جلوگیری از تاثیرات سرعت:
خوردگی سایشی و كاویتاسیون
یك سیستم گرمایش آبی معمولا شامل شبكه ای از لوله های حلقوی و تعدادی رادیاتور است كه آب گرم شوفاژ از دیگ آبگرم (بویلر آب گرم ) یا منبع آب گرم به كمك یك یا چند پمپ در آن گردش می كند.
بدین ترتیب آب گرم در اسرع وقت به دورترین رادیاتورها یا واحدهای حرارتی ساختمان می رسد و بر می گردد. اما در نتیجه سرعت آب، در این شبكه لوله های حلقوی خوردگی سایشی و كاویتاسیون رخ می دهند.
خوردگی سایشی
افت فشار اصطكاكی در جریان یك سیال با مربع سرعت جریان متناسب است. با افزایش سرعت، تاثیر سایش روی جدار داخلی لوله نیز بیشتر شده و ممكن است خوردگی روی دهد.
گسترش خوردگی در اثر سرعت جریان به مشخصات فیزیكی جنس لوله یا موانع موجود روی جدار داخلی آن از قبیل پلیسه ها، برآمدگی های ناشی از جوشكاری یا لحیم كاری و یا رسوبات معدنی بستگی دارد.
خوردگی سایشی در جایی روی می دهد كه آشفتگی (Turbulance) جریان در سیستم توسعه یابد. این آشفتگی مانع تشكیل لایه طبیعی محافظ روی جدار داخلی لوله می گردد و لذا سطح داخلی لوله شروع به فرسایش می كند.
آشفتگی جریان در نتیجه سرعت زیاد، تغییر ناگهانی مسیر جریان، و باز هم وجود موانعی از قبیل پلیسه ها و برآمدگی های ناشی از ماده جوش اضافی روی سطح داخلی لوله اتفاق می افتد.
خوردگی سایشی به سهولت از روی علائم ظاهری سطح آسیب دیده قابل تشخیص است. یك نمونه این آسیب ها، بروز چاله های نعل اسبی (Horse Shoe Pits) روی سطح لبه های باز لوله در پایین دست جریان است.
فرسایش در پایین دست جریان بلافاصله پس از یك اتصال یا مانع، شدیدتر است. در بعضی موارد، خوردگی به سمت پایین دست جریان سریعا پیشرفت می كند و این به دلیل تشدید حالت آشفتگی در چاله هایی است كه در اثر خوردگی ایجاد شده اند.
گاهی این تاثیر چنان شدید است كه جدار داخلی لوله را به كلی زبر كرده و تشخیص “چاله های نعل اسبی” را دشوار می سازد. در این موارد، ضخامت جداره لوله به وضوح كم می شود. بعد از ناحیه آشفتگی شدید، اگر سرعت كاهش یافته و شرایط جریان بهتر شود، ممكن است جریان دوباره آرام گردد و در این قسمت لوله خوردگی ایجاد نشود.
كاویتاسیون
پدیده كاویتاسیون در یك سیستم آبی هنگامی روی می دهد كه سرعت جریان بالا بوده و جهت آن ناگهان تغییر كند،یا جریان دفعتا مزاحمی برخورد نماید.
عبور جریان با سرعت زیاد از یك زانویی و آشفتگی در آن ناحیه موجب ایجاد خلاء در خم زانویی و تشكیل حباب هایی در جریان می شود. این حباب ها پس از خروج از ناحیه آشفتگی می تركند و همین تركیدن نیروی كافی برای خوردگی سطح داخلی زانویی را فراهم می كند.
عوامل موثر در خوردگی سایشی
طبق بررسی كارشناسان كانادایی چند عامل در خوردگی سایشی لوله های سیستم گرمایش آبی دخیل هستند:
- بالاترین سرعت جریان آب به بیش از 5 فوت بر ثانیه؛
- كم گرفتن قطر لوله ها كه خود سبب افزایش سرعت می شود؛
- انتخاب پمپ بزرگتر از اندازه لازم كه این هم موجب افزایش سرعت می شود؛
- قصور در برطرف كردن ناصافی های سطح داخلی لوله ها بعد از برش آن ها؛
- تغییرات زیاد و ناگهانی مسیر جریان؛
- اتصالات جوشی نامطلوب و ناصحیح؛
- استفاده ناصحیح از شیرهای خفقان (Throuling valves) برای متعادل كردن سیستم.
سرعت زیاد
سرعت زیاد جریان آب در سیستم گرمایش آبی معمولا نتیجه استفاده از پمپ بزرگتر از اندازه مناسب و یا كوچكتر گرفتن اندازه لوله هاست.
برای جبران این خطاها و جلوگیری از خوردگی سایشی، چند راه وجود دارند كه تمامی آنها بر كاهش سرعت جریان آب یا برطرف كردن آشفتگی جریان در زانویی ها و وصاله ها مبتنی هستند:
ایجاد یك مسیر كنار گذر(Bypass) برای پمپ به منظور كاهش خروجی موثر آن:
استفاده از یك پمپ كوچكتر یا استفاده از یك شیر خفقان یا شیر متعادل كننده در پایین دست جریان پمپ برای محدود كردن جریان و انتخاب لوله های بزرگتر در ناحیه ای كه بیشتر در معرض خوردگی است.
تاثیر دما
مضاف بر آنچه ذكر شد، بد نیست برای كاستن از شدت جریان دمای آب گرم مصرفی به حداكثر F1400(c600) محدود می شود. چرا كه افزایش دمای آب مصرفی تاثیر خوردگی را روی لوله ها بیشتر می كند. خوردگی سایشی در خطوط لوله آب سرد نیز ممكن است روی دهد، اما این كمتر اتفاق می افتد.
توصیه ها
- تمام سیستم های گرمایشی آبی را طوری طراحی كنید كه در آنها سرعت آب از 5 فوت بر ثانیه و دمای آب از F1400(c600) تجاوز نكند. اگر دمای آب بیش از F 1400 منظور شود، سرعت نباید از 3 تا 4 فوت بر ثانیه تجاوز كند.
- حتی المقدور باید از تغییر جهت ناگهانی مسیر جریان اجتناب شود.
- بعد از بریدن یا جوشكاری لوله ها، تمام پلیسه ها و جوش های اضافی باید از سطح داخلی لوله برطرف شوند.
ترجمه و اقتباس: مهندس سید مجتبی طباطبائی
! کپی ممنوع * استفاده از مطالب این سایت فقط با ذكر نام منبع بلامانع می باشد * کپی ممنوع !
 |
 |
 |
 |
 |
 |
