Отказ от гальванической коррозии возникает, когда титановые нагревательные трубки электрически соединяются с разнородными металлами, такими как углеродистая сталь, медь и обычная нержавеющая сталь, во влажных условиях или в условиях,-содержащих электролит. За счет разницы потенциалов электродов образуется первичная батарея. Титан действует как катод и защищен, в то время как связанный с ним низший металл быстро растворяется. В тяжелых случаях в месте контакта возникают серьезные точечные дефекты и потери материала, а падающие продукты коррозии откладываются на поверхности титана, вызывая щелевую коррозию и локальную перфорацию титановой трубы. Этот отказ чаще всего возникает в соединениях трубопроводов из смешанных-материалов, общих опорных рамах и деталях заземляющих соединений, что связано с коррозией электрохимических муфт, вызванной несовпадением пар металлов.
1. Механизм инициирования гальванической коррозии.
Титан имеет чрезвычайно стабильную пассивирующую пленку и гораздо более высокий электродный потенциал, чем углеродистая сталь, железо и медные сплавы. Когда два разных металла находятся в прямом металлическом контакте и окутаны конденсатом, технологической жидкостью или влажным воздухом, содержащим ионы хлорида, самопроизвольно возникает замкнутый гальванический элемент. Металл с более низким потенциалом служит анодом и подвергается непрерывному окислительному растворению с высвобождением электронов, которые перетекают на поверхность титанового катода и участвуют в реакции восстановления. Сам титан на ранней стадии не израсходуется, но в шовном зазоре скапливается большое количество продуктов анодной коррозии, блокируя жидкость и образуя окклюдированную микросреду. Пассивационная пленка на поверхности титана частично повреждается, и на титановой подложке постепенно возникает щелевая или питтинговая коррозия. В отличие от равномерной атмосферной коррозии, это повреждение полностью зависит от проводящего контакта между двумя металлами и электролитной средой.
2. Типичные места, подверженные гальванической коррозии.
Фланцевые стыковые соединения, при которых титановые трубы непосредственно соединяются с участками трубопроводов из углеродистой стали или меди;
Обычные стальные хомуты и кронштейны для труб, плотно закрепленные на внешней стенке титановых нагревательных трубок;
Смешанные металлические заземляющие провода и молниезащитные пояса, приваренные или прикрепленные болтами к титановому оборудованию;
Винтовые крепления из материалов на основе железа-, используемые для сборки титановых трубных фитингов;
Перекрытие участков прокладки, где титановые трубопроводы крепятся к другим металлическим технологическим трубопроводам.
3. Основные факторы, ускоряющие коррозионное повреждение.
Прямой жесткий контакт титана с разнородными металлами без изоляционных мероприятий;
Конденсат, дождевая вода и вытекшая среда образуют сплошной проводящий слой электролита в контактных зазорах;
Ионы хлорида в окружающей среде разрушают местную пассивационную пленку титана и вызывают вторичную коррозию;
Чрезмерное соотношение площадей контакта между катодным титаном и анодом из разнородного металла, ускоряющее скорость растворения анода;
Долгосрочная-наружная-прокладка на открытом воздухе без анти-антикоррозионного покрытия и изоляционной защиты соединительных частей.
4. Полные-технические меры по предотвращению и контролю ссылок
① Добавьте изолирующие прокладки и изоляционные втулки между титановыми трубами и разнородными металлическими конструкциями.
Принципиально перекрыть проводящий путь гальванических элементов.
② Единообразно использовать крепеж, опоры и соединительные аксессуары из титана или титанового сплава.
Объедините материальный потенциал, чтобы устранить движущую силу разницы потенциалов.
③ Нанесите анти-коррозионное покрытие и водонепроницаемую герметизирующую пасту на все контактные поверхности соединений.
Не допускайте проникновения электролита в зазоры с образованием проводящей среды.
④ Оптимизируйте компоновку трубопровода, чтобы избежать прямого перехлеста и зацепления с другими металлическими трубопроводами.
Установить самостоятельные маршруты прокладки и крепления титановых трубопроводов отопления.
⑤ Регулярно проверяйте места крепления, чтобы очистить накопившиеся коррозионные отложения.
Устраните закупоренные зазоры, которые вызывают вторичную щелевую коррозию.
5. Сравнительная таблица эффективности профилактики
表格
| Режим установки и защиты | Риск гальванической коррозии | Предложение по применению |
|---|---|---|
| Прямой контакт с металлом + отсутствие изоляции + открытая влажная среда | Быстрая эрозия металла анода с последующей коррозией титанового зазора в течение нескольких месяцев. | Немедленно прекратите работу и добавьте изоляционные компоненты. |
| Изоляционная изоляция между разнородными металлами + подобранные титановые крепления + герметизация поверхностей | Эффективно блокирует образование гальванических элементов и коррозию муфт. | Стандартные строительные спецификации для систем трубопроводов из титановых-материалов |
| Полностью независимая титановая опорная система + встроенная анти-коррозионная упаковка + периодический осмотр | Чрезвычайно низкая скрытая опасность электрохимической коррозии. | Предпочтительная схема для условий работы в агрессивной атмосфере прибрежных и химических предприятий |
Заключение
Причиной гальванического коррозионного разрушения титановой нагревательной трубки является разность потенциалов между разнородными связанными металлами и электролитной средой, которая образует первичную батарею, что приводит к преимущественному растворению материалов с низким-потенциалом и последующей коррозии титана. Меры по предотвращению сердечника включают нарушение электропроводности за счет изоляционной изоляции, унификацию соответствующих марок вспомогательных материалов, герметизацию зазоров во избежание проникновения электролита и стандартизацию режима прокладки трубопровода. Полный-контроль процесса сопряжения конструкций,-установка на объекте и ежедневное патрулирование позволяют избежать повреждений трубопровода и аварий, связанных с утечкой среды, вызванных коррозией гальванической связи титановых нагревательных трубок.
