U spremnicima za kemijsku reakciju, cirkulirajućim cjevovodima za grijanje vode, proizvodnim linijama za galvanizaciju i drugim industrijskim postrojenjima, grijaće cijevi od nehrđajućeg čelika 316 često se sastavljaju zajedno s nosačima od ugljičnog čelika, spojnicama od lijevanog željeza, bakrenim vodljivim spojnicama i drugim različitim metalnim komponentama. Kada se dvije vrste metala s različitim elektrodnim potencijalima urone u vodljive elektrolite kao što su otpadna voda, otopina za galvaniziranje i procesna cirkulirajuća voda, spontano će se formirati galvanska korozijska ćelija. Metal s nižim elektrodnim potencijalom služi kao anoda i podvrgava se brzom selektivnom otapanju, dok pasivizirani nehrđajući čelik 316 s višim potencijalom djeluje kao katoda i postiže zaštitni učinak. Međutim, lokalne pukotine, loš kontakt i neravnomjerna pokrivenost medijem mogu izazvati preokret katode-anode, što rezultira intenzivnom rupičastom korozijom na površini grijaće cijevi. Mnogi dizajneri opreme fokusiraju se samo na praktičnost montaže i strukturnu mehaničku čvrstoću, zanemarujući potencijalnu razliku između različitih metala i potrebne mjere izolacije, što na kraju dovodi do prerane lokalne perforacije grijaćih cijevi. Stoga su racionalno projektiranje usklađivanja potencijala i potpuna električna izolacija ključna tehnička sredstva za uklanjanje rizika od galvanske korozije u više-metalnim sklopnim sustavima.
Za pojavu galvanske korozije potrebna su istovremeno tri neizostavna uvjeta: različiti metali sa značajnim razlikama potencijala elektrode, vodljivi medij elektrolita i zatvoreni vodljivi krug koji povezuje dva metala. Pod neutralnim i slabo alkalnim okruženjima koja-sadrže klorid, pasivizirani nehrđajući čelik 316 ima puno veći potencijal otvorenog-kruga od ugljičnog čelika, lijevanog željeza i običnih legura bakra. U većini slučajeva dodaci od ugljičnog čelika preferirano korodiraju radi zaštite grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika. Nakon što se pasivni film grijaće cijevi ošteti mehaničkim grebanjem, toplinskim zamorom ili erozijom tekućine, izložena svježa metalna matrica pretvorit će se u anodu galvanske ćelije, uzrokujući iznimno brzo lokalizirano anodno otapanje na neispravnom mjestu. Veća razlika potencijala između usklađenih metala dovodi do veće gustoće galvanske struje i brže stope korozije anode. Osim toga, nerazuman omjer površine katode-anode uvelike će pogoršati koroziju: katoda od nehrđajućeg čelika velike-površine uparena sa sićušnom oštećenom anodom od nehrđajućeg čelika izazvat će ozbiljne koncentrirane rupičaste mrlje na mjestu kvara.
Ova studija iznosi četiri sustavne strategije prevencije protiv galvanske korozije za grijaće cijevi od nehrđajućeg čelika 316 u radnim uvjetima sklopa s više-metala.
Najprije optimizirajte usklađivanje metala kako biste kontrolirali razliku potencijala elektrode unutar sigurnog raspona. Prioritet treba dati usvajanju nehrđajućeg čelika 316 ili 316L za sve odgovarajuće dodatke uključujući nosače, prirubnice i spojne vijke kako bi se suštinski eliminirala potencijalna razlika. Kada ograničenja troškova sprječavaju potpunu primjenu nehrđajućeg čelika, potencijalni razmak između uparenih metala mora se kontrolirati ispod 150 mV u stvarnom servisnom mediju. Izravna veza između grijaćih cijevi i visoko{6}}aktivnih metala kao što su ugljični čelik, lijevano željezo, aluminij i pocinčani čelik zabranjena je u dugotrajnim -okruženjima s visokom vodljivošću elektrolita.
Drugo, primijenite izolacijske komponente otporne na visoke-temperature kako biste prekinuli vodljive petlje između različitih metala. PTFE brtve, keramičke čahure i silikonske izolacijske jastučiće otporne-na toplinu moraju se postaviti na svim kontaktnim mjestima između grijaćih cijevi i nosača, vijaka i školjki spremnika koji nisu-od nehrđajućeg čelika. Svaki pričvršćivač mora biti opremljen izolacijskom čahurom kako bi se izbjegao izravan kontakt s metalom. Odabrani izolacijski materijali trebaju izvrsnu otpornost na starenje, otpornost na hidrolizu i sposobnost kompresije kako bi se spriječilo oštećenje izolacije uzrokovano srednjom infiltracijom pod izmjeničnim temperaturnim opterećenjem i dugotrajnim-ispiranjem tekućinom. Čak i za metalne parove s malim potencijalnim razlikama, galvanski članci se ne mogu formirati nakon potpune električne izolacije.
Treće, razumno prilagodite omjer površine katode-anode kako biste izbjegli koncentriranu ubrzanu koroziju. Kada se spoj različitih metala ne može izbjeći, dizajnirajte komponentu anode niskog-potencijala s većom kontaktnom površinom i smanjite izloženo oštećeno područje na grijaćoj cijevi od nehrđajućeg čelika. Pravovremeni lokalni pasivacijski popravak izvršit će se za ogrebotine, zone oksidacije pri zavarivanju i oštećenje pasivnog filma kako bi se spriječilo stvaranje sićušnih anodnih područja na velikoj-površini katode od nehrđajućeg čelika. Nosači od ugljičnog čelika moraju biti obloženi-prevlakama protiv -korozije visokih performansi kako bi se smanjila galvanska struja i usporio ukupni napredak korozije.
Četvrto, usvojite katodnu zaštitu žrtvene anode kao pomoćnu mjeru protiv-korozije za neizbježne scenarije sklapanja više-metala. Blokovi žrtvene anode od cinka ili magnezija raspoređeni su u blizini snopa cijevi za grijanje na dnu reakcijskih spremnika. Ove žrtvene anode niskog-potencijala preferirano se otapaju i čine da cijela oprema za grijanje ostane u stanju katodne zaštite, što može spriječiti galvansku koroziju različitog metala i anodno otapanje-izazvano lutajućom strujom. Potrebna je redovita provjera debljine žrtvenih anoda kako bi se izvršila pravovremena zamjena prije pune potrošnje kako bi se izbjegao kvar zaštite.
Podaci o dugotrajnoj -primjeni na terenu pokazuju da cijevi za grijanje opremljene potpunim mjerama izolacije mogu neprekidno raditi više od 24 mjeseca bez kvara galvanske korozije. Nasuprot tome, sklopovi bez izolacijske zaštite trpe ozbiljne lokalne rupičaste perforacije unutar 5 do 8 mjeseci. U zaključku, podudaranje ekvivalentnog potencijala materijala, električna izolacija punog-raspona, optimizirani raspored područja katode-anode i pomoćna zaštita žrtvene anode mogu temeljito blokirati uvjete formiranja galvanskih članaka. Standardizirane anti-specifikacije korozije za multi-metalni sklop učinkovito izbjegavaju kvarove zbog ubrzane korozije uzrokovane spajanjem razlike potencijala, značajno produžujući životni vijek i poboljšavajući operativne ekonomske prednosti grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika 316 u složenoj industrijskoj opremi.
