Galvaaninen korroosio eri metallien liitoksissa: eristysstrategiat ruostumattomasta teräksestä valmistetuille putkistoille

Galvaaninen korroosio ilmenee, kun kaksi eri metallia yhdistetään sähköisesti elektrolyytin läsnä ollessa: vähemmän jalometallinen metalli kuluu nopeammin kuin se tekisi itsenäisesti. Kun ruostumaton teräs liitetään hiilikteräkseen, kupariin tai alumiiniin kosteassa ympäristössä, ruostumaton teräs toimii yleensä katodina ja aiheuttaa näin nopeampaa kulumista muulle metallille. Ratkaisu on katkaista sähköinen reitti käyttämällä eristäviä liitoslaattoja, dielektrisiä liitoksia, ei-metallisita tiivisteitä ja suojaputkia tai suojaavia pinnoitteita sekä suunnitella suotuisat pinta-alasuhteet. Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. tarjoaa ruostumatonta teräspuikkoa, liitososia ja liitoslaattoja sekä ohjeita näiden liitosten oikeaan suunnitteluun.

Galvaanisen kennojen muodostuminen
Galvaanisen korroosion syntymiseen vaaditaan kolme asiaa: kaksi metallia, joiden sähkökemialliset potentiaalit eroavat toisistaan, sähköinen yhteys niiden välillä ja yhteinen elektrolyytti, kuten merivesi, kondensaatti tai kostea saostuma. Poista yksikin näistä, ja galvaaninen kenno ei toimi. Mitä suurempi potentiaaliero kahden metallin välillä on, sitä voimakkaampi ajovaikutus on ja sitä nopeammin anodi liukenee. Ruostumaton teräs sijaitsee käytännöllisen galvaanisen sarjan jalometallipäässä merivedessä, joten se usein säilyy suojaantuneena, kun taas siihen kiinnitetty hiilikteräs, alumiini tai sinkki kärsii vahingoista.

Galvaaninen sarja ja suhteellinen riski
Insinöörit luokittelevat metalleja niiden korroosion potentiaalin perusteella tietyssä elektrolyytissä. Mitä laajempi väli on, sitä korkeampi riski on. Alla oleva taulukko luokittelee yleisiä metallipareja ruostumattoman teräksen kanssa kloridipitoisessa ympäristössä.

Yksi varoitus ruostumattomasta teräksestä ruostumattomaan teräkseen tehtyihin liitoksiin: galvaaninen riski on pieni, mutta aktiivisen ja passiivisen tilanteen sekoittaminen tai grafiittitiivisteen kanssa yhdistäminen voi silti aloittaa sähkökemiallisen solun, joten materiaalin ja tiivisteen valinnat ovat edelleen tärkeitä.

Pinta-alasuhteen vaikutus
Pinta-alasuhde voi muuttaa hallittavan tilanteen nopeaksi hajoamiseksi tai päinvastoin. Korroosiovirta on levitettävä anodille; pieni anodi suuremman katodin vastaisesti aiheuttaa koko virran keskittymisen hyvin pienelle alueelle, mikä johtaa voimakkaaseen ja paikallisesti rajoittuneeseen hyökkäykseen. Tyypillinen huono tapaus on pieni hiiliteräksinen osa, kuten kiinnitin tai lyhyt putkenpätkä, joka on ruuvattu suureen ruostumattoman teräksen pintaan. Ruostumaton teräs toimii katodina ja tuhoaa pienemmän hiiliteräksen anodin.
Hyvä tapaus on peilikuvallinen: suuri anodi ja pieni katodi jakavat virran ohueksi, jolloin anodi syöpäytyy hitaasti ja siedettävästi. Kätevä sääntö on pitää pienet anodiset osat erossa suurista katodisista ruostumattomasta teräksestä tehistä alueista. Jos hiiliteräksisiä kiinnikkeitä on kosketettava ruostumattoman teräksen liitospintoja, maalaa kiinnikkeet tai paremmin vielä käytä yhteensopivaa seosta, jotta ne eivät toimi uhripanoksena.
Ympäristö vahvistaa tai heikentää ilmiötä. Korkeampi johtavuus, kuten merivedessä, mahdollistaa galvaanisen virran etenemisen pidemmälle putken pituutta pitkin ja laajentaa syöpäytyshyökkäystä huomattavasti liitoksen ulkopuolelle; alhaisen johtavuuden järvivedessä tai kondensaattorivedessä vahingot pysyvät liitoksen läheisyydessä. Myös lämpötila, happipitoisuus ja virtaus vaikuttavat nopeuksiin, mikä selittää, miksi sama metallipari käyttäytyy eri tavalla merellä olevalla kannella kuin lämmitetyssä sisäisessä putkijärjestelmässä.

