Flow-accelerated corrosion - 流れ加速型腐食

Page 1 : 流れ加速型腐食
Page 2 : 流動試験ループと可視化実験
Page 3：流入条件によるエルボ内の流動構造の変化の解明

Page 4 : オリフィス下流乱流場での配管減肉に対する
速度変動周波数の影響評価

研究の経緯

実機プラント・オリフィス管において流れ加速型腐食が原因と考えられる配管破断事故が発生しました。 実測値および数値計算から再付着点位置（Z_R）の0.4倍〜0.7倍の位置において減肉量が最大になることが知られています。 また流れ加速型腐食は物質輸送現象であり、この物質輸送に関して低い周波数の速度変動が影響するというLow-pass filtering効果があると言われています。

そこで再付着点付近での速度変動の周波数に着目し、 流れ加速型腐食のパラメータの一つである乱流エネルギーに関して評価を行っています。

オリフィス試験部

実機における減肉はオリフィス（圧力差から流量を求めるためのドーナツの形をした板）の下流で発生しました。 このオリフィスによって下流の流れに乱れが発生したためであると考えられています。本試験では以下に示す オリフィス部を持つアクリル管を用いて、オリフィス後流の流れを可視化しました。




可視化結果

オリフィス下流の流れ場を可視化し、再付着点の位置を求めました。 また得られた壁近傍の速度変動の時系列データにフィルターをかけることで特定の周波成分を抽出し、 速度変動の周波数が流れ加速型減肉に与える影響を分析しています。

オリフィス下流の時間平均流速場（Re = 1.0×105）

オリフィス下流の乱流エネルギー分布（Re = 1.0×105）