انهار خط رئيسي للمحلول الملحي في محطة تحلية مياه عالية الضغط، مما أدى إلى إغراق منطقة محمية. أدى الحادث إلى تفعيل بروتوكول تحقيق جنائي قائم على المسح الداخلي ثلاثي الأبعاد لخط الأنابيب. استخدم المهندسون برنامج Flow-3D لنمذجة التدفق الهيدروديناميكي وبرنامج VGSTUDIO MAX لتحليل نمط التآكل النقطي. كان الهدف هو تحديد ما إذا كانت سرعة المائع قد تجاوزت حدود مقاومة المادة، مما تسبب في تآكل ناتج عن التكهف.
تحليل ديناميكا الموائع الحاسوبية والتوأم الرقمي لفشل التكهف 💧
كشف المسح الداخلي عن فوهات مجهرية محاذية لاتجاه التدفق، وهو نمط كلاسيكي للتكهف. في برنامج Flow-3D، تمت إعادة بناء ملف الضغط والسرعة في منطقة الكسر. أشارت النتائج إلى وجود قمم سرعة تجاوزت عتبة الكلال للفولاذ المقاوم للصدأ. أتاح برنامج VGSTUDIO MAX تراكب سحابة نقاط المسح مع محاكاة ديناميكا الموائع الحاسوبية، مما حدد المناطق التي أدى فيها انفجار فقاعات البخار إلى تآكل الجدار الداخلي. قامت محاكاة التدفق في SolidWorks بالتحقق من صحة التصميم الأصلي، مما أظهر أن قطر الأنبوب كان غير كافٍ لمعدل التدفق الفعلي.
دروس للوقاية من الأعطال في أنظمة الضغط العالي 🔧
توضح هذه الحالة أن كلال المواد ليس مجرد مشكلة مختبرية. يتيح الجمع بين التوائم الرقمية والمسح ثلاثي الأبعاد التنبؤ بنقاط التكهف الحرجة قبل حدوث الكسر. يوفر دمج Flow-3D مع VGSTUDIO MAX إمكانية تتبع جنائي دقيقة، وهو أمر بالغ الأهمية لضبط سرعات التدفق واختيار سبائك أكثر مقاومة. في محطات التحلية، حيث يكون الضغط شديدًا، تصبح المحاكاة أفضل أداة لتجنب الكوارث البيئية والسلامة.
ما هي منهجيات المحاكاة ثلاثية الأبعاد التي تسمح بالتنبؤ بدقة أكبر بنشوء وانهيار فقاعات التكهف في أنابيب المحلول الملحي عالية الضغط لتوقع الأعطال الهيكلية مثل تلك التي حدثت في محطة التحلية؟
(ملاحظة جانبية: كلال المواد يشبه كلالك بعد 10 ساعات من المحاكاة.)