Eristyspaketit ja eristävät liitoslevyjoukot
Liitoslevyn liitoksessa luotettavin kiinnitystapa on liitoslevyn eristyspakkauksen käyttö. Se koostuu koko kasvolevyä tai tyyppiä E olevaa eristävää tiivistettä, eristävistä putkista jokaisen ruuvin ympärille sekä eristävistä aluslevyistä ruuvinpäiden ja mutterien alla, lisäksi teräksestä valmistetuista tukialuslevyistä. Oikein asennettuna pakkauksessa ei ole metalli-metalli-yhteyttä liitoslevyn pintojen välillä eikä ruuvien läpi, joten sähkökemiallinen kenno ei voi muodostua edes silloin, kun molemmat metallit ovat kosteita.
Kierreliitoksissa dielektriset liitokset ja ei-metalliset välikappaleet tekevät saman tehtävän. Valitse tiiviste käyttölämpötilan ja -paineen mukaan, koska sekä tiivistys- että eristyskomponentin on kestettävä käyttöolosuhteita. Kun liitos on kokoonpantuna, sähköisen jatkuvuuden tarkistus liitoksen yli kertoo, että eristys on todellinen eikä vain oletettu.

Pintakäsittelyt ja suunnitteluperiaatteet
Pinnat lyhentävät elektrolyytin kulkuun. Sääntö, joka usein aiheuttaa vaikeuksia: pinnoita katodi tai molemmat metallit, älä koskaan vain anodia. Jos pinnoitat vain anodin, niin mikä tahansa pinnan epätäydellisyys tai naarmu paljastaa pienemmän anodisen alueen suuremmalle katodiselle alueelle, mikä uudistaa vaarallisen pinta-alasuhde ja aiheuttaa nopeaa syöpymistä virhekohtaan. Jos sen sijaan pinnoitat jalometallisen ruostumattoman teräksen katodin, niin vähennät tehollista katodialuetta ja hidastat koko solun toimintaa.
Hyvä tarkkuus hoitaa loput. Pidä liitokset pois seisovasta vedestä ja varmista niille riittävä tyhjennys, jotta elektrolyytti ei pysy paikoillaan. Vältä rakenteita, joissa muodostuu särkä- tai puristusalueita, joissa saostumat pidättävät kosteutta. Mahdollisuuden mukaan käytä yhteensopivia materiaaleja koko kosteassa osassa tai lisää väliarvoinen materiaali. Maahan haudattuun tai veteen upotettuun käyttöön lisätään usein katodinen suojaus, mutta suunnittelijan on muistettava, että ruostumaton teräs toimii katodina, ja suojausvirrat on jaettava oikein.

Tunnistus ja laadunvarmistus
Säännöllinen tarkastus havaitsee galvaanisen hyökkäyksen, kun korjaaminen on vielä edullista. Etsi konsentroitunutta ruostetta ja metallin menetystä vähemmän jalomman metallin puolella liitosta, erityisesti kiinnittimissä, kierreliittimissä ja liitoskappaleiden pintojen alueella. Ulträäni seinämäpaksuusmittaukset seuraavat seinämän kulumista, ja visuaalinen tarkastus pinnoitteen eheytteestä osoittaa paljastuneet anodit.
Mitään tästä ei toimi ilman luotettavaa materiaalihallintaa. Wenqiang tarjoaa positiivisen materiaalitunnistuksen, jotta kunkin liitoksen metalliseos voidaan varmistaa, EN 10204 3.1 tai 3.2 -materiaalitestaustodistukset täydelliseen jäljitettävyyteen sekä ASTM- ja ASME-viitteisiin perustuvat liitososat ja liitoskappaleet, jotka on valmistettu ISO 9001 -standardin mukaisesti. Metallien, eristysvarusteiden ja pinta-alojen suhteiden oikea määrittäminen suunnitteluvaiheessa maksaa huomattavasti vähemmän kuin myöhempäinen ruosteisten liitosten poisto, ja se pitää eri metallien väliset yhdistelmät toimivina koko järjestelmän käyttöiän ajan.

Usein kysytyt kysymykset
K: Korrodoiko ruostumaton teräs galvaanisessa parissa?
A: Yleensä ei; ruostumaton teräs on yleensä jalompi katodi, joten yhdistetty hiiliteräs, alumiini tai sinkki korrodoituvat nopeammin, kun taas ruostumatonta terästä suojataan. Poikkeus ovat harvinaiset kemialliset olosuhteet, joissa ruostumaton teräs muuttuu aktiiviseksi.
K: Mikä metalli pitäisi pinnoittaa galvaanisen korroosion estämiseksi?
A: Pinnoita katodi tai molemmat metallit, älä koskaan vain anodia. Vain anodin pinnoittaminen keskittää hyökkäyksen mihin tahansa pinnoitteen vaurioon epäsuotuisan pinta-alasuhteen vuoksi.

Isolointivalmiiden ruostumattomien liittimien ja liukukappaleiden saamiseksi ota yhteyttä Zhejiang Wenqiangiin: +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/