مکانیسم خوردگی گالوانیکی لوله های گرمایش فولاد ضد زنگ 316 و طرح کنترل کامل پیشگیری از فرآیند

خوردگی گالوانیکی زمانی اتفاق می‌افتد که دو فلز غیرمشابه با پتانسیل‌های الکترودی متفاوت به صورت الکتریکی به هم متصل شده و در یک محیط الکترولیت غوطه‌ور شوند. یک سلول گالوانیکی اولیه به طور خود به خود تشکیل می شود. فلز با پتانسیل کمتر به عنوان آند عمل می کند و تحت انحلال و خوردگی شتابان قرار می گیرد، در حالی که مواد با پتانسیل بالاتر به عنوان کاتد عمل می کند و اساساً محافظت می شود. هنگامی که لوله گرمایش با فولاد کربنی، مس، آلومینیوم و سایر اتصالات مونتاژ می شود، سوراخ شدن سریع موضعی اغلب در محل اتصال رخ می دهد که یک خطر خوردگی پنهان ناشی از مجموعه است.

1. مکانیسم تشکیل الکتروشیمیایی

مواد فلزی مختلف دارای پتانسیل خوردگی طبیعی متمایز در یک محیط مایع هستند. هنگامی که دو فلز در تماس مستقیم هستند و در محیط رسانا خیس می شوند، الکترون ها از فلز با مقاومت خوردگی ضعیف تر (پتانسیل کمتر) به لوله گرمایش فولاد ضد زنگ منتقل می شوند. اگر فولاد زنگ نزن 316 پتانسیل نسبتاً مثبتی داشته باشد، تبدیل به کاتدی می شود که بدون خود خوردگی آشکار-. فلز ناهمسان جفت شده به سرعت حل می شود. برعکس، هنگامی که با تیتانیوم، هاستلو و سایر آلیاژهای با پتانسیل بالاتر مطابقت داده شود، فولاد ضد زنگ 316 به آند تبدیل می شود و دیواره لوله ترجیحاً خورده و در نزدیکی رابط تماس سوراخ می شود. هر چه اختلاف پتانسیل بین دو ماده بیشتر باشد، سرعت واکنش خوردگی گالوانیکی سریعتر است.

2. سناریوهای شکست تطبیق گالوانیک معمولی

فلنج لوله گرمایش به طور مستقیم با فلنج و اتصال دهنده های فولاد کربنی پیچ شده است.

لوله گرمایش فولاد ضد زنگ متصل به لوله مسی، دریچه های برنجی و براکت های آلومینیومی؛

بدنه مخزن تجهیزات ساخته شده از فولاد کربنی در حالی که عناصر گرمایش فولاد ضد زنگ 316 با رسانایی مایع هستند.

جوشکاری مخلوط فولاد ضد زنگ و آهن معمولی بدون ساختار بافر انتقال.

3. عوامل اصلی تسریع خوردگی گالوانیکی

شکاف پتانسیل بزرگ بین دو ماده فلزی تماسی؛

الکترولیت رسانای کافی حاوی یون های کلرید برای تشکیل یک مدار بسته.

سطح تماس فلز آند بسیار کوچکتر از ناحیه کاتد است که منجر به چگالی جریان آند بسیار بالا و حفره شدن سریع می شود.

دمای متوسط ​​بالا و مقدار pH پایین تا حد زیادی هدایت یون و سرعت خوردگی را بهبود می بخشد.

4. کل{1}}پیوند اقدامات فنی پیشگیرانه

① اصل تطبیق مواد همگن را بپذیرید

تمام فلنج‌ها، پیچ‌ها، تکیه‌گاه‌ها و پوشش‌های مخزن باید از فولاد ضد زنگ 316 یا 316 لیتری مطابق با لوله گرمایش استفاده کنند تا اختلاف پتانسیل از منبع را حذف کنند.

② واشر و بوش عایق را اضافه کنید

هنگامی که فلزات غیر مشابه قابل تعویض نیستند، واشرهای عایق PTFE غیر رسانا بین سطوح اتصال فلنج نصب کنید. از آستین های عایق پلاستیکی برای موقعیت های نفوذ پیچ استفاده کنید تا مسیرهای هدایت الکترونیکی را قطع کنید.

③ طرح ساختاری را برای کاهش پل زدن مایع بهینه کنید

از شکاف های باریک احتباس مایع در محل اتصال دو فلز اجتناب کنید. افزایش شیب زهکشی برای جلوگیری از گیر افتادن الکترولیت بین سطوح تماس برای مدت طولانی.

④ مشخصات فرآیند جوشکاری را استاندارد کنید

برای جوشکاری غیرقابل اجتناب فلزات غیرمشابه، از میله های جوش انتقالی ویژه برای جلوگیری از همجوشی مستقیم دو فلز پایه و جلوگیری از تشکیل سلول گالوانیکی در جوش استفاده کنید.

⑤ عایق بندی کلی پوشش ضد خوردگی-را اعمال کنید

ناحیه تماس و قسمت مجاور لوله را با پوشش PFA یا اپوکسی بپوشانید تا سطح فلز از محیط الکترولیت جدا شود و حلقه خوردگی مسدود شود.

5. جدول کنتراست اثر طرح

表格

نتیجه گیری

خوردگی گالوانیکی اساساً از اختلاف پتانسیل بین فلزات ناهمگن و یک حلقه الکتروشیمیایی بسته تشکیل شده توسط الکترولیت منشأ می‌گیرد. اساسی ترین راه حل انتخاب مواد یکپارچه است. اگر شرایط ساختاری محدود باشد، باید اقدامات عایق فیزیکی برای قطع انتقال الکترون و کانال‌های رسانش مایع اتخاذ شود تا از نشت خوردگی تسریع شده موضعی لوله‌های گرمایش ناشی از تجمیع مواد نادرست در مونتاژ سیستم جلوگیری شود.