Топологический и физико-химический анализ отложений на рабочих поверхностях теплообменного оборудования


DOI: 10.34759/tpt-2023-15-5-215-221

Авторы

Ласица А. М.1*, Батраков П. А.1**, Аверченко А. П.1***, Пешко М. С.1****, Полещенко К. Н.2*****, Семенюк Н. А.1

1. Омский государственный технический университет, ОмГТУ, пр. Мира, 11, Омск, 644050, Россия
2. Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет, 644080, г. Омск, Россия, пр. Мира 5

*e-mail: amlasitsa@gmail.com
**e-mail: pabatrakov@omgtu.ru
***e-mail: apaverchenko@omgtu.ru
****e-mail: mspeshko@omgtu.ru
*****e-mail: k_poleschenko@mail.ru

Аннотация

В работе рассмотрен процесс формирования отложений на стенках теплообменного оборудования. Методами рентгенофлуоресцентного анализа и растровой электронной микроскопии исследован элементный состав и структура отложений, проведен анализ физических и химических процессов ответственных за формирование отложений. Предложено рассматривать процесс формирования отложений как процесс изменения топологии поверхности теплообменного оборудования, а параметр фрактальной размерности использовать как количественную характеристику данного процесса. В рамках линейной модели получено интегральное уравнение, описывающее процесс формирования отложений.

Ключевые слова:

коррозионные отложения, теплообменное оборудование, кинетика коррозии, топологические модели, фрактальный анализ

Библиографический список

  1. Кузнецов Г.В., Озерова И.П., Половников В.Ю., Цыганкова Ю.С. Оценка фактических потерь тепла при транспортировке теплоносителя с учетом технического состояния и реальных условий эксплуатации тепловых сетей // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2011. Т. 319. № 4. C. 56–60.
  2. Peshko M.S., Batrakov P.A., Lasitsa A.M., Khomchenko V.S. Technological wear influence analysis on the decrease in the efficiency of a closed loop control of heat exchange equipment // Proceedings of the 33rd International DAAAM Virtual Symposium «Intelligent Manufacturing & Automation» (27—28th October 2022), Hosted from Vienna University of Technology, Vienna, Austria. 2022. Vol. 33. No. 1. P. 0271–0278. DOI: 10.2507/33rd.daaam.proceedings.037
  3. Crolet J.L. The electrochemistry of corrosion beneath corrosion deposits // Journal of materials science. 1993. Vol. 28. No. 10. P. 2577–2588.
  4. Faes W., Lecompte S., Zaaquib Y., Van Bael J., Salenbien R., Verbeken K., De Paepe M. Corrosion and corrosion prevention in heat exchangers // Corrosion reviews. 2019. Vol. 37. No. 2. P. 131–155.
  5. Kuchař J., Kreibich V., Agartanov V., Petřík V. Maintenance and Cleaning of Heat Exchangers // Materials Science Forum. Trans Tech Publications Ltd, 2018. Vol. 919. P. 396–403.
  6. Кузьбожев А.С., Шишкин И.В., Козлов Д.И. Моделирование распределения напряжений в слое защитного покрытия // Практика противокоррозионной защиты. 2013. № 4. С. 18–23.
  7. Теребилов С.В., Батраков П.А., Таран М.А., Афанасьева О.В., Селиванов А.А., Вдовенко И.А. Повышение надежности работы жаротрубного котла, за счет снижения количества отложений на поверхностях нагрева // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2020. Т. 12. № 2 (46). С. 54–60.
  8. Markel V.A., Shalaev V.M., Stechel E.B., Kim W., Armstrong R.L. Small-particle composites. I. Linear optical properties // Physical Review B. 1996. Vol. 53. No. 5. P. 2425–2436. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.53.2425
  9. Van Put A., Vertes A., Wegrzynek D., Treiger B., Van Grieken R. Quantitative characterization of individual particle surfaces by fractal analysis of scanning electron microscope images // Fresenius’ journal of analytical chemistry. 1994. Vol. 350. No. 7–9. P. 440–447.
  10. Иванов Д. В., Васильев С.А., Сдобняков Н.Ю., Романовская Е.В., Анофриев В.А., Кошелев В.А., Антонов А.С. Моделирование процесса формирования фрактальных металлических пленок // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. 2020. Вып. 12. С. 424–437. DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.424
  11. Surikov V.I., Rogachev E.A., Lasitsa A.M. Relationship Between Physical and Mechanical Properties of a Polymer Composite and Fractal Dimension of Structural Elements of its Surface // Russian Physics Journal. 2021. Vol. 64. No. 7. P. 1232–1238. DOI: 10.1007/s11182-021-02449-5
  12. Полещенко К.Н., Коротаев Д.Н., Ерёмин Е.Н., Несов С.Н., Тарасов Е.Е., Теплоухов А.А., Семенюк Н.А., Иванова Е.В., Ласица А.М., Иванов А.Л. Формирование наноструктурных топокомпозитов с кластерно-градиентной архитектурой комбинированной ионно-вакуумной обработкой // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2021. Т. 19. № 2. С. 68–78.
  13. Kutz M. Handbook of environmental degradation of materials. New York, William Andrew, 2018, 684 p.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024