Galvaaniline korrosioon erinevate metallide ühendustes: isoleerimisstrateegiad roostevabast terasest torustikus

Galvaaniline korrosioon tekib siis, kui kaks erinevat metalli on elektriliselt ühendatud elektrolüüdi olemasolul: vähem auväärne metall korrodeerub kiiremini, kui see teeks seda ise. Ühendades roostevaba terase süsinikterasega, vaskega või alumiiniumiga niiskes keskkonnas on roostevaba teras tavaliselt katood, mistõttu kiirendab see teise metalli lagunemist. Lahenduseks on elektrilise teekonna katkestamine – isolatsioonflantside komplektide, dielektriliste ühenduste, mittemetallsete pakendite ja siledate kaitsekihtide kasutamine ning soodsate pindala suhete arvestamine konstrueerimisel. Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. tarnib roostevabu torusid, toruühendusi ja flantse ning annab juhiseid nende ühenduste õigeks detailimiseks.

Kuidas tekib galvaaniline element
Galvaanilise korrosiooni tekkimiseks peavad kokku sobima kolm asja: kaks metalli erineva elektrokeemilise potentsiaaliga, nende vaheline elektriline ühendus ja ühine elektrolüüt, näiteks merevesi, kondensaat või niiskesasetus. Kui ükski neist puudub, siis see elektrokeemiline element läheb mitteaktiivseks. Mida suurem on kahe metalli potentsiaalide vahe, seda tugevam on liikumispinge ja seda kiiremini lahustub anood.

Galvaaniline seeria ja suhteline oht
Insenerid järjestavad metalle nende korrosioonipotentsiaali järgi antud elektrolüüdis. Mida laiem on vahe, seda suurem on oht. Alljärgnev tabel järjestab tavalisi metallipaare, millest üks on roostevabast terasest, kloriidisisaldusega keskkonnas.

Üks ettevaatusabinõu roostevaba terasega ühenduste puhul: galvaaniline oht on väike, kuid aktiivsete ja passiivsete tingimuste segamine või grafiitkummist tiivikute kasutamine võib siiski põhjustada elementaarse ahela teke, seega materjali ja tiiviku valik on ikka oluline.

Pindala-suhete efekt
Pindala suhe võib muuta kontrollitava olukorra kiireks läbimurreks või vastupidi. Korrosioonivool peab levima anoodi üle; väikese anoodi paigutamine suure katoodi vastu põhjustab kogu voolu keskendumise väiksele alale, mis teeb rünnaku intensiivseks ja kohalikuks. Klassikaline halb näide on väike süsinikterasest detail – kinnitus- või lühike toruosa –, mis on kinnitatud suurele roostevabale teraspinnale. Roostevaba terasest katood sööb väikest süsinikterasest anoodi ära.
Hea juhtum on peegelpilt: suur anood ja väike katood levitavad voolu õhukese kihi, mistõttu anood korrodeerub aeglaselt ja talutavalt. Kasulik reegel on hoida väiksed anoodsed osad eemal suurtest katoodsetest roostevabast teraspiirkondadest. Kui süsinikterasest kinnituskruvid peavad puutuma kokku roostevabade terasflansidega, tuleb kruvid kaetud või, paremini öeldes, kasutada sobivat sulamit, et neid ei ohverdaks.
Keskkond suurendab või vähendab seda efekti. Suurem juhtivus, näiteks merevees, võimaldab galvaanilisel voolul liikuda toru piki kaugemale ja ulatuda rünnaku mõju kaugemale ühenduskohast; madala juhtivusega magevees või kondensaadis jääb kahju piiratud ühenduskoha lähedale. Temperatuur, hapnikusisaldus ja voolukiirus mõjutavad samuti kiirust, mistõttu käitub sama metallipaar ühel juhul merekatusel ja teisel juhul soojendatud sisejoonel erinevalt.

