Les tubes chauffants en titane fixés par des supports métalliques, des cerceaux de serrage et des boulons de fixation à l'intérieur des cuves de réaction agitées, des cadres de pipelines en circulation et des supports d'équipements extérieurs génèrent inévitablement de minuscules glissements relatifs alternatifs sous une vibration d'agitation continue, une pulsation turbulente du fluide, une oscillation de charge de vent et un déplacement alterné de dilatation thermique. Le micro-glissement entre les surfaces en titane et les accessoires de serrage endommage le film passif continu de dioxyde de titane natif au niveau des interfaces de contact, exposant ainsi de nouveaux substrats actifs en titane. Pendant ce temps, l'humidité atmosphérique, le brouillard salin et les vapeurs du fluide de traitement pénètrent dans les espaces de serrage étroits pour former de minces films d'électrolyte conducteur, déclenchant une corrosion par contact au niveau des zones de contact. Avec l'accumulation de microfriction cyclique à long-terme-, les creux de fretting se dilatent progressivement et se connectent en zones de corrosion en forme de bande- ; la contrainte de traction concentrée à ces positions défectueuses induit en outre une fissuration par corrosion sous contrainte, conduisant finalement à une rupture de serrage du tube chauffant, à un déplacement du pipeline et à des accidents de fuite de fluide. La mise en œuvre d'une conception scientifique de support anti-vibration ainsi que d'une inspection périodique standardisée du couple de serrage des boulons peut réduire efficacement l'amplitude du micro-glissement interfacial, isoler le contact direct avec des métaux différents, maintenir l'intégrité du film passif aux points de serrage et éliminer les dangers cachés de corrosion par frottement des équipements de chauffage en titane dans des conditions de service de vibration à long terme.
L'espacement optimisé des supports antivibratoires - ainsi que la disposition flexible des doublures isolantes constituent la mesure technique de base pour supprimer l'initiation du fretting. Une portée de support excessivement grande entraînera une déviation de flexion importante des tubes chauffants en titane sous excitation vibratoire, ce qui entraînera un micro-glissement alternatif évident à chaque point de serrage. L'intervalle de support doit être calculé en fonction du diamètre extérieur du tuyau en titane, de l'épaisseur de paroi, de la pression de fonctionnement moyenne et de la fréquence des vibrations environnementales, en raccourcissant raisonnablement la portée pour réduire l'amplitude des vibrations de flexion du tube et le déplacement relatif entre le tuyau et le luminaire. Tous les cerceaux de serrage métalliques et les surfaces de contact de support doivent être recouverts de joints isolants flexibles en PTFE ou en caoutchouc fluoré résistant aux températures élevées, qui peuvent amortir l'impact des vibrations, éliminer les frottements durs entre des métaux différents, bloquer les boucles d'électrolyte conductrices qui induisent une corrosion galvanique et éviter le décapage par abrasion mécanique directe des films passifs en titane. Pour les canalisations de chauffage proches de turbines d'agitation à grande vitesse-ou de grands équipements rotatifs, des supports d'amortissement antivibratoires-doivent en outre être disposés pour absorber l'énergie vibratoire et restreindre les microglissements sévères induits par la résonance-au niveau des positions de serrage.
Les spécifications formulées pour le contrôle du couple des boulons et la réinspection périodique régulière du couple empêchent le desserrage du serrage-les dommages aggravés par fretting induits. Un couple de serrage trop faible entraîne une précharge de serrage insuffisante ; de minuscules espaces entre les luminaires et les tubes en titane se dilateront continuellement sous l'effet des vibrations cycliques, ce qui entraînera une augmentation de l'amplitude du micro-glissement et une corrosion de contact accélérée. Un serrage excessif des boulons provoque facilement une déformation locale par indentation sur les surfaces des tubes en titane, formant des points de concentration de contraintes sensibles à la fissuration par corrosion. Chaque spécification de boulons de serrage doit formuler une plage de couple sûre basée sur la limite d'élasticité du matériau, la limite de déformation par compression du joint et les caractéristiques de fluage à la température de fonctionnement. Une vérification ponctuelle du couple de serrage trimestriel sur site et une réinspection annuelle des fixations de support complet-sont requises ; Une fois qu'une atténuation du couple des boulons causée par un fluage thermique, une relaxation vibratoire ou un vieillissement du joint est détectée, le resserrage doit être effectué à temps selon la plage de couple calibrée. Pour les luminaires avec desserrage répété au couple, des rondelles anti-desserrage amortissantes doivent être ajoutées pour éviter les défaillances de serrage récurrentes et la détérioration progressive par corrosion de contact.
