Nosač grijača od nehrđajućeg čelika PTFE pričvršćen za čelični spremnik u vodljivoj kiseloj kupelji stvara sićušnu bateriju. Tijekom tjedana, taj nosač će se udubiti, zahrđati i na kraju pokvariti, potencijalno ispuštajući grijač u spremnik. Ovo je klasična bimetalna korozija. Prepoznavanje ranih znakova i primjena ispravnog lijeka-električne izolacije ili usklađivanja materijala-spriječava da naizgled mali nosač postane skupa nesreća u spremniku.
Što je bimetalna korozija i zašto se javlja?
Kada se dva različita metala električno povežu i izlože vodljivoj tekućini (elektrolitu), nastaje galvanski članak. Manje plemeniti metal postaje anoda i preferirano korodira; plemenitiji metal (katoda) ostaje zaštićen. U spremniku za oblaganje vodljiva kupka-često kisela ili alkalna otopina s visokim sadržajem iona-završava krug.
Za potporni nosač grijača uobičajeni parovi materijala uključuju:
Nosač od nehrđajućeg čelika(plemenitiji) bolted to aspremnik od ugljičnog čelika(manje plemenito) → čelični spremnik brzo korodira oko rupa za vijke.
Nosač od bakra ili mesinga(plemenitiji) attached to aspremnik od nehrđajućeg čelika(manje plemenito) → nehrđajući čelik može pretrpjeti rupičastu ili pukotinsku koroziju.
Nosač od nehrđajućeg čelikapričvršćen za aspremnik od titana(vrlo plemenit) → nehrđajući čelik postaje anoda i umjesto toga korodira.
Točan smjer korozije ovisi o galvanskom nizu za određeni elektrolit. U većini kupki za kiselo oplatu, manje plemeniti metal (anoda) je onaj koji će izgubiti materijal. Izdajnički znakovi opisani su u nastavku.
PrepoznavanjeBimetalni potporni nosač grijača protiv korozije PTFENeuspjeh
Terenska inspekcija instalacija PTFE grijača trebala bi uključivati detaljan pregled potpornog nosača i njegovih točaka pričvršćivanja. Ključni pokazatelji aktivnog galvanskog napada uključuju:
Jaka hrđa ili crvenkasto-smeđe mrljekoncentriran na spoju, posebno oko glava vijaka, matica ili sučelja između prirubnice nosača i stijenke spremnika.
Udubljenje ili lokalizirani gubitak materijalana samom nosaču ili na montažnoj površini spremnika. Jamice se često pojavljuju u obliku prstena izravno ispod podloške za vijak ili oko rupe za vijak.
Ljuštenje ili eksfolijacijametalne površine blizu područja kontakta. U težim slučajevima, debljina nosača je vidljivo smanjena ili se rupa za vijak izdužuje.
Bijeli ili zelenkasti proizvodi korozije(npr. na nosačima od nehrđajućeg čelika u kiselim kupkama bogatim kloridom) što ukazuje na aktivnu koroziju u pukotinama ispod glave vijka.
Sam vijak često je put za galvansku struju. Ako je vijak izrađen od različitog metala od nosača i spremnika, može ubrzati oštećenje.
Trenutni lijekovi: Prekid električnog kruga
Najbrži lijek za postojeću bimetalnu koroziju je električna izolacija različitih metala. To se postiže korištenjem nevodljivog plastičnog hardvera koji sprječava izravan kontakt metala s metalom.
Plastične ravne podloške i ramene podloške
Ravne podloškeizrađeni od PTFE, PVDF ili polipropilena postavljaju se između glave vijka i nosača, te između matice i površine spremnika. Time se prekida vodljivi put kroz spojnicu.
Podloške za ramena(također se nazivaju izolacijske čahure) umetnute u rupu za vijak na nosaču. Rame obrubljuje unutrašnjost rupe, sprječavajući da osovina vijka dođe u kontakt s metalom nosača. Prirubnica ramene podloške odvaja glavu vijka od površine nosača.
Kompletan komplet za izolaciju obično uključuje:
PTFE (ili PVDF) ramena podloška za rupu za vijak.
Dvije PTFE ravne podloške – jedna ispod glave vijka, jedna ispod matice.
Po izboru, plastična ili gumena brtva između spojnih površina prirubnice nosača i spremnika.
Kada je ispravno instaliran, nema kontakta metal-o-metal između nosača i spremnika, niti između vijka i nosača. Električni krug je prekinut i galvanska struja ne može teći.
