विभिन्न-धातु जोड़ों पर गैल्वेनिक संक्षारण: स्टेनलेस स्टील पाइपिंग के लिए अलगाव रणनीतियाँ

गैल्वेनिक संक्षारण तब प्रकट होता है जब दो असमान धातुओं को विद्युत रूप से एक साथ जोड़ा जाता है और वे किसी विद्युत-अपघट्य की उपस्थिति में होती हैं: इस स्थिति में कम महत्वपूर्ण धातु अपने अकेले होने की तुलना में तेज़ी से संक्षारित होती है। गीले वातावरण में स्टेनलेस स्टील को कार्बन स्टील, तांबे या एल्युमीनियम के साथ जोड़ने पर स्टेनलेस सामान्यतः कैथोड का कार्य करता है, जिससे दूसरी धातु पर तेज़ संक्षारण आक्रमण होता है। इसका समाधान विद्युत पथ को विच्छेदित करना है—इसके लिए विद्युतरोधी फ्लैंज सेट, डाय-इलेक्ट्रिक यूनियन, गैर-धात्विक गैस्केट और स्लीव, या सुरक्षात्मक लेपों का उपयोग किया जाता है, साथ ही अनुकूल क्षेत्र अनुपात के आधार पर डिज़ाइन किया जाता है। झेजियांग वेनक़ियांग स्टेनलेस स्टील कंपनी, लिमिटेड स्टेनलेस पाइप, फिटिंग्स और फ्लैंज़ के साथ-साथ इन जोड़ों को सही ढंग से विस्तार से डिज़ाइन करने के लिए मार्गदर्शन भी प्रदान करती है।

गैल्वेनिक सेल का निर्माण कैसे होता है
तीन चीज़ें गैल्वेनिक करोशन के लिए संरेखित होनी चाहिए: दो धातुएँ जिनकी इलेक्ट्रोकेमिकल क्षमता अलग-अलग हो, उनके बीच एक विद्युत संपर्क, और एक साझा इलेक्ट्रोलाइट जैसे समुद्र का पानी, संघनन या आर्द्र जमाव। इनमें से कोई भी एक को हटा देने पर सेल निष्क्रिय हो जाती है। दोनों धातुओं के बीच क्षमता अंतर जितना बड़ा होगा, ड्राइविंग वोल्टेज उतना ही मज़बूत होगा और एनोड का घुलना उतना ही तेज़ होगा। समुद्र के पानी में स्टेनलेस स्टील व्यावहारिक गैल्वेनिक श्रृंखला के नोबल छोर के पास स्थित होता है, इसलिए यह सुरक्षित रहने की प्रवृत्ति रखता है, जबकि इससे जुड़ी कार्बन स्टील, एल्यूमीनियम या जिंक की बोल्ट नुकसान उठाती हैं।

गैल्वेनिक श्रृंखला और सापेक्ष जोखिम
इंजीनियर एक दिए गए इलेक्ट्रोलाइट में धातुओं को उनकी करोशन क्षमता के आधार पर रैंक करते हैं। जितना अधिक अंतर होगा, जोखिम उतना ही अधिक होगा। नीचे दी गई सारणी क्लोराइड युक्त वातावरण में स्टेनलेस स्टील के साथ सामान्य धातु युग्मों को रैंक करती है।

स्टेनलेस-टू-स्टेनलेस जोड़ों पर एक सावधानी: गैल्वेनिक जोखिम कम है, लेकिन सक्रिय और निष्क्रिय स्थितियों को मिलाना या ग्रेफाइट गैस्केट्स से जोड़ना भी एक सेल को शुरू कर सकता है, इसलिए सामग्री और गैस्केट के चयन अभी भी महत्वपूर्ण हैं।

