U industrijskim reakcijskim spremnicima, sustavima grijanja cjevovoda i proizvodnim linijama za galvanizaciju, grijaće cijevi od nehrđajućeg čelika 316 često se postavljaju zajedno s nosačima od ugljičnog čelika, uobičajenim pričvršćivačima od lijevanog željeza, bakrenim vodljivim komponentama i drugim metalnim dodacima. Kada se dva različita metala s različitim elektrodnim potencijalima urone u vodljivi elektrolitski medij kao što je otpadna voda, otopina za oplatu i cirkulirajuća voda, spontano će se formirati galvanski članak. Metal s nižim potencijalom djeluje kao anoda i podvrgava se brzom selektivnom otapanju, dok nehrđajući čelik 316 s višim{3}}potencijalom služi kao katoda koju treba zaštititi. Međutim, lokalne pukotine, labav kontakt i neravnomjerna pokrivenost medijem često dovode do djelomičnog preokreta katode-anode, što rezultira koncentriranom rupičastom korozijom na površini grijaćih cijevi. Mnogi dizajneri opreme uzimaju u obzir samo pogodnost konstrukcijskog sklopa i čvrstoću mehaničke veze, zanemarujući usklađivanje potencijalne razlike između različitih metala i učinkovite mjere izolacije, što dovodi do brzog lokalnog probijanja grijaćih cijevi unutar kratkog radnog vremena. Stoga su standardizirani dizajn usklađivanja potencijala i mjere električne izolacije ključna tehnička sredstva za uklanjanje rizika od galvanske korozije u scenarijima sklapanja s više-metala.
Galvanska korozija nastaje kada su istovremeno zadovoljena tri potrebna uvjeta: različiti metali s očitom razlikom potencijala, vodljivi medij elektrolita i zatvorena vodljiva petlja između metalnih komponenti. U neutralnom i slabo alkalnom-mediju koji sadrži klorid, potencijal otvorenog-kruga nehrđajućeg čelika 316 u pasivnom stanju mnogo je veći od potencijala ugljičnog čelika, željeza i legura bakra. Kada su izravno spojeni, nosači od ugljičnog čelika će u većini slučajeva prvenstveno korodirati kako bi zaštitili grijaću cijev. Unatoč tome, nakon što se lokalni pasivni film od nehrđajućeg čelika ošteti ogrebotinama, toplinskim zamorom ili erozijom tekućine, izložena svježa metalna matrica transformirat će se u anodu galvanske ćelije, što dovodi do iznimno brzog lokaliziranog anodnog otapanja na mjestu kvara. Što je veća potencijalna razlika između dva metala, to je veća gustoća struje galvanske korozije, a anodni metal brže korodira. Osim toga, nerazuman omjer površine katode i anode pogoršat će koroziju: katoda od nehrđajućeg čelika velikog-površina spojena s malom oštećenom anodom od nehrđajućeg čelika uzrokovat će ozbiljne koncentrirane rupičaste mrlje na mjestu kvara.
Ova studija sažima četiri ciljane strategije prevencije galvanske korozije grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika 316 u više-metalnim montažnim sustavima.
Prvo optimizirajte usklađivanje metalnog materijala kako biste kontrolirali razliku potencijala elektrode unutar sigurnog raspona. Pokušajte odabrati nehrđajući čelik 316 ili nehrđajući čelik 316L s niskim-ugljikom za sve nosače, prirubnice, spojne vijke i dodatke za pričvršćivanje usklađene s grijaćim cijevima, kako biste u osnovi eliminirali potencijalnu razliku. Ako strukturni trošak ograničava potpuno usvajanje materijala od nehrđajućeg čelika, razlika potencijala između uparenih metala mora se kontrolirati ispod 150 mV u radnom mediju; ugljični čelik i lijevano željezo s velikim potencijalnim razlikama strogo je zabranjeno izravno spajati na grijaće cijevi u okruženjima elektrolita visoke-vodljivosti. Bakar, aluminij i pocinčani materijali s visokom elektrokemijskom aktivnošću zabranjeni su za izravan kontakt s grijaćim cijevima od nehrđajućeg čelika u uvjetima dugotrajnog-uronjenja.
