Korozija grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika 316 je u suštini elektrohemijski proces. Razumijevanje mehanizma elektrohemijske korozije i poduzimanje ciljanih mjera zaštite mogu efikasno poboljšati vijek trajanja cijevi za grijanje u teškim okruženjima. Katodna zaštita, kao važna elektrohemijska antikorozivna tehnologija, široko se koristi u pomorskom inženjerstvu i petrohemijskoj industriji, a može se primijeniti i na 316 sisteme grijanja od nehrđajućeg čelika pod određenim uvjetima.
Osnovni princip elektrohemijske korozije je da metal formira korozionu bateriju u rastvoru elektrolita. Na metalnoj površini istovremeno se nalaze mikro{1}}anoda i mikro-katoda. Na anodi, atomi željeza gube elektrone i postaju ioni željeza otopljeni u otopini, što je proces korozije; na katodi ioni kiseonika ili vodika dobijaju elektrone i prolaze kroz redukcione reakcije. Za nehrđajući čelik 316, pasivni film može blokirati anodnu reakciju i usporiti brzinu korozije. Ali kada je pasivni film lokalno uništen od strane kloridnih jona, mala anoda-velika katodna korozivna baterija će se formirati na oštećenom mjestu, što će dovesti do brzog razvoja pitting korozije.
Uobičajeni oblici elektrohemijske korozije koji se odnose na 316 grijaćih cijevi uključuju piting koroziju, koroziju u pukotinama i galvansku koroziju. Točkasta korozija je najčešća, uzrokovana lokalnim razbijanjem pasivnog filma kloridnim ionima; pukotna korozija se uglavnom javlja na zavarenim spojevima, prirubnicama i prazninama za taloženje, što je u suštini korozija začepljene baterije uzrokovana razlikom u koncentraciji kisika; galvanska korozija nastaje kada je nehrđajući čelik 316 u električnom kontaktu s metalima s nižim potencijalom korozije (kao što je ugljični čelik) u elektrolitu. U ovom trenutku, ugljenični čelik sa nižim potencijalom postaje anoda i ubrzava koroziju, dok je nerđajući čelik 316 kao katoda zaštićen.
Katodna zaštita je tehnologija protiv -korozije koja inhibira anodnu reakciju primjenom katodne struje na metalnu površinu, čime se cijela metalna površina pretvara u katodu. Postoje dvije glavne metode implementacije: metoda žrtvene anode i metoda utisnute struje. Metoda žrtvene anode povezuje metale sa negativnijim potencijalom (kao što su blokovi cinka i aluminijumski blokovi) sa zaštićenim metalom, a žrtvovana anoda korodira prvenstveno da bi obezbedila zaštitnu struju; metoda impresionirane struje osigurava struju zaštite kroz eksterno jednosmjerno napajanje i pomoćnu anodu.
Za grijaće cijevi od nehrđajućeg čelika 316, katodna zaštita je uglavnom primjenjiva na morsku vodu i okruženja s visokim-kloridom i koristi se kao pomoćna mjera protiv korozije. Međutim, treba napomenuti da nehrđajući čelik ima rizik od vodonične krtosti pod pretjeranom katodnom zaštitom, a zaštitni potencijal treba kontrolirati u razumnom rasponu, ne previše negativnom. Osim toga, katodna zaštita je najefikasnija za jednoličnu koroziju, a ima ograničen učinak na sprječavanje korozije u pukotinama. Treba ga koristiti u kombinaciji sa drugim mjerama protiv korozije.
U praktičnim primjenama, više pažnje treba posvetiti izbjegavanju galvanske korozije uzrokovane nepravilnim podudaranjem materijala. Kada se 316 cijevi za grijanje ugrađuju u spremnike od ugljičnog čelika, potrebno je poduzeti mjere izolacije na kontaktnim pozicijama kako bi se izbjegao direktan električni kontakt, inače će zid rezervoara ubrzati koroziju zbog galvanskog efekta.
Tabela 1. Uobičajeni tipovi elektrohemijske korozije i metode zaštite za nerđajući čelik 316
表格
| Vrsta korozije | Elektrohemijski mehanizam | Visok{0}}Scenario rizika | Mjera zaštite |
|---|---|---|---|
| Pitting Corrosion | Lokalni kvar pasivnog filma, mala anoda-velika katodna baterija | Visok hlorid, visoka temperatura | Poboljšajte kvalitetu površine, kontrolirajte koncentraciju Cl⁻ |
| Pukotina korozija | Ćelija koncentracije kisika u uskom procjepu | Zavari, prirubnice, pod{0}}područja taloženja | Optimizirajte strukturu, smanjite praznine, polirajte varove |
| Galvanska korozija | Različiti metalni kontakti formiraju makro bateriju | Kontakt sa ugljičnim čelikom, različitim materijalima | Izolacija izolacije, razumno podudaranje materijala |
| Intergranularna korozija | Smanjenje hroma na granicama zrna | Zona uticaja topline{0}}vare, srednja temp | Koristite 316L, tretman rastvorom |
| Stres korozija pucanja | Vlačno naprezanje + specifičan korozivni medij | Visoka temperatura + visoki hlorid + stres | Smanjite zaostalo naprezanje, nadogradite materijal |
Razumijevanje mehanizma elektrohemijske korozije i poduzimanje mjera naučne zaštite može efikasno poboljšati pouzdanost servisa 316 cijevi za grijanje od nehrđajućeg čelika.
