במיכלי תגובה תעשייתיים, מערכות חימום צנרת וקווי ייצור של ציפוי אלקטרוני, מותקנים לרוב 316 צינורות חימום מנירוסטה יחד עם תושבות פלדת פחמן, אביזרי ברזל יצוק רגילים, רכיבים מוליכים נחושת ואביזרי מתכת אחרים. כאשר שתי מתכות שונות בעלות פוטנציאל אלקטרודה שונה טובלות במדיות אלקטרוליטים מוליכות כגון מי שפכים, תמיסת ציפוי ומים זורמים, תא גלווני ייווצר באופן ספונטני. המתכת בעלת הפוטנציאל הנמוך יותר פועלת כאנודה ועוברת פירוק סלקטיבי מהיר, בעוד פלדת אל-חלד בפוטנציאל-הגבוה יותר משמשת כקתודה שיש להגן עליה. עם זאת, חריצים מקומיים, מגע רופף וכיסוי בינוני לא אחיד מובילים לעתים קרובות להיפוך חלקי של האנודה- של הקתודה, וכתוצאה מכך קורוזיה מרוכזת של בור על פני השטח של צינורות חימום. מתכנני ציוד רבים מתייחסים רק לנוחות הרכבה מבנית וחוזק חיבור מכני, תוך התעלמות מההתאמת ההבדל הפוטנציאלי בין מתכות שונות ואמצעי בידוד יעילים, מה שמוביל לנקב מקומי מהיר של צינורות חימום תוך תקופת שירות קצרה. לכן, תכנון התאמה פוטנציאלי סטנדרטי ואמצעי בידוד חשמלי הם אמצעים טכניים חיוניים לביטול סיכוני קורוזיה גלווניים בתרחישי הרכבה מרובת-מתכות.
קורוזיה גלוונית מתרחשת כאשר מתקיימים בו-זמנית שלושה תנאים הכרחיים: מתכות שונות בעלות הפרש פוטנציאל ברור, מדיום אלקטרוליט מוליך ולולאה מוליכה סגורה בין רכיבי מתכת. במדיה המכילה כלוריד אלקליין-ניטרלי וחלש, פוטנציאל המעגל הפתוח- של פלדת אל חלד 316 במצב פסיבי גבוה בהרבה מזה של פלדת פחמן, ברזל וסגסוגות נחושת. כאשר הם מחוברים ישירות, סוגרי פלדת פחמן יתכלו עדיפות כדי להגן על צינור החימום ברוב המקרים. עם זאת, ברגע שהסרט הפסיבי המקומי מפלדת אל-חלד ניזוק משריטות, עייפות תרמית או שחיקת נוזלים, מטריצת המתכת הטרייה החשופה תהפוך לאנודה של התא הגלווני, מה שיוביל להתמוססות אנודית מקומית מהירה במיוחד במיקום הפגם. ככל שההפרש הפוטנציאלי בין שתי מתכות גדול יותר, כך צפיפות זרם הקורוזיה הגלוונית גבוהה יותר, ומתכת האנודה נשחקת מהר יותר. בנוסף, יחס השטח הבלתי סביר של קתודה לאנודה יחמיר את הקורוזיה: קתודה מפלדת אל-חלד בשטח- גדול המותאמת לאנודת נירוסטה זעירה פגומה תגרום לבור מרוכז חמור באתר הפגם.
מחקר זה מסכם ארבע אסטרטגיות מניעה ממוקדות עבור קורוזיה גלוונית של 316 צינורות חימום מנירוסטה במערכות הרכבה מרובות-מתכת.
ראשית, בצע אופטימיזציה של התאמת חומרי מתכת כדי לשלוט בהפרש פוטנציאל האלקטרודה בטווח בטוח. נסה לבחור נירוסטה 316 או פלדת אל חלד 316L נמוכה-לכל התומכים, האוגנים, ברגי החיבור ואביזרי הקיבוע המותאמים לצינורות חימום, כדי לבטל את ההבדלים הפוטנציאליים באופן מהותי. אם העלות המבנית מגבילה את האימוץ המלא של חומרי נירוסטה, ההפרש הפוטנציאלי בין מתכות מזווגות יישלט מתחת ל-150 mV במדיום שירות; חל איסור מוחלט לחבר פלדת פחמן וברזל יצוק עם הפרשי פוטנציאל גדולים לחיבור ישיר לצינורות חימום בסביבות אלקטרוליטים-עם מוליכות גבוהה. נחושת, אלומיניום וחומרים מגולוונים בעלי פעילות אלקטרוכימית גבוהה אסורים ליצור מגע ישיר עם צינורות חימום מנירוסטה בתנאי טבילה ארוכי טווח-.
