Tööstuslikesse reaktsioonipaakidesse, torujuhtmete küttesüsteemidesse ja galvaniseerimise tootmisliinidesse paigaldatakse sageli 316 roostevabast terasest küttetoru koos süsinikterasest kronsteinide, tavaliste malmist kinnitusdetailide, vasest juhtivate komponentide ja muude metallist tarvikutega. Kui kaks erinevat metalli, millel on erinevad elektroodide potentsiaalid, sukeldatakse juhtivasse elektrolüüdikeskkonda, nagu reovesi, plaadistuslahus ja ringlev vesi, tekib spontaanselt galvaaniline element. Väiksema potentsiaaliga metall toimib anoodina ja lahustub kiiresti selektiivselt, samas kui suurema -potentsiaaliga roostevaba teras toimib kaitstava katoodina. Siiski põhjustavad kohalikud praod, lahtine kontakt ja ebaühtlane keskkonna katvus sageli osalise katood{6}}anoodi ümberpööramise, mille tulemuseks on kontsentreeritud punktkorrosioon küttetorude pinnal. Paljud seadmete projekteerijad arvestavad ainult konstruktsiooni kokkupanemise mugavuse ja mehaanilise ühenduse tugevusega, jättes tähelepanuta erinevate metallide võimalike erinevuste sobitamise ja tõhusad isolatsioonimeetmed, mis viib küttetorude kiire lokaalse perforatsioonini lühikese hooldusperioodi jooksul. Seetõttu on standardiseeritud potentsiaalide sobitamise konstruktsioon ja elektriisolatsioonimeetmed olulised tehnilised vahendid galvaanilise korrosiooniohu kõrvaldamiseks mitme metalli kooste stsenaariumide korral.
Galvaaniline korrosioon tekib siis, kui samaaegselt on täidetud kolm vajalikku tingimust: erinevad metallid ilmse potentsiaalide erinevusega, juhtiv elektrolüüdi keskkond ja suletud juhtiva ahel metallkomponentide vahel. Neutraalset ja nõrka leeliselist kloriidi-sisaldavas keskkonnas on passiivses olekus roostevaba terase 316 avatud vooluahela potentsiaal palju suurem kui süsinikterase, raua ja vasesulamitel. Kui need on otse ühendatud, roostetavad süsinikterasest kronsteinid enamikul juhtudel küttetoru kaitsmiseks. Sellegipoolest, kui roostevabast terasest lokaalne passiivne kile on kriimustuste, termilise väsimuse või vedeliku erosiooni tõttu kahjustatud, muutub paljastatud värske metalli maatriks galvaanilise elemendi anoodiks, mis viib defekti asukohas äärmiselt kiire lokaliseeritud anoodi lahustumiseni. Mida suurem on kahe metalli potentsiaalide erinevus, seda suurem on galvaanilise korrosiooni voolutihedus ja seda kiiremini korrodeerub anoodi metall. Lisaks süvendab katoodi ja anoodi ebamõistlik pindalade suhe korrosiooni: suure pindalaga roostevabast terasest katood, mis sobib kokku väikese kahjustatud roostevabast terasest anoodiga, põhjustab defektikohas tugevaid kontsentreeritud täkkeid.
See uuring võtab kokku neli sihipärast ennetusstrateegiat 316 roostevabast terasest küttetoru galvaanilise korrosiooni vältimiseks mitmest metallist koostesüsteemides.
Esiteks optimeerige metallmaterjalide sobitamine, et kontrollida elektroodide potentsiaalide erinevust ohutus vahemikus. Proovige valida 316 roostevaba teras või 316 liitrine madala süsinikusisaldusega roostevaba teras kõigi tugede, äärikute, ühenduspoltide ja kinnitustarvikute jaoks, mis on sobitatud küttetorudega, et potentsiaalide erinevus põhimõtteliselt kõrvaldada. Kui konstruktsioonikulud piiravad roostevabast terasest materjalide täielikku kasutuselevõttu, tuleb paarismetallide potentsiaalide erinevust hoida töökeskkonnas alla 150 mV; Suure potentsiaalivahega süsinikterase ja malmi ühendamine küttetorudega kõrge -juhtivusega elektrolüütide keskkonnas on rangelt keelatud. Kõrge elektrokeemilise aktiivsusega vask, alumiinium ja tsingitud materjalid ei tohi olla otseses kokkupuutes roostevabast terasest küttetorudega pikaajalises -kastmistingimustes.
