Teollisissa reaktiosäiliöissä, putkistolämmitysjärjestelmissä ja galvanoinnin tuotantolinjoissa 316 ruostumattomasta teräksestä valmistettua lämmitysputkea asennetaan usein yhdessä hiiliteräskannattimien, tavallisten valurautakiinnikkeiden, kuparijohtavien komponenttien ja muiden metallitarvikkeiden kanssa. Kun kaksi erilaista metallia, joilla on erilaiset elektrodipotentiaalit, upotetaan johtaviin elektrolyyttiväliaineisiin, kuten jäteveteen, pinnoitusliuokseen ja kiertoveteen, muodostuu spontaanisti galvaaninen kenno. Metalli, jolla on pienempi potentiaali, toimii anodina ja liukenee nopeasti selektiivisesti, kun taas korkeamman -potentiaalin ruostumaton teräs toimii suojattavana katodina. Paikalliset halkeamat, löysä kosketus ja epätasainen väliainepeitto johtavat kuitenkin usein katodi-anodin osittaiseen kääntymiseen, mikä johtaa keskittyneeseen pistekorroosioon lämmitysputkien pinnalla. Monet laitesuunnittelijat huomioivat vain rakenteen mukavuuden ja mekaanisen liitoksen lujuuden, jättäen huomioimatta eri metallien välisen potentiaalieron sovituksen ja tehokkaat eristystoimenpiteet, mikä johtaa lämpöputkien nopeaan paikalliseen rei'itykseen lyhyen huoltoajan kuluessa. Siksi standardisoitu potentiaalien yhteensopivuussuunnittelu ja sähköinen eristys ovat välttämättömiä teknisiä keinoja galvaanisen korroosion riskien poistamiseksi monimetallikokoonpanoskenaarioissa.
Galvaaninen korroosio tapahtuu, kun kolme välttämätöntä ehtoa täyttyvät samanaikaisesti: erilaiset metallit, joilla on selvä potentiaaliero, johtava elektrolyyttiväliaine ja suljettu johtava silmukka metalliosien välillä. Neutraaleja ja heikkoja alkalisia klorideja- sisältävissä väliaineissa ruostumattoman 316-teräksen avoimen piirin potentiaali passiivitilassa on paljon suurempi kuin hiiliteräksen, raudan ja kupariseosten. Kun ne on liitetty suoraan, hiiliteräskannattimet mieluiten syöpyvät suojaamaan lämmitysputkea useimmissa tapauksissa. Siitä huolimatta, kun ruostumattomasta teräksestä valmistettu paikallinen passiivinen kalvo on vaurioitunut naarmujen, lämpöväsymisen tai nesteen eroosion takia, paljastettu tuoremetallimatriisi muuttuu galvaanisen kennon anodiksi, mikä johtaa erittäin nopeaan paikalliseen anodiseen liukenemiseen vikakohdassa. Mitä suurempi potentiaaliero kahden metallin välillä on, sitä suurempi on galvaanisen korroosion virrantiheys ja sitä nopeammin anodimetalli syöpyy. Lisäksi katodin ja anodin kohtuuton pinta-alasuhde pahentaa korroosiota: suuri-pinta-ala ruostumattomasta teräksestä valmistettu katodi ja pieni vaurioitunut ruostumattomasta teräksestä valmistettu anodi aiheuttaa vakavan keskittyneen pistesyöpymisen vikakohdassa.
Tässä tutkimuksessa esitetään yhteenveto neljästä kohdistetusta estostrategiasta 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken galvaaniselle korroosiolle monimetallikokoonpanojärjestelmissä.
Ensinnäkin optimoi metallimateriaalin sovitus elektrodin potentiaalieron ohjaamiseksi turvallisella alueella. Yritä valita 316 ruostumatonta terästä tai 316 litran vähähiilistä ruostumatonta terästä kaikille tuille, laippoille, liitospultteille ja kiinnitystarvikkeille, jotka on sovitettu yhteen lämmitysputkien kanssa, jotta potentiaalierot eliminoidaan perusteellisesti. Jos rakenteelliset kustannukset rajoittavat ruostumattomien terästen materiaalien täyttä käyttöä, metalliparien välinen potentiaaliero on säädettävä alle 150 mV:n käyttöväliaineessa; hiiliteräksen ja valuraudan, joilla on suuret potentiaalierot, liittäminen suoraan lämmitysputkiin on ehdottomasti kiellettyä korkean johtavuuden -elektrolyyttiympäristöissä. Kupari, alumiini ja galvanoidut materiaalit, joilla on korkea sähkökemiallinen aktiivisuus, eivät saa olla suorassa kosketuksessa ruostumattomasta teräksestä valmistettujen lämmitysputkien kanssa pitkäaikaisissa upotusolosuhteissa.
