316 roostevabast terasest küttetoru korrosioon on sisuliselt elektrokeemiline protsess. Elektrokeemilise korrosioonimehhanismi mõistmine ja sihipäraste kaitsemeetmete võtmine võib tõhusalt parandada küttetorude kasutusiga karmides keskkondades. Katoodkaitset kui olulist elektrokeemilist korrosioonivastast-tehnoloogiat kasutatakse laialdaselt mereehituses ja naftakeemiatööstuses ning seda saab teatud tingimustel rakendada ka 316 roostevabast terasest küttesüsteemis.
Elektrokeemilise korrosiooni põhiprintsiip on see, et metall moodustab elektrolüüdilahuses korrosiooniaku. Metallpinnal on samaaegselt mikro-anoodi ja mikro{2}}katoodi piirkonnad. Anoodil kaotavad raua aatomid elektrone ja muutuvad lahusesse lahustunud raua ioonideks, mis on korrosiooniprotsess; katoodil saavad hapniku või vesiniku ioonid elektrone ja läbivad redutseerimisreaktsioonid. Roostevaba terase 316 puhul võib passiivne kile blokeerida anoodi reaktsiooni ja aeglustada korrosioonikiirust. Kuid kui kloriidioonid hävitavad passiivse kile lokaalselt, moodustub kahjustatud kohas väike anoodi{7}}suur katoodkorrosioonipatarei, mis põhjustab punktkorrosiooni kiiret arengut.
316 küttetorudega seotud tavalised elektrokeemilised korrosioonivormid hõlmavad punktkorrosiooni, pragukorrosiooni ja galvaanilist korrosiooni. Kõige levinum on punktkorrosioon, mis on põhjustatud passiivse kile lokaalsest lagunemisest kloriidioonide toimel; pragukorrosioon esineb enamasti keevisõmblustel, äärikutel ja ladestusvahedel, mis on sisuliselt hapnikukontsentratsiooni erinevusest põhjustatud ummistunud aku korrosioon; galvaaniline korrosioon tekib siis, kui roostevaba teras 316 on elektrilises kontaktis elektrolüüdis väiksema korrosioonipotentsiaaliga metallidega (nt süsinikteras). Sel ajal muutub madalama potentsiaaliga süsinikteras anoodiks ja kiirendab korrosiooni, samas kui katoodina on kaitstud 316 roostevaba teras.
Katoodkaitse on korrosioonivastane-tehnoloogia, mis pärsib anoodireaktsiooni, rakendades metallpinnale katoodvoolu, muutes kogu metallpinna katoodiks. On kaks peamist rakendusmeetodit: ohverdava anoodi meetod ja muljetavaldava voolu meetod. Ohveranoodi meetod ühendab negatiivse potentsiaaliga metallid (nt tsinkplokid ja alumiiniumplokid) kaitstud metalliga ning kaitseanood korrodeerub eelistatavalt kaitsevoolu tagamiseks; impressed current meetod tagab kaitsevoolu välise alalisvoolu toiteallika ja abianoodi kaudu.
316 roostevabast terasest küttetorude puhul on katoodkaitse peamiselt rakendatav merevees ja kõrge kloriidisisaldusega keskkonnas ning seda kasutatakse täiendava korrosioonivastase -meetmena. Siiski tuleb märkida, et roostevaba teras võib liigse katoodkaitse korral vesinikuga rabedaks muutuda ja kaitsepotentsiaali tuleks kontrollida mõistlikus vahemikus, mitte liiga negatiivselt. Lisaks on katoodkaitse ühtlase korrosiooni korral kõige tõhusam ja sellel on piiratud mõju pragude korrosiooni vältimisele. Seda tuleks kasutada koos teiste-korrosioonivastaste meetmetega.
Praktilistes rakendustes tuleks rohkem tähelepanu pöörata galvaanilise korrosiooni vältimisele, mis on põhjustatud ebaõigest materjali sobitamisest. Kui 316 küttetoru paigaldatakse süsinikterasest mahutitesse, tuleks kontakti kohtades võtta isolatsioonimeetmeid, et vältida otsest elektrikontakti, vastasel juhul kiirendab paagi sein galvaanilise efekti tõttu korrosiooni.
Tabel 1 Levinud elektrokeemilise korrosiooni tüübid ja kaitsemeetodid roostevaba terase 316 jaoks
表格
| Korrosiooni tüüp | Elektrokeemiline mehhanism | Kõrge{0}}riski stsenaarium | Kaitsemeede |
|---|---|---|---|
| Punktide korrosioon | Kohalik passiivse kile rike, väike anood{0}}suur katoodaku | Kõrge kloriidisisaldus, kõrge temperatuur | Parandage pinna kvaliteeti, kontrollige Cl⁻ kontsentratsiooni |
| Pragude korrosioon | Hapniku kontsentratsioonirakk kitsas vahes | Keevisõmblused, äärikud,{0}}ladestusalad | Optimeerige struktuuri, vähendage lünki, poleerige keevisõmblusi |
| Galvaaniline korrosioon | Erinevad metallkontaktid moodustavad makroaku | Kokkupuude süsinikterase, erinevate materjalidega | Isolatsiooni isolatsioon, mõistlik materjali sobitamine |
| Teradevaheline korrosioon | Kroomi ammendumine terade piiridel | Keevitussoojus{0}}mõjutatud tsoon, keskmine temp | Kasutada 316L, lahustöötlus |
| Stress-korrosioonipragunemine | Tõmbepinge + spetsiifiline söövitav keskkond | Kõrge temperatuur + kõrge kloriid + stress | Vähendage jääkpinget, uuendage materjali |
Elektrokeemilise korrosioonimehhanismi mõistmine ja teaduslike kaitsemeetmete võtmine võib tõhusalt parandada 316 roostevabast terasest küttetoru töökindlust.