क्षेत्र-अनुपात प्रभाव
क्षेत्र-अनुपात एक नियंत्रित स्थिति को तेज़ विफलता में बदल सकता है, या इसके विपरीत। संक्षारण धारा को एनोड पर फैलना होता है; एक छोटे एनोड को एक बड़े कैथोड के साथ जोड़ें और पूरी धारा एक सूक्ष्म क्षेत्र पर केंद्रित हो जाती है, जिससे तीव्र, स्थानीय आक्रमण होता है। क्लासिक खराब स्थिति एक छोटा कार्बन स्टील भाग है—एक फास्टनर या एक छोटा निपल—जो एक बड़ी स्टेनलेस सतह से बोल्ट किया गया है। स्टेनलेस कैथोड छोटे स्टील एनोड को तेज़ी से नष्ट कर देता है।
अच्छा मामला दर्पण-छवि के समान है: एक बड़ा एनोड और एक छोटा कैथोड धारा को पतला फैलाते हैं, जिससे एनोड धीरे-धीरे और सहनीय ढंग से क्षरित होता है। एक उपयोगी नियम यह है कि छोटे एनोडिक भागों को बड़े कैथोडिक स्टेनलेस स्टील के क्षेत्रों से दूर रखा जाए। यदि कार्बन स्टील के बोल्ट को स्टेनलेस फ्लैंज के संपर्क में आना है, तो बोल्ट्स पर कोटिंग लगाएँ या, बेहतर है, एक संगत मिश्र धातु का उपयोग करें ताकि वे बलिदान न हों।
वातावरण इस प्रभाव को बढ़ा या घटा सकता है। उच्च चालकता, जैसे समुद्री जल में, गैल्वेनिक धारा को पाइप के अधिक लंबे भाग तक प्रवाहित होने देती है और आक्रमण को जोड़ के बहुत पार तक फैला देती है; कम चालकता वाले मीठे जल या संघनित जल में, क्षति संपर्क के निकट ही सीमित रहती है। तापमान, ऑक्सीजन सामग्री और प्रवाह दर भी दरों को प्रभावित करते हैं, जिसी कारण एक ही धातु-युग्म समुद्री डेक पर एक तरह से और गर्म किए गए आंतरिक लाइन पर दूसरी तरह से व्यवहार करता है।

विभाजन किट और विद्युतरोधी फ्लैंज सेट
फ्लैंज जोड़ पर, सबसे विश्वसनीय स्थायी समाधान एक फ्लैंज आइसोलेशन किट है। यह एक पूर्ण-चेहरे या प्रकार-ई इन्सुलेटिंग गैस्केट को प्रत्येक बोल्ट के चारों ओर इन्सुलेटिंग स्लीव्स और बोल्ट के सिर तथा नट के नीचे इन्सुलेटिंग वॉशर्स के साथ-साथ स्टील बैकिंग वॉशर्स के साथ जोड़ता है। सही ढंग से स्थापित करने पर, यह किट फ्लैंज के चेहरों के बीच या बोल्टों के माध्यम से कोई भी धातु-से-धातु का मार्ग नहीं छोड़ता, अतः दोनों धातुओं के गीले होने पर भी कोई सेल नहीं बन सकती।
थ्रेडेड कनेक्शन के लिए, डाइइलेक्ट्रिक यूनियन और गैर-धातु वाले स्पूल टुकड़े वही कार्य करते हैं। सेवा तापमान और दबाव के अनुसार गैस्केट का चयन करें, क्योंकि सीलिंग तत्व और इन्सुलेटिंग तत्व दोनों को कार्यभार को सहन करना होगा। एक बार जब संयोजन पूरा हो जाए, तो जोड़ के पार एक विद्युत सततता जाँच से पता चल जाता है कि आइसोलेशन वास्तविक है या केवल अनुमानित।