שנית, התקן רכיבי בידוד עמידים לטמפרטורה- גבוהה כדי לנתק את הלולאה המוליכה בין מתכות שונות. אטמים מבודדים PTFE, שרוולים קרמיים ורפידות בידוד סיליקון בטמפרטורה-גבוהה חייבים להיות מסודרים בכל עמדות המגע בין צינורות חימום לבין סוגריים מפלדת אל-חלד, ברגים וגופי מיכל ציוד שאינם-. כל מחברי החיבור יהיו עם שרוולים עם תותבים מבודדים כדי למנוע מגע ישיר של מתכת-מתכת-. חומרי הבידוד צריכים להיות בעלי עמידות מצוינת להזדקנות, עמידות להידרוליזה וביצועי דחיסה כדי למנוע חדירה בינונית וכישלון בידוד תחת-לטווח ארוך טמפרטורה מתחלפת וניקוי נוזלים. גם אם יש הבדל פוטנציאלי קטן בין מתכות מותאמות, התא הגלווני הסגור לא יכול להיווצר לאחר בידוד.
שלישית, בצע אופטימיזציה סבירה של יחס שטח האנודה- של הקתודה כדי למנוע קורוזיה מואצת מרוכזת. כאשר לא ניתן להימנע מחיבור מתכת חלקי שונה, יש לעצב את מתכת האנודה (אביזרי פלדת פחמן עם פוטנציאל-נמוך) עם שטח מגע גדול יותר, תוך הגבלת שטח הפגם החשוף של צינור החימום מנירוסטה. בדוק ותקן באופן קבוע שריטות, אזורי חמצון ריתוך ומצבי נזק של סרט פסיבי על פני צינור החימום באמצעות טיפול פסיביות מקומי בזמן, כדי למנוע יצירת אזורי אנודה זעירים על משטח הקתודה הגדול מפלדת אל-חלד. עבור תומכים מפלדת פחמן שיש להשתמש בהם, אמצו-הגנה כבדה נגד-ציפוי קורוזיה כדי להפחית את זרם האנודה הקתודה היעיל- ולהאט את קצב הקורוזיה הגלווני הכולל.
רביעית, אמצו הגנה קתודית של האנודה להקרבה כאמצעי עזר נגד-קורוזיה עבור תנאי הרכבה-מתכתיים בלתי נמנעים. התקן בלוקי אנודה קורבן של אבץ או מגנזיום בתחתית מיכל התגובה ליד צרור צינור החימום. אנודת ההקרבה בעלת פוטנציאל האלקטרודה הנמוך ביותר תתמוסס ותשחרר אלקטרונים, מה שהופך את כל צינור החימום ואביזרי המתכת המחוברים למצב הגנה קתודי, שיכול לרסן הן קורוזיה גלוונית של מתכות שונות והן פירוק אנודי המושרה על ידי זרם תועה. גלה באופן קבוע את עובי השיורי של אנודות הקרבה והחלף אותן בזמן לפני הצריכה המלאה כדי למנוע כשל בהגנה.
אימות יישום בשטח מראה שצינורות חימום המצוידים באמצעי בידוד מלאים בציוד להרכבה-מתכתית יכולים לפעול ברציפות במשך יותר מ-24 חודשים ללא קורוזיה גלוונית. לעומת זאת, צינורות חימום שהורכבו ישירות ללא הגנה על בידוד סובלים מנקבים מקומיים ברורים בתוך 5 עד 8 חודשים. לסיכום, התאמת חומרים פוטנציאליים שווה ערך, בידוד-של בידוד חשמלי מלא, בקרת שטח קתודה-סבירה והגנה על האנודה ההקרבה יכולים לחסום לחלוטין את תנאי ההיווצרות של תאים גלווניים. מפרטי ההרכבה הסטנדרטיים האלה נגד-קורוזיה נמנעים ביעילות מכשל קורוזיה מואץ הנגרם על ידי צימוד{10}}הפרשי פוטנציאל מתכת רב, ומשפרים מאוד את בטיחות השירות ואת התועלת הכלכלית של 316 צינורות חימום מנירוסטה בציוד תעשייתי רב{12}}מתכתי מורכב.
