Гальваническая коррозия, также называемая биметаллической коррозией, возникает, когда два металлических материала с разными электродными потенциалами электрически соединены и погружены в одну и ту же электролитную среду. Металл с более низким потенциалом служит анодом и быстро растворяется, тогда как материал с более высоким-потенциалом действует как катод и в основном защищен. Для нагревательных трубок из нержавеющей стали 316 неподходящие соединительные аксессуары являются основной причиной, которая приводит к локальной быстрой перфорации и утечке нагревательной трубы в течение короткого цикла обслуживания. В этом документе подробно описан принцип реагирования и схема предотвращения полных-ссылок.
1. Принцип электрохимического образования.
Когда нержавеющая сталь 316 находится в агрессивной жидкости, на ее поверхности образуется стабильная -пассивная пленка с высоким содержанием хрома, обеспечивающая относительно высокий электродный потенциал. Если он непосредственно контактирует с углеродистой сталью, обычным железом, медью, алюминием и другими металлами, не имеющими эффективной пассивационной защиты, гальванический элемент создается с электролитом в качестве проводящей среды. Металл с более слабой коррозионной стойкостью теряет электроны и растворяется преимущественно. В большинстве сценариев сборки нагревательная трубка 316 становится анодом и подвергается ускоренной локальной коррозии. Чем больше площадь катода и меньше площадь контакта с анодом, тем выше скорость коррозии, часто образуя явные питтинговые отверстия прямо на границе контакта.
2. Общие риски комбинации гальванического согласования
Нагревательная трубка 316 + опорный кронштейн из углеродистой стали: углеродистая сталь склонна к ржавчине, контактная часть нагревательной трубки сильно корродирует;
Нагревательная труба из нержавеющей стали + медные латунные фитинги: медь имеет более высокий потенциал, труба из нержавеющей стали становится анодом и быстро травится;
Основной корпус из нержавеющей стали + обвязка и фиксация железной проволокой: крошечные точки контакта производят концентрированный ток, проникающий через стенку трубы за короткое время;
Сварка разнородной сварочной проволокой: неподходящий сварочный присадочный металл образует разность потенциалов в сварном шве, вызывая коррозию шва.
3. Ключевые факторы, ускоряющие гальваническую коррозию.
Средняя проводимость: более высокая концентрация ионов в кислоте, рассоле и сточных водах усиливает проводимость электролита и ускоряет перенос электронов;
Нарушение герметичности и просачивание воды в месте соединения. Зазор удерживает жидкость, образуя длительный-закрытый гальванический элемент;
Большое соотношение площади катода к аноду: большое приспособление из углеродистой стали в сочетании с небольшой точкой контакта на нагревательной трубке значительно увеличит плотность тока коррозии;
Разрыв пассивной пленки из нержавеющей стали: сухое горение, царапины и истирание разрушают защитный слой, делая разницу потенциалов более значительной.
4. Иерархические стратегии предотвращения и контроля.
① Единое соответствие марок материалов
Все контактирующие детали конструкции, кронштейны, фланцы, крепежные детали должны быть изготовлены из нержавеющей стали 316 или 316L, чтобы принципиально устранить разность потенциалов и избежать биметаллического образования пар.
② Добавьте изоляционную изоляцию между разнородными металлами.
Если замену материала осуществить невозможно, используйте прокладки из ПТФЭ, прокладки из фторкаучука и изолирующие втулки, чтобы полностью разделить два разных металла, обрезав токопроводящую петлю гальванического элемента.
③ Стандартизировать процесс сварки.
Выбирайте сварочную проволоку строго в соответствии с компонентом основного материала; запретить произвольное использование обычных сварочных стержней из углеродистой стали для сварки нагревательных трубок из нержавеющей стали, чтобы предотвратить коррозию сварных швов разнородных металлов.
④ Улучшение защиты поверхности
Провести комплексную пассивацию или электрополировку нагревательной трубки для стабилизации поверхностного потенциала и ослабления движущей силы гальванической реакции; регулярно проверяйте места крепления на предмет скопления ржавчины и грязи.
⑤ Устранить зазоры, задерживающие жидкость.
Оптимизируйте фланец и опорную конструкцию, чтобы избежать мертвых углов, в которых задерживается среда; слейте остатки жидкости во время долгосрочного-останова, чтобы удалить электролитную среду, необходимую для коррозии.
5. Таблица контрастности рисков для различных режимов коллокации
表格
| Режим сборки | Риск гальванической коррозии | Рекомендации по утилизации |
|---|---|---|
| 316 трубка + 316 аксессуары | Незначительный | Предпочтительная стандартная конфигурация |
| Трубка 316 + кронштейн из углеродистой стали | Очень высокий | Изолируйте или замените материал кронштейна |
| Прямая вязка железной проволокой | Чрезвычайно высокий | Полностью отказаться от этого метода фиксации |
Заключение
Гальваническая коррозия нагревательных трубок 316 зависит от трех необходимых условий: контакта разнородных металлов, электропроводности и погружения в электролит. Пока любое из условий исключено, процесс коррозии можно сдержать. Стандартизация сочетания материалов, добавление изолирующей изоляции и оптимизация конструкции дренажных систем позволяют полностью избежать повреждений, вызванных биметаллической коррозией, а также снизить вероятность непредвиденных утечек оборудования, вызванных несоответствием материалов.
