Corrosión galvánica nas xuntas de metais disímiles: Estratexias de illamento para tubaxes de aceiro inoxidable

A corrosión galvánica aparece cando dous metais diferentes están conectados electricamente na presenza dun electrolito: entón o metal menos nobre corroe máis rápido do que o faría por si mesmo. Ao unir aceiro inoxidable con aceiro ao carbono, cobre ou aluminio nun ambiente húmido, o aceiro inoxidable é normalmente o cátodo, polo que acelera a corrosión do outro metal. A solución consiste en interromper o percorrido eléctrico mediante xuntas illantes, unións dieléctricas, juntas e manguitos non metálicos ou revestimentos protexores, así como deseñar relacións favorables de superficies. Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. fornece tubaxes, accesorios e bridas de aceiro inoxidable, xunto coa orientación necesaria para detallar correctamente estas xuntas.

Como se forma a cela galvánica
Para que se produza a corrosión galvánica deben coincidir tres condicións: dous metais con distinto potencial electroquímico, unha conexión eléctrica entre eles e un electrólito compartido, como a auga do mar, o condensado ou un depósito húmido. Se se elimina calquera destes tres factores, a célula deixa de funcionar. Canto maior sexa a diferenza de potencial entre os dous metais, maior será a tensión impulsora e máis rápido se disolverá o ánodo. O acero inoxidábel atópase preto do extremo nobre da serie galvánica práctica na auga do mar, polo que tende a quedar protexido, mentres que o acero ao carbono, o aluminio ou o zinc unidos a el sofre o dano.

A serie galvánica e o risco relativo
Os enxeñeiros clasifican os metais segundo o seu potencial de corrosión nun determinado electrólito. Canto maior sexa a diferenza entre eles, maior será o risco. A táboa inferior amosa a clasificación de parellas comúns co acero inoxidábel nun ambiente con cloruros.

Unha precaución nas unións de inoxidable a inoxidable: o risco galvánico é baixo, pero a combinación de condicións activas e pasivas, ou a unión con xuntas de grafito, pode aínda iniciar unha célula, polo que a selección de materiais e xuntas segue sendo importante.

Efecto da relación de áreas
A relación de áreas pode converter unha situación manexable nunha falla rápida, ou viceversa. A corrente de corrosión ten que distribuírse pola ánodo; se se coloca unha ánodo pequena contra un cátodo grande, toda a corrente incide nunha área minúscula, provocando un ataque intenso e localizado. O caso clásico negativo é unha pequena peza de acero ao carbono, como unha tarraxa ou un curto tubo, atornillada a unha gran superficie de acero inoxidable. O cátodo inoxidable «devora» a pequena ánodo de acero ao carbono.
O caso favorable é a imaxe especular: un ánodo grande e un cátodo pequeno distribúen a corrente de forma delgada, polo que o ánodo se corroe lentamente e de maneira tolerable. Unha regra práctica consiste en manter as pezas anódicas pequenas afastadas das grandes áreas catódicas de acero inoxidable. Se os parafusos de acero ao carbono deben tocar as bridas de acero inoxidable, recúbrense os parafusos ou, mellor aínda, úsanse ligas compatibles para que non sexan sacrificados.
O ambiente intensifica ou atenua o efecto. A maior condutividade, como na auga mariña, permite que a corrente galvánica se propague máis lonxe ao longo da tubaxe e estire o ataque ben máis aló da xunta; na auga doce ou no condensado, que teñen baixa condutividade, os danos permanecen preto do punto de contacto. A temperatura, o contido de osíxeno e o caudal tamén modifican as velocidades, razón pola cal o mesmo par se comporta dun xeito nunha cuberta mariña e doutro nunha liña interior calefactada.

Conxuntos de illamento e xuntas illantes
Nunha unión con brida, a fixación máis fiable é un kit de illamento de brida. Este combina unha xunta illante de cara completa ou do tipo E cunhas fundas illantes que recubren cada parafuso e arandelas illantes debaixo das cabezas dos parafusos e das porcas, ademais de arandelas de acero de apoio. Cando se instala correctamente, o kit non deixa ningunha vía de metal a metal entre as caras das bridas nin a través dos parafusos, polo que nin sequera se pode formar unha célula, mesmo cando ambos os metais están humedecidos.
Para as conexións roscadas, as unións dieléctricas e as pezas intermedias non metálicas realizan a mesma función. Escolla a xunta segundo a temperatura e a presión de servizo, xa que tanto o elemento de estanquidade como o elemento illante deben soportar as condicións de traballo. Unha vez montada, unha comprobación de continuidade eléctrica a través da unión confirma que o illamento é real e non meramente suposto.

Revestimentos e prácticas de deseño
Os recubrimentos interrompen o percorrido do electrólito. A regra que causa confusión: recubrir o cátodo, ou recubrir ambos os metais, nunca só o ánodo. Se se recobre só o ánodo, calquera fallo ou raiada expón unha pequena área anódica a un cátodo grande, o que recrea a perigosa proporción de áreas e provoca a corrosión localizada (pitting) acelerada no defecto. En troques, se se recobre o cátodo de acero inoxidable nobre, redúcese a área efectiva do cátodo e desacelérase toda a célula.
O bo deseño detallado resolve o resto. Manter as xuntas fóra da auga estancada e dotarlas de drenaxe para evitar que o electrólito permaneza nelas. Evitar as fendas e os emplastos onde os depósitos atrapan humidade. Sempre que sexa posible, empregar materiais compatibles ao longo de toda a liña húmida, ou inserir un carretel dun material de potencial intermedio. Nos servizos enterrados ou sumerxidos adoita engadirse protección catódica, pero o deseñador debe lembrar que o acero inoxidable actúa como cátodo e distribuír correctamente as correntes de protección.

Detección e aseguramento da calidade
A inspección periódica detecta o ataque galvánico cando aínda é barato reparalo. Busque ferruxa concentrada e perda de metal no lado menos nobre dunha unión, especialmente en elementos de unión, roscas e caras de bridas. As lecturas ultrasónicas do grosor seguen a perda de parede, e unha comprobación visual da integridade do revestimento indica ánodos expostos.
Nada disto funciona sen un control adecuado dos materiais. Wenqiang ofrece identificación positiva dos materiais para confirmar a aleación en cada unión, certificados de ensaio de material EN 10204 3.1 ou 3.2 para rastrexabilidade completa, e accesorios e bridas fabricados segundo as normas ASTM e ASME baixo a norma ISO 9001. Asegurar os metais correctos, os elementos de illamento e as proporcións de área na fase de deseño supón un custo moito menor que desenterrar unións corroídas máis adiante, e garante o funcionamento das conexións entre metais distintos durante toda a vida útil do sistema.

Preguntas frecuentes
P: Corróese o aceiro inoxidábel nun acoplamento galvánico?
A: Xeralmente non; o acero inoxidable é xeralmente o cátodo máis nobre, polo que o acero ao carbono, o aluminio ou o zinc acoplados corroen máis rapidamente, mentres que o acero inoxidable queda protexido. A excepción son químicas pouco comúns nas que o acero inoxidable se volve activo.
P: Que metal debo recubrir para evitar a corrosión galvánica?
A: Recubra o cátodo ou ambos os metais, nunca só o ánodo. Recubrir só o ánodo concentra o ataque en calquera defecto do recubrimento debido á desfavorable relación de áreas.

Para bridas e accesorios de acero inoxidable preparados para illamento, póñase en contacto con Zhejiang Wenqiang: +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/