Teiseks paigaldage kõrgele{0}}temperatuurile vastupidavad isolatsioonikomponendid, et katkestada elektrit juhtiv ahel erinevate metallide vahel. PTFE-st isoleerivad tihendid, keraamilised hülsid ja kõrge -temperatuuri silikoonist isolatsioonipadjad peavad olema paigutatud kõikidesse kokkupuutekohtadesse küttetorude ja mitte-roostevabast terasest kronsteinide, poltide ja seadmepaagi korpuste vahel. Kõik ühenduskinnitused peavad olema kaetud isoleerivate puksidega, et vältida otsest metalli-kontakti-metalliga. Isolatsioonimaterjalidel peab olema suurepärane vananemiskindlus, hüdrolüüsikindlus ja survejõud, et vältida keskkonna läbitungimist ja isolatsiooni purunemist pikaajalisel vahelduva temperatuuri ja vedeliku hõõrdumise korral. Isegi kui sobitatud metallide vahel on väike potentsiaalide erinevus, ei saa suletud galvaanielementi pärast isoleerimist moodustada.
Kolmandaks optimeerige mõistlikult katoodi{0}}anoodi pindala suhet, et vältida kontsentreeritud kiirendatud korrosiooni. Kui osalist erinevat metallühendust ei saa vältida, tuleks anoodi metall (madala -potentsiaaliga süsinikterasest tarvikud) konstrueerida suurema kontaktpinnaga, piirates samal ajal roostevabast terasest küttetoru avatud defektiala. Kontrollige ja parandage regulaarselt kriimustusi, keevitusoksüdatsioonialasid ja passiivse kile kahjustuskohti küttetoru pinnal, kasutades õigeaegset lokaalset passiveerimist, et vältida väikeste anoodipiirkondade teket suurele roostevabast terasest katoodi pinnale. Süsinikterasest tugede puhul, mida tuleb kasutada, kasutage tugevat-korrosioonivastast-kaitset, et vähendada efektiivset katood-anoodivoolu ja aeglustada üldist galvaanilise korrosiooni kiirust.
Neljandaks kasutage kaitseanoodi katoodkaitset kui korrosioonivastast -abimeetet vältimatute mitme-metalliga montaažitingimuste korral. Paigaldage tsingi või magneesiumi kaitseanoodi plokid reaktsioonipaagi põhja kuumutustoru kimbu lähedusse. Madalaima elektroodipotentsiaaliga kaitseanood lahustab ja vabastab eelistatavalt elektronid, muutes kogu küttetoru ja ühendatud metalltarvikud katoodkaitse olekusse, mis võib takistada nii erinevate metallide galvaanilist korrosiooni kui ka hajuva voolu põhjustatud anoodilist lahustumist. Tuvastage regulaarselt kaitseanoodide jääkpaksus ja asendage need õigeaegselt enne täielikku tarbimist, et vältida kaitse rikkeid.
Kohapealne kasutuskontroll näitab, et küttetorud, mis on varustatud täielike isoleerivate isolatsioonimeetmetega multi-metallist koosteseadmetes, võivad töötada katkematult üle 24 kuu ilma galvaanilise korrosioonita. Seevastu otse kokkupandud ilma isolatsioonikaitseta küttetorud saavad 5–8 kuu jooksul ilmse lokaalse augulise perforatsiooni. Kokkuvõtteks võib öelda, et samaväärne potentsiaalse materjali sobitamine, täielik -asendi elektriisolatsiooni isolatsioon, mõistlik katoodi-anoodiala juhtimine ja ohverdava anoodi abikaitse võivad täielikult blokeerida galvaaniliste elementide moodustumise tingimused. Need standardiseeritud koostu korrosioonivastased spetsifikatsioonid väldivad tõhusalt mitme-metalli potentsiaalide erinevusest tingitud kiirenenud korrosioonitõrkeid, parandades oluliselt 316 roostevabast terasest küttetoru tööohutust ja majanduslikku kasu keerukates mitmest metallist tööstusseadmetes.