Le renforcement anti-corrosion à contact local-associé à une inspection non destructive des défauts de fretting-construit un mécanisme de protection en boucle fermée-. Après un service de vibration à long-terme, démontez régulièrement les composants de serrage partiels typiques pour inspecter l'abrasion de la surface de contact et les conditions de piqûres de frettage. En cas de légers dommages causés par les rayures du film passif aux positions de serrage, un polissage fin local et une repassivation chimique doivent être effectués pour reconstruire une couche d'oxyde protectrice complète ; si des piqûres de corrosion par frottement de bande se sont formées, une reconstruction du support antivibratoire et un traitement de revêtement anticorrosion de la surface de contact doivent être mis en œuvre pour éviter la propagation des fissures sous des contraintes de traction vibratoires superposées. Dans les environnements de service côtiers à haute -salinité et haute-humidité, les espaces des ensembles de serrage doivent être remplis de graisse d'étanchéité neutre anti-corrosion pour bloquer l'infiltration du brouillard salin et de l'eau condensée, empêchant ainsi la formation de films minces d'électrolyte à l'intérieur des espaces étroits et ralentissant efficacement le développement de la corrosion électrochimique de contact.
Le tableau suivant présente les schémas classifiés de support antivibratoire et de protection contre l'inspection du couple pour différents scénarios de service de chauffage par vibration du titane :
表格
| Scénario de service de vibrations | Disposition du support recommandée et spécifications d'inspection du couple | Valeur de prévention de la corrosion par frottement du noyau |
|---|---|---|
| Système de serrage interne du serpentin de chauffage en titane du réacteur agité à grande vitesse- | Prise en charge optimisée de la résonance-anti-de courte portée + revêtement de contact complet en PTFE + vérification ponctuelle trimestrielle du couple des boulons | Minimise le micro-glissement de déflexion du tuyau et évite l'abrasion passive du film de contact-piqûres de frettage induites |
| Cadre de prise en charge des pipelines de chauffage par vibrations induites par le vent côtier extérieur- | Amortissement des vibrations-disposition des supports absorbant les vibrations + configuration des rondelles anti-desserrage-+ réinspection annuelle complète du couple de serrage | Supprime le glissement alternatif dû à la charge du vent et bloque l'infiltration d'électrolyte en brouillard salin à l'intérieur des espaces de serrage |
| Ensemble de tuyaux de chauffage à pulsation de fluide adjacent à une pompe de circulation | Conception de portée de support raisonnable + fixation par couple de sécurité graduelle + inspection régulière du démontage partiel des fixations | Empêche la relaxation progressive du couple induite par les pulsations continues-et l'expansion progressive de la corrosion de contact |
| Équipement de chauffage intérieur d'atelier à vibrations intermittentes à basse-vitesse | Disposition des supports standardisée + vérification biennale du couple + étanchéité à la graisse anticorrosion par contact- | Permet un contrôle économique des risques de frottement et évite les défaillances de corrosion par micro-corrosion à accumulation lente à long terme |
L'optimisation du support anti--vibration et la gestion périodique du couple de serrage éliminent les deux conditions préalables essentielles à la corrosion de contact : le micro-glissement interfacial alternatif et l'environnement électrolytique de contact conducteur en métal différent. L'excellente résistance à la corrosion globale du titane ne peut pas protéger contre les dommages continus du film passif local causés par la micro-friction cyclique et la corrosion électrochimique des espaces qui en résulte. La conception scientifique de réduction des vibrations structurelles, le contrôle standardisé de la précharge de serrage et la maintenance anti-corrosion par contact régulier limitent efficacement l'initiation et l'expansion des défauts de fretting, préviennent les accidents de fracture fragile en position de serrage et garantissent une installation fixe sûre à long terme et un service stable des installations de chauffage en titane dans diverses conditions de travail industrielles à forte intensité de vibrations.