कोटिंग्स और डिज़ाइन प्रथाएँ
कोटिंग्स इलेक्ट्रोलाइट के मार्ग को कम करती हैं। जो नियम लोगों को उलझा देता है: कैथोड पर कोटिंग करें, या दोनों धातुओं पर कोटिंग करें, कभी भी केवल एनोड पर नहीं। यदि आप केवल एनोड पर कोटिंग करते हैं, तो कोई भी हॉलिडे या खरोंच एक छोटे एनोडिक क्षेत्र को एक बड़े कैथोड के सामने उजागर कर देती है, जिससे खतरनाक क्षेत्र अनुपात फिर से बन जाता है और दोष के स्थान पर तेज़ी से गड्ढे बनने लगते हैं। इसके बजाय श्रेष्ठ स्टेनलेस स्टील कैथोड पर कोटिंग करें, तो आप प्रभावी कैथोड क्षेत्र को कम कर देते हैं और पूरे सेल की गति धीमी कर देते हैं।
अच्छी विस्तृत योजना शेष कार्य को पूरा करती है। जोड़ों को खड़े पानी से बाहर रखें और उन्हें निकास की व्यवस्था प्रदान करें ताकि इलेक्ट्रोलाइट जमा न हो। ऐसी दरारों और पलटिसेज़ से बचें जहाँ अवशेष नमी को फँसा लेते हैं। जहाँ संभव हो, पूरी गीली लाइन पर संगत सामग्री का उपयोग करें, या मध्यवर्ती विभव के एक स्पूल को शामिल करें। दबाए गए या डूबे हुए उपयोग में अक्सर कैथोडिक सुरक्षा जोड़ी जाती है, लेकिन डिज़ाइनर को यह याद रखना होगा कि स्टेनलेस स्टील कैथोडिक है और सुरक्षा धाराओं को सही ढंग से वितरित किया जाए।

पता लगाना और गुणवत्ता आश्वासन
नियमित निरीक्षण से गैल्वेनिक आक्रमण को उस समय पकड़ा जा सकता है जब उसकी मरम्मत करना अभी भी सस्ता होता है। जोड़ के कम महत्वपूर्ण पक्ष पर, विशेष रूप से फास्टनर्स, थ्रेडेड निपल्स और फ्लैंज फेसेज़ पर सघन जंग और धातु के नुकसान की खोज करें। अल्ट्रासोनिक मोटाई मापन दीवार के नुकसान को ट्रैक करते हैं, और कोटिंग की अखंडता की दृश्य जाँच एक्सपोज़्ड एनोड्स को चिह्नित करती है।
इनमें से कुछ भी बिना धातु सामग्री के उचित नियंत्रण के काम नहीं करता है। वेनकियांग सकारात्मक सामग्री पहचान प्रदान करता है ताकि प्रत्येक जोड़ पर मिश्र धातु की पुष्टि की जा सके, पूर्ण ट्रेसेबिलिटी के लिए EN 10204 3.1 या 3.2 सामग्री परीक्षण प्रमाणपत्र, और ISO 9001 के अधीन ASTM और ASME संदर्भों के अनुसार बनाए गए फिटिंग्स और फ्लैंज़। ड्रॉइंग बोर्ड पर धातुओं, विभाजन उपकरणों और क्षेत्र अनुपातों को सही तरीके से तैयार करने में जो लागत आती है, वह बाद में जंग लगे जोड़ों को निकालने की तुलना में काफी कम है, और यह विभिन्न-धातु जोड़ों को पूरे सिस्टम के जीवनकाल तक कार्यरत रखता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
प्रश्न: क्या स्टेनलेस स्टील एक गैल्वेनिक युग्म में क्षरित होता है?
ए: आमतौर पर नहीं; स्टेनलेस सामान्यतः अधिक महत्वपूर्ण कैथोड होता है, इसलिए जुड़े हुए कार्बन स्टील, एल्यूमीनियम या जिंक तेज़ी से क्षरित हो जाते हैं जबकि स्टेनलेस सुरक्षित रहता है। अपवाद विचित्र रासायनिक संरचनाएँ हैं जहाँ स्टेनलेस सक्रिय हो जाता है।
प्र: गैल्वेनिक क्षरण को रोकने के लिए मुझे किस धातु को कोट करना चाहिए?
ए: कैथोड या दोनों धातुओं को कोट करें, कभी भी केवल एनोड को नहीं। केवल एनोड को कोट करने से कोट की किसी भी खामी पर आक्रमण केंद्रित हो जाता है, क्योंकि क्षेत्र अनुपात प्रतिकूल होता है।

विभाजन-तैयार स्टेनलेस फ्लैंज़ और फिटिंग्स के लिए, झेजियांग वेनक़ियांग से संपर्क करें: +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/