Гальванічна корозійна перфорація виникає, коли нагрівальні трубки з нержавіючої сталі 316 електрично з’єднані з різнорідними металевими компонентами, коли вони занурені в провідне електролітне середовище. Два метали з різними електродними потенціалами спонтанно утворюють макроскопічний гальванічний елемент. Метал з нижчим потенціалом слугує анодом і зазнає прискореного розчинення та витончення піттингу, тоді як нержавіюча сталь може переважно піддаватися корозії або діяти як катод, що зазнає пошкоджень у результаті виділення водню. Локальне потоншення стінки з часом перетворюється на проникаючі отвори та середній витік. Ця несправність часто зустрічається в різьбових з’єднаннях, місцях з’єднання трубних фітингів і в місцях, де нержавіюча сталь безпосередньо контактує з вуглецевою сталлю, мідними та алюмінієвими деталями.
1. Механізм утворення гальванічного елемента та розвитку корозії
Різні металеві матеріали мають різні природні потенціали корозії у водному корозійному середовищі. Коли нержавіюча сталь щільно з’єднана з вуглецевою сталлю або іншими неблагородними металами і на контактній поверхні існує безперервна провідна плівка рідини, утворюється замкнутий гальванічний корозійний контур. Метал анода втрачає електрони і швидко розчиняється, а поверхня катода прискорює реакцію відновлення іонів кисню або водню. Якщо нержавіюча сталь 316 стає анодом під час узгодження потенціалів, її пасивна плівка постійно знімається, а локальні корозійні ями розширюються всередину. Навіть якщо нержавіюча сталь діє як катод, тривале-випадання водню спричинить водневу крихкість і утворення пухирів на поверхні. На відміну від рівномірної корозії, викликаної прямою ерозією середовища, це пошкодження спричинене різницею потенціалів між різнорідними металами, а не хімічним розчиненням одного матеріалу.
2. Типові положення, схильні до гальванічної корозії
З’єднання, де труби з нержавіючої сталі безпосередньо прикріплені болтами або приварені до опор з вуглецевої сталі та насадок обладнання;
Різьбові секції, зібрані за допомогою трубних перехідників з латуні, міді або оцинкованого заліза;
Хомути зі звичайної вуглецевої сталі безпосередньо пов'язані та закріплені на зовнішній стінці трубопроводів з нержавіючої сталі;
Зварювання змішаних металів без переходу присадочного металу між різнорідними матеріалами;
Дно трубопроводу контактує з кронштейнами з вуглецевої сталі з конденсованою водою, що утворює електролітний міст.
3. Основні фактори, що викликають прискорення гальванічного пошкодження
Випадкове розміщення різнорідних металів без оцінки різниці потенціалів у проекті трубопроводу;
Немає ізоляційних ізоляційних прокладок і втулок, доданих між неоднорідними металевими контактними поверхнями;
Роса, дощова вода та витік технологічного процесу утворюють безперервні канали електроліту для проведення гальванічного струму;
Місцеве пошкодження пасиваційної плівки з нержавіючої сталі зменшує її електродний потенціал і легко перетворює її на анод;
Велике співвідношення площ контакту між металами катода та анода значно збільшує швидкість корозії анодної частини.
4. Повні-Технічні заходи щодо запобігання з’єднанню та контролю
① Уніфікуйте матеріали трубопроводів і допоміжних матеріалів для переважного використання однорідної нержавіючої сталі 316
Усуньте джерело різниці потенціалів на етапі проектування.
② Додайте не-провідні ізоляційні прокладки та рукавні розділювачі між різнорідними металевими контактними інтерфейсами
Повністю відріжте провідну петлю гальванічного елемента.
③ Замініть трубні хомути та опори з вуглецевої сталі на ізольовані кріплення з нержавіючої сталі або з покриттям
Уникайте прямого контакту з металом і електролітних містків.
④ Відремонтуйте подряпану та пошкоджену пасиваційну плівку на поверхні труби за допомогою загальної пасивації
Стабілізуйте потенціал електрода з нержавіючої сталі, щоб запобігти зміні полярності.
⑤ Встановіть дренажні конструкції для опор трубопроводу для видалення накопиченого конденсованого електроліту
Поруште умови середовища, необхідні для гальванічної корозії.
5. Порівняльна таблиця профілактичного ефекту
表格
| Режим відповідності та ізоляції матеріалів | Ризик гальванічної корозії | Пропозиція застосування |
|---|---|---|
| Прямий різнорідний металевий контакт + відсутність ізоляції ізоляції + легке накопичення рідини | Швидкий витік перфорації анодного металу за короткий термін служби | Розберіть змішану металеву арматуру та встановіть ізоляційні компоненти ізоляції |
| Компонування однорідного матеріалу + ізоляційна ізоляція інтерфейсу + конструкція опорного дренажу | Ефективно блокує утворення гальванічних елементів і розширення корозії | Специфікація відповідності стандартного матеріалу для системи опалення з нержавіючої сталі |
| Попередня-оцінка моделювання потенціалу + повний захист ізоляції + періодичне тестування потенціалу | Надзвичайно низька гальванічна перфорація прихована небезпека | Бажана схема для трубопроводів багато-компонентного технологічного опалювального обладнання |
Висновок
Гальванічна корозійна несправність нагрівальних трубок з нержавіючої сталі 316 виникає через різницю потенціалів між різнорідними зв’язаними металами та провідним електролітом, який утворює корозійну первинну батарею, що призводить до прискореного розчинення анодного металу та пошкодження через проникнення. Основні стратегії контролю включають дизайн гомогенізації матеріалу, фізичну ізоляцію між різними металами, усунення середовища накопичення електроліту та збереження цілісності пасиваційного шару з нержавіючої сталі. Управління повним-процесом вибору матеріалів, складання компонентів і-оптимізації компонування на місці може ефективно запобігти витоку трубопроводу та нещасним випадкам відключення обладнання, спричиненим корозією гальванічної пари нагрівальних трубок.