Drugo, instalirajte izolacijske izolacijske komponente otporne na visoke -temperature kako biste prekinuli vodljivu petlju između različitih metala. PTFE izolacijske brtve, keramičke čahure i visoko{2}}silikonske izolacijske jastučiće moraju biti postavljene na svim kontaktnim mjestima između grijaćih cijevi i nosača, vijaka i tijela spremnika opreme koji nisu-od nehrđajućeg čelika. Svi spojni elementi moraju biti obloženi izolacijskim čahurama kako bi se izbjegao izravan kontakt metala-na-metal. Izolacijski materijali moraju imati izvrsnu otpornost na starenje, otpornost na hidrolizu i performanse kompresije kako bi se spriječilo prodiranje srednjeg sloja i kvar izolacije pod dugotrajnim-izmjeničnim temperaturama i struganjem tekućinom. Čak i ako postoji mala razlika potencijala između usklađenih metala, zatvorena galvanska ćelija ne može se formirati nakon izolacije.
Treće, razumno optimizirajte omjer površine katode-anode kako biste izbjegli koncentriranu ubrzanu koroziju. Kada se djelomično spajanje različitih metala ne može izbjeći, anodni metal (pribor od ugljičnog čelika s niskim -potencijalom) trebao bi biti projektiran s većom kontaktnom površinom, istovremeno ograničavajući izloženo područje oštećenja grijaće cijevi od nehrđajućeg čelika. Redovito pregledavajte i popravljajte ogrebotine, područja oksidacije pri zavarivanju i mjesta oštećenja pasivnog filma na površini grijaće cijevi pravovremenim lokalnim tretmanom pasivizacije, kako biste izbjegli stvaranje sićušnih anodnih područja na velikoj površini katode od nehrđajućeg čelika. Za nosače od ugljičnog čelika koji se moraju koristiti, usvojite-za-zaštitu od korozije za teške uvjete rada kako biste smanjili efektivnu struju katode-anode i usporili ukupnu stopu galvanske korozije.
Četvrto, usvojite katodnu zaštitu žrtvene anode kao pomoćnu mjeru protiv-korozije za neizbježne uvjete sklapanja više-metala. Ugradite blokove žrtvene anode od cinka ili magnezija na dno reakcijskog spremnika blizu snopa cijevi za grijanje. Žrtvena anoda s najnižim potencijalom elektrode preferirano će otapati i otpuštati elektrone, čineći cijelu grijaću cijev i povezane metalne dodatke u stanju katodne zaštite, što može obuzdati i galvansku koroziju različitih metala i anodno otapanje izazvano lutajućom strujom. Redovito detektirajte preostalu debljinu žrtvenih anoda i pravodobno ih zamijenite prije potpune potrošnje kako biste spriječili kvar zaštite.
Provjera primjene na terenu pokazuje da cijevi za grijanje opremljene potpunim izolacijskim mjerama izolacije u multi-metalnoj opremi za sklapanje mogu neprekidno raditi više od 24 mjeseca bez galvanske korozije. Nasuprot tome, izravno sastavljene grijaće cijevi bez izolacijske zaštite imaju očitu lokalnu rupičastu perforaciju unutar 5 do 8 mjeseci. U zaključku, podudaranje ekvivalentnog potencijala materijala, potpuna-izolacija električne izolacije, razumna kontrola površine katode-anode i pomoćna zaštita žrtvene anode mogu potpuno blokirati uvjete stvaranja galvanskih članaka. Ove standardizirane specifikacije protiv -korozije montaže učinkovito izbjegavaju ubrzani kvar korozije uzrokovan-metalnim spajanjem razlike potencijala, uvelike poboljšavajući sigurnost usluge i ekonomsku korist grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika 316 u složenoj industrijskoj opremi od više-metala.
