汽水管道中的汽蚀、空蚀、穴蚀
汽蚀又称空蚀、穴蚀。汽水管道中的汽蚀主要是指高温高压水在高速流动和压力变化条件下,即高速减压区,形成气泡或空穴,而后其随高温高压水流动到压力超过气泡压力的区域时,气泡溃灭并冲击与之接触的金属表面或其保护膜的过程。
1位置特征 易发生在液相管道结构尺寸突变区域(如阀门及其下游或节流孔板下游)。此外,高速流动液相管道中气泡较多时,流经环焊缝之后易形成固定气穴的区域(特别是内部焊瘤较高时)或流经弯头处在局部管壁发生大量气泡溃灭的区域。 2形貌特征 不同的汽蚀阶段,宏观损伤形貌会有一定差别,但高倍下都会发现显著的机械变形。通常,汽蚀初期,金属表面首先会形成许多细小麻点并变粗糙,继而表面呈现沟槽状、蜂窝状、鱼鳞状、海绵状等痕迹;严重时形成坑穴并可造成穿孔或破裂。 3机理特征 气泡或空穴形成、溃灭并冲击管道局部内壁的氧化膜或金属的非稳定损伤过程。 碳钢、低合金钢、不锈钢的汽水管道都有可能发生汽蚀。核电厂二回路汽水管道汽蚀主要受液体特性、温度、压力、流速、流道形状变化情况等影响。其主要应对措施是控制气泡或空穴的数量,如增加排气、喷淋等,减少阀门、节流孔板,控制焊缝成型质量,优化弯头结构以便减缓液体压力变化。所以,在设计阶段超前主动优化结构防止气穴产生,并在服役时保持适当的运行条件,是防止汽蚀最有效的方式。
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