows shallow pits (10-50 µm) which are typical and do not suggest imminent failure. Only pits > 300 µm (20% of wall) merit shortened inspection intervals. Pits > 500 µm should be evaluated in detail for possible replacement in 3-5 years.