Toiseksi asenna korkeita lämpötiloja kestävät{0}}eristyskomponentit katkaisemaan erilaisten metallien välinen johtava silmukka. PTFE-eristystiivisteet, keraamiset holkit ja korkean -lämpötilojen silikonieristystyynyt on sijoitettava kaikkiin kosketuskohtiin lämmitysputkien ja ei--ruostumattomasta teräksestä valmistettujen kannattimien, pulttien ja laitesäiliön runkojen välillä. Kaikki liitoskiinnikkeet on varustettava eristysholkeilla, jotta vältetään suora metalli-metallikosketus-. Eristysmateriaaleilla on oltava erinomainen vanhenemiskestävyys, hydrolyysin kestävyys ja puristuskyky, jotta ne estävät väliaineen tunkeutumisen ja eristysvaurion pitkäaikaisessa -vaihtelevassa lämpötilassa ja nesteen hankaamisessa. Vaikka yhteensopivien metallien välillä olisi pieni potentiaaliero, suljettua galvaanista kennoa ei voida muodostaa eristyksen jälkeen.
Kolmanneksi optimoi katodi{0}}anodin pinta-alasuhde kohtuullisesti, jotta vältytään keskittyneeltä kiihtyneeltä korroosiolta. Kun osittaista erilaista metalliliitosta ei voida välttää, anodimetallin (vähä-hiiliteräksen lisävarusteet) tulee suunnitella suuremmalla kosketuspinnalla ja samalla rajoittaa ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken paljaita vika-alueita. Tarkista ja korjaa säännöllisesti naarmut, hitsauksen hapettumisalueet ja passiiviset kalvovauriot lämmitysputken pinnalla oikea-aikaisen paikallisen passivointikäsittelyn avulla, jotta vältytään pienten anodialueiden muodostumiselta suureen ruostumattomasta teräksestä valmistetun katodin pinnalle. Hiiliteräskannattimille, joita on käytettävä, on käytettävä vahvaa -kuormittavaa korroosionestopinnoitetta -tehollisen katodi-anodivirran vähentämiseksi ja yleisen galvaanisen korroosion hidastamiseksi.
Neljänneksi, ota uhrautuva anodin katodinen suojaus ylimääräisenä korroosionesto{0}}toimenpiteenä väistämättömissä moni-metallikokoonpanoolosuhteissa. Asenna sinkin tai magnesiumin uhrautuvat anodilohkot reaktiosäiliön pohjalle lämmitysputkinipun lähelle. Alhaisimman elektrodipotentiaalin omaava uhrautuva anodi mieluiten liuottaa ja vapauttaa elektroneja, jolloin koko lämmitysputki ja siihen liitetyt metallitarvikkeet ovat katodisuojaustilassa, mikä voi hillitä sekä erilaisten metallien galvaanista korroosiota että hajavirran aiheuttamaa anodista liukenemista. Tunnista suoja-anodien jäännöspaksuus säännöllisesti ja vaihda ne ajoissa ennen täydellistä kulutusta suojauksen epäonnistumisen estämiseksi.
Kenttäsovellusten tarkastus osoittaa, että lämmitysputket, jotka on varustettu täydellisillä eristyseristystoimilla monimetallikokoonpanolaitteissa, voivat toimia yhtäjaksoisesti yli 24 kuukautta ilman galvaanista korroosiota. Sitä vastoin suoraan kootut lämmitysputket ilman eristyssuojaa kärsivät selvästä paikallisesta pisterei'itymisestä 5-8 kuukauden kuluessa. Yhteenvetona voidaan todeta, että vastaava potentiaalinen materiaalisovitus, täydellinen-asento sähköeristyksen eristys, kohtuullinen katodi-anodialueen ohjaus ja uhrautuva anodin lisäsuojaus voivat täysin estää galvaanisten kennojen muodostumisen. Nämä standardisoidut kokoonpanon korroosionestovaatimukset välttävät tehokkaasti kiihtyneet korroosiovauriot, jotka aiheutuvat moni-metallipotentiaalierokytkennästä, mikä parantaa huomattavasti 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken käyttöturvallisuutta ja taloudellista hyötyä monimutkaisissa monimetalliteollisuuslaitteissa.
