چه طرحهای بهبودی میتواند جریان سرگردان را کاهش دهد-آسیب خوردگی ناشی از 316 لوله گرمایش فولاد ضد زنگ در کارگاههای آبکاری؟
کارگاههای آبکاری معمولاً سناریوهای صنعتی با خطر{0} بالا برای خوردگی جریان سرگردان هستند، جایی که توزیع برق DC پیچیده، عملکرد مخزن الکترولیتی و تجهیزات فلزی زمیندار نشت جریان پراکنده گسترده را تشکیل میدهند. اگرچه لوله های گرمایش فولاد ضد زنگ 316 دارای مقاومت عالی در برابر خوردگی شیمیایی و فرسایش کلرید هستند، اما به شدت به خوردگی الکتروشیمیایی جریان سرگردان حساس هستند. جریان ولگرد، مکانیسم ترمیم خود{4} لایه غیرفعال روی سطح لوله را در مدت کوتاهی می شکند و باعث ایجاد حفره های موضعی سریع و نفوذ سوراخ بسیار سریع تر از خوردگی شیمیایی معمولی می شود. در تولید آبکاری واقعی، خرابی های نشتی لوله گرمایش برنامه ریزی نشده ناشی از جریان سرگردان اغلب رخ می دهد که به طور جدی بر تداوم کنترل دمای مایع آبکاری و پایداری تولید تأثیر می گذارد. بنابراین، بررسی طرحهای بهبود هدفمند برای سرکوب خوردگی جریان سرگردان برای بهبود پایداری سرویس لولههای گرمایش فولاد ضد زنگ 316 در محیطهای صنعتی آبکاری از اهمیت بالایی برخوردار است.
مکانیسم تشکیل خوردگی جریان سرگردان در کارگاه های آبکاری به طور قابل توجهی با خوردگی شیمیایی سنتی متفاوت است. عملکرد طولانیمدت یکسوکنندههای آبکاری و تجهیزات الکترود منجر به نشت جریان به داخل زمین و محلول متوسط میشود. به عنوان تجهیزات فلزی رسانا غوطه ور در مایع آبکاری، 316 لوله گرمایش فولاد ضد زنگ به راحتی به کانال های حامل برای جریان سرگردان تبدیل می شوند. هنگامی که جریان سرگردان از موقعیت محلی دیواره لوله به محلول خارج می شود، سطح فلز محلی به عنوان یک آند عمل می کند و تحت واکنش انحلال الکتروشیمیایی شدید قرار می گیرد. این نرخ انحلال آندی ده ها برابر بیشتر از خوردگی طبیعی معمولی است که منجر به تشکیل سریع سوراخ های سوراخ سوزنی بر روی سطح لوله گرمایش در یک چرخه سرویس کوتاه می شود.
این مطالعه سه طرح بهبود سیستماتیک را برای سرکوب موثر آسیبهای خوردگی ناشی از جریان سرگردان، از جمله بهینهسازی جداسازی الکتریکی، اصلاح سیستم زمین و درمان تقویت کننده فیلم غیرفعال، خلاصه میکند. ابتدا، تبدیل جداسازی الکتریکی برای سازه های نصب لوله گرمایش انجام می شود. نصب سنتی تماس مستقیم فلزی به راحتی جریان سرگردان را هدایت میکند، بنابراین واشرهای عایق مقاوم در برابر دمای بالا و براکتهای ثابت غیر رسانا برای جداسازی کامل لوله گرمایش از تکیهگاههای فلزی کارگاهی و هادیهای زمین استفاده میشوند. این جداسازی ساختاری مسیر اصلی انتقال جریان سرگردان را قطع می کند و از تبدیل شدن بدنه لوله به حامل جریان جلوگیری می کند.
دوم، سیستم اتصال زمین جریان سرگردان کارگاه بهینه و اصلاح شده است. اختلال در خطوط زمین و نقاط زمین بیش از حد در کارگاه های آبکاری از عوامل مهم انتشار جریان پراکنده است. با راه اندازی نقاط اتصال زمین متمرکز مستقل برای تجهیزات آبکاری و نصب دستگاه های جذب جریان نشتی، جریان سرگردان باقی مانده در محلول و زمین به طور یکنواخت هدایت و آزاد می شود. این اندازه گیری اختلاف پتانسیل جریان کلی محیط کار را کاهش می دهد، اثر قطبش آندی سطح لوله گرمایش را ضعیف می کند و اساساً نیروی محرکه خوردگی جریان سرگردان را کاهش می دهد.
سوم، عملیات تقویت سطح هدفمند برای 316 لوله گرمایش فولاد ضد زنگ اجرا شده است. جریان سرگردان ترجیحاً ناحیه ضعیف لایه غیرفعال طبیعی را از بین می برد، بنابراین یک فرآیند غیرفعال سازی الکتروشیمیایی پیشرفته برای تشکیل یک فیلم اکسید غنی از کروم{2} ضخیم تر و متراکم تر روی سطح لوله اتخاذ می شود. فیلم غیرفعال تقویتشده دارای عایق الکتریکی قویتر و مقاومت در برابر ضربه جریان است که میتواند به طور موثر در برابر آسیب شکست جریان سرگردان گذرا مقاومت کند. غیرفعال سازی الکتروشیمیایی، متفاوت از غیرفعال سازی شیمیایی معمولی، می تواند به طور قابل توجهی چگالی فیلم و یکنواختی ساختاری را بهبود بخشد و توانایی انحلال ضد آندی زیرلایه فولاد ضد زنگ را تا حد زیادی افزایش دهد.
آزمایشهای تأیید کنتراست میدانی اثر بهبود عالی طرح یکپارچه را ثابت میکند. پس از اتخاذ تبدیل جداسازی، بهینه سازی زمین و تقویت فیلم غیرفعال، نرخ شکست خوردگی جریان سرگردان 316 لوله گرمایش فولاد ضد زنگ در کارگاه های آبکاری بیش از 80 درصد کاهش می یابد. طول عمر لوله های گرمایش از 3 تا 4 ماه اولیه به بیش از 12 ماه افزایش یافته است. در نتیجه، خوردگی جریان سرگردان عامل محدود کننده اصلی برای عملکرد پایدار لوله های گرمایش در سناریوهای آبکاری است. طرح بهبود ترکیبی جداسازی سازه، تنظیم جریان محیطی و تقویتکننده ضد جریان سطحی میتواند به طور موثر مشکل شکست سریع لولههای گرمایش فولاد ضد زنگ 316 ناشی از جریان سرگردان را حل کند و پشتیبانی فنی قابل اعتمادی را برای عملکرد پایدار طولانیمدت تجهیزات گرمایش در آبکاری و سایر جریانهای صنعتی{12} ارائه دهد.