Zašto je PTFE poželjan za podloške
PTFE podloške su idealne jer su također otporne na agresivnu kemiju kupke. Za razliku od najlona ili generičke plastike, PTFE ne bubri, ne omekšava niti se razgrađuje u vrućim kiselinama, alkalijama ili otopinama za galvanizaciju. Ostaje dimenzijski stabilan, održavajući električnu izolaciju tijekom godina rada. PTFE također ima izvrsna svojstva protiv lijepljenja, što sprječava proizvode korozije da premoste izolacijski jaz.
Trajno rješenje: Usklađivanje materijala nosača sa spremnikom
Za nove instalacije ili pri naknadnoj ugradnji nosača koji se opetovano kvari, trajno rješenje je promjena materijala nosača kako bi odgovarao materijalu spremnika. Tada ne postoji galvanski potencijal jer identični metali nemaju pogonski napon.
Ako je spremnik od nehrđajućeg čelika 316L→ Navedite nosač također izrađen od nehrđajućeg čelika 316L. I dalje se preporučuje izolacijska brtva (npr. EPDM ili PTFE ploča) postavljena između površina prirubnice kako bi se spriječila korozija u pukotinama od ustajalog elektrolita zarobljenog između identičnih metalnih površina.
Ako je spremnik polipropilen ili PVDF plastika→ Nosač izrađen od istog plastičnog materijala (PP ili PVDF) uklanja brige o galvanskoj i kemijskoj kompatibilnosti. Ponekad se koriste plastični nosači s metalnim ojačanjem iznutra, ali mokra vanjska strana mora biti ista plastika kao i spremnik.
Ako je spremnik ugljični čelik obložen gumom→ Nosač također treba biti od ugljičnog čelika s identičnom gumenom prevlakom. Alternativno, potpuno plastični nosač izbjegava izlaganje metala.
Usklađivanje materijala nosača s materijalom spremnika osigurava da, čak i ako električna izolacija ne uspije, neće doći do galvanske korozije jer dva metala imaju isti potencijal korozije.
Vijak je također bitan
Vijci, matice i podloške koji se koriste za pričvršćivanje nosača također moraju biti kompatibilni. Čak i s izolacijskim podloškama, sam pričvršćivač treba biti izrađen od materijala koji je ili identičan nosaču ili kemijski inertan ispod kade. Uobičajeni izbori uključuju:
Vijci od nehrđajućeg čelika obloženi PTFE-om– Premaz pruža i izolaciju i otpornost na kemikalije.
PVDF ili najlonski vijci– Potpuno nemetalni, ali se moraju poštivati ograničenja zakretnog momenta (plastični vijci se ne mogu toliko zategnuti kao metalni).
Hastelloy ili titanium vijci– Kada se koriste s odgovarajućim metalnim nosačima, ove plemenite legure otporne su na koroziju, ali moraju biti izolirane od različitih metala.
Raspored inspekcije i prevencije
Jednostavan raspored preventivnog održavanja može uhvatiti bimetalnu koroziju prije nego što dovede do kvara nosača:
Mjesečni vizualni pregled– Potražite mrlje od hrđe, udubine ili bijele naslage oko montažnih vijaka nosača.
Tromjesečna provjera momenta– Olabavljeni vijci mogu značiti da je korozija smanjila debljinu nosača ili materijala spremnika. Nemojte previše zatezati; jednostavno provjerite labavost.
Godišnja demontaža– Uklonite nosač, pregledajte rupe za vijke i spojne površine. Zamijenite sav korodirani hardver. Ponovno postavite s novim PTFE izolacijskim podloškama ako se na originalnim vidi istrošenost.
Ako bilo koja rupa za vijke u nosaču ili spremniku pokazuje značajno izduženje ili udubljenje, zahvaćeni dio treba odmah zamijeniti.
Zaključak: Izolacija je lijek za elektrokemijsku bolest
Sprječavanje bimetalne korozije nosača grijača je jednostavna stvar prekida električne veze između različitih metala. Komplet PTFE ravnih podloški i ramenih podloški košta malo, ali štedi hardver i sprječava opasnu nesreću u spremniku. Za trajni lijek, usklađivanje materijala nosača s materijalom spremnika u potpunosti uklanja pogonsku silu. Korozija je elektrokemijska bolest, a izolacija je lijek. Kada PTFE plašt grijača savršeno podnosi kupku, nema isprike da dopustite da jeftini čelični nosač otkaže zbog galvanskog napada. Specificirajte i održavajte cijeli mehanički sklop s istom pažnjom kao i sam grijač.