Isolatsioonikomplektid ja isoleerivad flansipistikud
Pihustusliituses on kõige usaldusväärsemaks fikseerimisviisiks pihustusliidese isoleerimiskomplekt. See koosneb täisnäoga või tüüpi-E isoleeriva toruühenduskihiga ning iga kruvi jaoks mõeldud isoleerivate varrukatega ning kruvipead ja mutrid all asuvate isoleerivate rõngastega, lisaks terasest toetusrõngastega. Õigesti paigaldatuna ei jää pihustusliidese pindade vahel ega kruvide läbi ühtegi metall-metall-ühendust, mistõttu ei saa tekkida isegi siis, kui mõlemad metallid on niisked.
Kõverkruviliitumiste puhul täidavad sama funktsiooni dielektrilised ühendused ja mittemetallilised segmendid. Valige toruühenduskiht vastavalt kasutustingimustele – nii tihenduselement kui ka isoleeriv element peavad taluma ettenähtud temperatuuri ja rõhku. Pärast kokkupanekut näitab elektrilise pidevuse kontroll liitumiskohas, kas isoleerimine on tegelikult olemas ja mitte lihtsalt eeldatud.

Kattekihid ja konstrueerimise tavandid
Kattekihid vähendavad elektrolüüdi teed. Reegel, mis sageli segadusse ajab: kate katood või mõlemat metalli, mitte kunagi ainult anoodi. Kui katted ainult anood, siis iga kattepuudus või sirge avab väikese anoodse ala suurele katoodile, mis taastab ohtliku pindala suhte ja põhjustab defekti kohas kiiret sügavdumist. Kui aga katted kõrgema potentsiaaliga roostevabast terasest katood, siis väheneb tõhus katoodi pindala ja kogu raku töö aeglustub.
Hea detailidega lahendus teeb ülejäänud. Hoidke liited seismisveest eemal ja tagage neile niiskuse ärkamise võimalus, et elektrolüüt ei jää seisma. Vältige pragusid ja niiskust kinni hoidvaid kohti, kus setted takistavad niiskuse eemaldamist. Kui võimalik, kasutage kogu niiskest alast läbi ühilduvaid materjale või paigaldage vahepotentsiaaliga spool. Maas või vedelikus paiknev teenistus kasutab sageli katoodset kaitset, kuid disainer peab meeles pidama, et roostevaba teras on katoodne, ning tagama, et kaitsevoolud jaotuvad õigesti.

Tuvastamine ja kvaliteedi tagamine
Tavaline inspektsioon tuvastab galvaanilise korrosiooni, kui seda on veel odav parandada. Otsige kontsentreerunud roostet ja metallikaotust vähem auväärsema metalli küljel ühenduskohtades, eriti kinnituskoolitud, sise- ja välisliitmete ning flantsipindade juures. Ultraheli paksusmõõtmised jälgivad seinapaksuse kaotust ja visuaalne katte terviklikkuse kontroll näitab paljastunud anoodide esinemist.
Kõik see ei kehti ilma kindla materjalikontrollita. Wenqiang pakub positiivset materjaliidentifitseerimist, et iga ühenduskohta ümbritseva sulamite koostis oleks kinnitatud, EN 10204 3.1 või 3.2 materjalitesti sertifikaateid täieliku jäspärimisega ning toruühendusi ja flantse, mis on valmistatud ASTM ja ASME standardite kohaselt ISO 9001 raames. Õigete metallide, isoleerimisvarrukate ja pindala suhete arvestamine joonistusel on palju odavam kui hilisem korrodeerunud ühenduste eemaldamine ja see tagab erinevate metallide ühenduste töökindluse süsteemi eluea jooksul.

Tavaliselt esinevad küsimused
K: Kas roostevabast terasest korrodeerub galvaanilises paaris?
A: Tavaliselt mitte; roostevaba teras on tavaliselt nobelneem cathode, mistõttu korrodeerub paarisühenduses olev süsinikteras, alumiinium või tsink kiiremini, samas kui roostevaba teras on kaitstud. Erandiks on ebatavalised keemilised keskkonnad, kus roostevaba teras muutub aktiivseks.
K: Millist metalli tuleb kaitsta galvaanilise korrosiooni vältimiseks?
A: Kaitstakse cathode’i või mõlemat metalli, kuid mitte kunagi ainult anoodi. Ainult anoodi kaitse põhjustab iga kattevigade kohas korrosiooni kontsentratsiooni ebamõistliku pindala suhte tõttu.

Isolatsioonivalmis roostevabade terasest liitumiste ja toruühenduste kohta võtke ühendust Zhejiang Wenqiang’iga: +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/