קורוזיה גלוונית היא כשל אלקטרוכימי שכיח כאשר 316 צינורות חימום מורכבים עם אביזרי מתכת שונים. זה מתרחש כאשר שתי מתכות בעלות פוטנציאל אלקטרודה שונה מחוברות חשמלית וטבולות בתווך מאכל מוליך. המתכת בעלת הפוטנציאל הנמוך יותר פועלת כאנודה ומתמוססת בקצב מואץ, בעוד שהקתודה בעלת הפוטנציאל הגבוה יותר מוגנת. קורוזיה זו מתקדמת הרבה יותר מהר מקורוזיה אחידה עצמאית ולעיתים גורמת לנקב מהיר של מפרקי צינורות חימום תוך מחזור שירות קצר.
1. מנגנון אלקטרוכימי בסיסי
לחומרים מתכתיים שונים יש פוטנציאל אלקטרודה טבעי קבוע בנוזל אלקטרוליט כמו מים ותמיסת חומצה. כאשר שתי מתכות מחוברות יחד באמצעות ברגים, ריתוך או מגע ישיר, נוצר תא גלווני סגור באופן אוטומטי. החומר בעל פוטנציאל שלילי יותר מאבד אלקטרונים ומתמוסס ברציפות, סובל מקורוזיה מקומית חמורה ליד ממשק המגע; המתכת בעלת הפוטנציאל החיובי משיגה אלקטרונים ולא תתכלה משמעותית. אפילו שטח אנודה זעיר בשילוב עם משטח קתודה גדול יוביל לחדירה מהירה במיוחד של רכיב המתכת החלש יותר.
2. זיווגי חומרים אופייניים לא תואמים ותוצאות קורוזיה
316 פלדת אל חלד + פלדת פחמן תושבות/מתקניםלפלדת פחמן יש פוטנציאל נמוך בהרבה מ-316. מסגרת התמיכה מפלדת פחמן קורוזיה במהירות ומחלידה בצורה מסיבית, ומוצרי חלודה מתמקמים על פני השטח של צינור החימום כדי לגרום להחלמה משנית וקורוזיה של חריצים ב-316. במקרים חמורים, התפשטות החלודה לוחצת ופוגעת בגוף הצינור.
316 + אביזרי נחושת רגיליםנחושת היא קתודית ביחס לנירוסטה. פלדת אל-חלד ליד עמדת המגע הופכת לאנודה והיא מושחתת, עם בורות מרוכזים ממש בחיבור.
316 + חלקי התקנה מאלומיניוםהאלומיניום הוא אנודי חזק וייחלד ויתפורר במהירות, ייפול ויאבד את אפקט הקיבוע, וזיהומי יוני אלומיניום מזהמים את נוזל התהליך.
316 + חיבור שגוי של צינור טיטניוםלטיטניום פוטנציאל גבוה יותר מ-316 במדיום כלורי, כך שצינור החימום 316 משמש כאנודה וסובל מקורוזיה מואצת בנקודת הריתוך או המגע.
3. גורמי מפתח המאיצים קורוזיה גלוונית
הפרש פוטנציאל גדול יותר בין שני חומרים → זרם קורוזיה גבוה יותר ומהירות חריטה מהירה יותר;
שטח קתודה גדול יותר לעומת אזור מגע זעיר של האנודה ← נזק לאנודה מקומי חמור ביותר;
טמפרטורה בינונית וריכוז כלוריד גבוהים יותר → מוליכות אלקטרוליטים משופרת, מגבירה תגובה אלקטרוכימית;
חריצים במרווחי הרכבה לוכדים יונים קורוזיביים, ויוצרים תאי חסימה כדי להאיץ עוד יותר את הקורוזיה.
4. אמצעי מניעה הנדסאי
① תעדוף התאמת חומרים הומוגניים
תיקון אוגנים, סוגרים, ברגים וחיבורי צינור צריכים כולם לאמץ פלדת אל-חלד 316 או 316L כדי לבטל את ההבדלים הפוטנציאליים באופן מהותי, וזה הפתרון האמין ביותר.
② הוסף בידוד מבודד בין מתכות שונות
הכנס אטמים לא-מוליכים עשויים PTFE, גומי או PFA בין שתי מתכות שונות; השתמש בשרוולי פלסטיק על עמדות ברגים כדי לנתק תעלות הולכה חשמלית ולשבור את הלולאה הגלוונית.
③ הימנע מעיצוב פרופורציונלי שטח בלתי סביר
אם חיבור מתכת לא דומה הוא בלתי נמנע, ודא שלחלק האנודה הנגוע בקלות יש שטח מגע גדול בהרבה, צמצם את יחס הקתודה -ל-שטח האנודה כדי להאט את קצב הקורוזיה.
④ ייעל את המבנה כדי למנוע שמירה בינונית
אטום את פערי ההרכבה עם חומר איטום כדי למנוע הצטברות אלקטרוליט בחריצי מגע, תוך הסרת הסביבה הבסיסית הנדרשת לתאים גלווניים.
⑤ הגנה קתודית למבנים מעורבים הכרחיים
עבור ציוד שאינו ניתן לשינוי מבני, התקן בלוקי אנודה קורבן (אבץ או מגנזיום) במיכל כדי לשאת קורוזיה במקום מכלול החימום.
5. הבחנה מסוגי קורוזיה אחרים
קורוזיה גלוונית מתרחשת תמיד בגבול המגע של שתי מתכות, עם סלקטיביות מיקום ברורה; קורוזיה וחריצים מקורם בפגמים וחומרים בודדים, מבלי להסתמך על זיווג מתכות שונה.
表格
| שילוב לא תואם | חלק עדיפות מקוררוד | תכנית שיפור עיקרית |
|---|---|---|
| 316 + פלדת פחמן | אביזרי פלדת פחמן | השתמש ב-316 תומך + אטמי בידוד |
| 316 + נחושת | מפרק צינור חימום 316 | בידוד עם מרווח PTFE |
| 316 + טיטניום | גוף צינור 316 | הימנעו בקפדנות מחיבור חשמלי ישיר |
מַסְקָנָה
כשלי קורוזיה גלווניים נגרמים כמעט לחלוטין מהזנחה של התאמת פוטנציאל החומר בהרכבה מבנית. סטנדרטיזציה של זיווג חומרים והוספת הפרדה מבודדת יכולה לנתק לחלוטין את מעגל הקורוזיה הגלוונית, ולבטל סוג זה של נזק לציוד מהמקור.
