تحلیل دلایل خوردگی یک شیر پروانه ای به روش دینامیک سیالات محاسباتی و طراحی بهینه به منظور کاهش خوردگی خط لوله فولاد کربنی

خوردگی شدید خط لوله ی فولادی کربنی که در کنار یک شیر کنترل در یک واحد جداسازی CO2 قرار داشت، موجب انفجار وحشتناک در یکی از شرکت های پتروشیمی ایران شد. در این مقاله، دلایل خوردگی شیر پروانه ای به روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) مورد مطالعه قرار می گیرد. بدین منظور، شش زاویه ی مختلف شیر از θ = 5° تا 60° به عنوان محدوده محاسباتی انتخاب شد و ارتباط بین خوردگی موضعی و هیدرودینامیک سیال مورد بررسی قرار گرفت. مطالعات نشان داد که آشفتگی های زیاد و جریان چرخشی پاین دست، از عوامل اصلی تخریب غیر یکنواخت سطوح در شیر پروانه ای به شمار می روند. بر این اساس، به کمک روش های عددی، یک طراحی جدید برای هندسه داخلی شیر پروانه ای ارایه شد. مطالعات شبیه سازی نشان داد بسته به زاویه باز شدن دیسک داخل شیر پروانه ای، تنش برشی دیواره از 20-90 مرتبه کاهش می یابد، که کاهش خوردگی خط لوله پایین دست شیر پروانه ای را به دنبال دارد.