Galvanická koroze je běžnou elektrochemickou poruchou, když je 316 topných trubic smontováno s odlišným kovovým příslušenstvím. Dochází k němu, když jsou dva kovy s různými elektrodovými potenciály elektricky spojeny a ponořeny do vodivého korozivního prostředí. Kov s nižším potenciálem působí jako anoda a rozpouští se zrychlenou rychlostí, zatímco katoda s vyšším potenciálem je chráněna. Tato koroze postupuje mnohem rychleji než nezávislá rovnoměrná koroze a často způsobuje rychlou perforaci spojů topných trubek během krátkého servisního cyklu.
1. Základní elektrochemický mechanismus
Různé kovové materiály mají pevné přirozené elektrodové potenciály v elektrolytické kapalině, jako je voda a kyselý roztok. Když jsou dva kovy spojeny dohromady pomocí šroubů, svařování nebo přímého kontaktu, automaticky se vytvoří uzavřený galvanický článek. Materiál s větším záporným potenciálem ztrácí elektrony a nepřetržitě se rozpouští, přičemž trpí silnou lokalizovanou korozí v blízkosti rozhraní kontaktu; kov s kladným potenciálem získává elektrony a nebude výrazně korodovat. I malá anodová plocha spárovaná s velkým katodovým povrchem povede k extrémně rychlému pronikání slabší kovové součásti.
2. Typické nesprávné párování materiálů a výsledky koroze
316 Držáky/upevnění z nerezové oceli + uhlíkové oceliUhlíková ocel má mnohem nižší potenciál než 316. Nosný rám z uhlíkové oceli rychle koroduje a masivně rezaví a produkty rzi se usazují na povrchu topné trubky a způsobují sekundární důlkovou a štěrbinovou korozi na 316. Ve vážných případech expanze rzi mačká a poškozuje tělo trubky.
316 + Obyčejné měděné kováníMěď je ve srovnání s nerezovou ocelí katodická. Nerezová ocel v blízkosti kontaktní polohy se stává anodou a je přednostně zkorodována, s důlky soustředěnými přímo ve spoji.
316 + Hliníkové montážní dílyHliník je silně anodický a rychle zkoroduje a rozmělní se na prášek, odpadne a ztratí fixační účinek a nečistoty z hliníkových iontů kontaminují procesní kapalinu.
316 + Nesprávné připojení titanové trubiceTitan má vyšší potenciál než 316 v chloridovém médiu, takže topná trubice 316 slouží jako anoda a trpí zrychlenou korozí v místě svařování nebo kontaktu.
3. Klíčové faktory urychlující galvanickou korozi
Větší potenciální rozdíl mezi dvěma materiály → vyšší korozní proud a vyšší rychlost leptání;
Větší plocha katody vs. malá kontaktní plocha anody → extrémně vážné lokalizované poškození anody;
Vyšší teplota média a koncentrace chloridů → zlepšená vodivost elektrolytu, zintenzivnění elektrochemické reakce;
Štěrbiny v montážních mezerách zachycují korozivní ionty a vytvářejí okluzní buňky pro další urychlení koroze.
4. Praktická technická preventivní opatření
① Upřednostněte homogenní shodu materiálu
Upevňovací příruby, konzoly, spojovací šrouby a potrubní spoje by měly všechny používat nerezovou ocel 316 nebo 316L, aby se zásadně eliminoval potenciální rozdíl, což je nejspolehlivější řešení.
② Přidejte izolační izolaci mezi různé kovy
Vložte nevodivá těsnění z PTFE, pryže nebo PFA mezi dva různé kovy; použijte plastové objímky na pozicích šroubů k odříznutí elektrických vodivých kanálů a přerušení galvanické smyčky.
③ Vyhněte se nepřiměřenému návrhu proporcí plochy
Pokud je rozdílné kovové spojení nevyhnutelné, zajistěte, aby snadno zkorodovaná část anody měla mnohem větší kontaktní plochu, snižte poměr katodové -k-anodě, abyste zpomalili rychlost koroze.
④ Optimalizujte strukturu, abyste zabránili zadržování média
Utěsněte montážní mezery tmelem, aby se zabránilo hromadění elektrolytu v kontaktních štěrbinách, čímž se odstraní základní prostředí potřebné pro galvanické články.
⑤ Katodická ochrana pro nepostradatelné smíšené struktury
U zařízení, která nemohou být konstrukčně upravena, nainstalujte místo topné sestavy do nádrže bloky obětní anody (zinkové nebo hořčíkové bloky), aby snesly korozi.
5. Rozdíl od jiných typů koroze
Ke galvanické korozi dochází vždy na rozhraní dvou kovů se zřejmou polohovou selektivitou; důlková a štěrbinová koroze pocházejí z defektů jednotlivých materiálů a uchycení, aniž by se spoléhaly na nepodobné párování kovů.
表格
| Nevhodná kombinace | Zkorodovaný prioritní díl | Hlavní schéma zlepšení |
|---|---|---|
| 316 + Uhlíková ocel | Příslušenství z uhlíkové oceli | Použijte 316 podpěr + izolační těsnění |
| 316 + Měď | 316 spoj topné trubky | Izolujte distanční vložkou PTFE |
| 316 + Titan | 316 tělo trubky | Přímému elektrickému připojení se striktně vyhněte |
Závěr
Poruchy galvanické koroze jsou téměř zcela způsobeny zanedbáním přizpůsobení materiálového potenciálu v konstrukční sestavě. Standardizace párování materiálů a přidání izolačního oddělení může zcela přerušit galvanický korozní okruh, čímž se eliminuje tento typ poškození zařízení ze zdroje.
