U industrijskim reakcionim spremnicima, sistemima za grijanje cjevovoda i proizvodnim linijama za galvanizaciju, cijevi za grijanje od 316 nehrđajućeg čelika se često ugrađuju zajedno sa nosačima od ugljičnog čelika, običnim elementima od livenog gvožđa, provodljivim komponentama od bakra i drugim metalnim dodacima. Kada se dva različita metala s različitim potencijalima elektroda urone u provodljive elektrolitne medije kao što su otpadna voda, otopina za oblaganje i cirkulirajuća voda, spontano će se formirati galvanska ćelija. Metal sa nižim potencijalom djeluje kao anoda i podliježe brzom selektivnom otapanju, dok nehrđajući čelik 316 sa većim-potencijalom služi kao katoda koju treba zaštititi. Međutim, lokalni pukotine, labav kontakt i neravnomjerna pokrivenost srednjeg sloja često dovode do djelomičnog preokretanja katode{6}}anode, što rezultira koncentriranom pitting korozijom na površini cijevi za grijanje. Mnogi dizajneri opreme uzimaju u obzir samo pogodnost strukturalne montaže i mehaničku čvrstoću spoja, zanemarujući podudaranje potencijalne razlike između različitih metala i efektivne mjere izolacije, što dovodi do brzog lokalnog perforiranja cijevi za grijanje u kratkom servisnom periodu. Stoga su standardizirani dizajn usklađivanja potencijala i mjere električne izolacije suštinska tehnička sredstva za eliminaciju rizika od galvanske korozije u scenarijima više-metalnih sklopova.
Galvanska korozija nastaje kada su istovremeno zadovoljena tri neophodna uslova: različiti metali sa očiglednom razlikom potencijala, provodljivi elektrolitni medij i zatvorena provodljiva petlja između metalnih komponenti. U medijima koji sadrže neutralni i slabo alkalni klorid-, potencijal otvorenog-kola nehrđajućeg čelika 316 u pasivnom stanju je mnogo veći od potencijala ugljičnog čelika, željeza i legura bakra. Kada su direktno spojeni, nosači od ugljičnog čelika će u većini slučajeva prvenstveno korodirati kako bi zaštitili cijev za grijanje. Ipak, kada se lokalni pasivni film od nehrđajućeg čelika ošteti ogrebotinama, termičkim zamorom ili erozijom tekućine, izložena svježa metalna matrica će se transformirati u anodu galvanske ćelije, što dovodi do izuzetno brzog lokaliziranog anodnog rastvaranja na mjestu defekta. Što je veća potencijalna razlika između dva metala, to je veća gustina struje galvanske korozije i brže korodira anodni metal. Osim toga, nerazuman omjer površine katode i anode će pogoršati koroziju: katoda od nehrđajućeg čelika velike-površine u kombinaciji sa sićušnom oštećenom anodom od nehrđajućeg čelika će uzrokovati ozbiljne koncentrisane jame na mjestu oštećenja.
Ova studija sumira četiri ciljane strategije prevencije galvanske korozije 316 grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika u više-metalnim montažnim sistemima.
Prvo, optimizirajte usklađivanje metalnog materijala za kontrolu razlike potencijala elektrode unutar sigurnog raspona. Pokušajte odabrati nehrđajući čelik 316 ili 316L nisko-ugljični nehrđajući čelik za sve nosače, prirubnice, spojne vijke i dodatke za pričvršćivanje usklađene sa cijevima za grijanje, kako biste suštinski eliminirali potencijalnu razliku. Ako trošak konstrukcije ograničava potpuno usvajanje materijala od nerđajućeg čelika, razlika potencijala između uparenih metala će se kontrolisati ispod 150 mV u medijumu za rad; Ugljični čelik i liveno gvožđe sa velikim razlikama potencijala strogo su zabranjeni za direktno povezivanje na grejne cevi u okruženjima sa visokom provodljivošću elektrolita. Bakar, aluminijum i pocinkovani materijali sa visokom elektrohemijskom aktivnošću zabranjeni su u direktnom kontaktu sa grejnim cevima od nerđajućeg čelika u uslovima dugotrajnog{8}uronjenja.
Drugo, instalirajte izolacione komponente otporne na-temperaturu da biste prekinuli provodljivu petlju između različitih metala. PTFE izolacijske zaptivke, keramičke navlake i visoko{2}}silikonske izolacijske jastučiće moraju biti postavljene na svim kontaktnim pozicijama između cijevi za grijanje i nosača, vijaka i tijela rezervoara opreme koji nisu od -nehrđajućeg čelika. Svi spojni elementi moraju biti opremljeni izolacijskim čahurama kako bi se izbjegao direktan kontakt-na-metal. Izolacijski materijali moraju imati odličnu otpornost na starenje, otpornost na hidrolizu i kompresijske performanse kako bi spriječili prodiranje srednjeg sloja i kvar izolacije pod dugotrajnim-izmjeničnim temperaturama i tečnošću. Čak i ako postoji mala razlika potencijala između usklađenih metala, zatvorena galvanska ćelija ne može se formirati nakon izolacije.
Treće, razumno optimizirajte omjer katodne{0}}anodne površine kako biste izbjegli koncentrisanu ubrzanu koroziju. Kada se ne može izbjeći djelimično različito spajanje metala, anodni metal (dodaci od ugljičnog čelika s niskim-potencijalnim potencijalom) treba dizajnirati s većom površinom kontakta, uz ograničenje izložene površine kvara grijaće cijevi od nehrđajućeg čelika. Redovno provjeravajte i popravljajte ogrebotine, područja oksidacije zavarivanja i položaje oštećenja pasivnog filma na površini grijaće cijevi kroz pravovremenu lokalnu pasivizaciju, kako biste izbjegli stvaranje sićušnih anodnih područja na velikoj površini katode od nehrđajućeg čelika. Za nosače od ugljičnog čelika koji se moraju koristiti, usvojite jaku-zaštitu od -zaštite od korozije da biste smanjili efektivnu katodnu-anodnu struju i usporili ukupnu brzinu galvanske korozije.
Četvrto, usvojiti katodnu zaštitu od žrtvene anode kao pomoćnu mjeru protiv korozije za neizbježne uslove više-metalne montaže. Instalirajte blokove anode od cinka ili magnezija na dnu reakcionog rezervoara blizu snopa cijevi za grijanje. Žrtvena anoda s najnižim elektrodnim potencijalom prvenstveno će otopiti i osloboditi 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 zalutalom strujom. Redovno otkrivajte preostalu debljinu oštećenih anoda i pravovremeno ih zamijenite prije potpune potrošnje kako biste spriječili kvar zaštite.
Provjera primjene na terenu pokazuje da cijevi za grijanje opremljene kompletnim mjerama izolacije u više-metalnoj montažnoj opremi mogu raditi kontinuirano više od 24 mjeseca bez galvanske korozije. Nasuprot tome, direktno montirane cijevi za grijanje bez izolacijske zaštite trpe očiglednu lokalnu perforaciju udubljenja u roku od 5 do 8 mjeseci. U zaključku, ekvivalentno poklapanje potencijala materijala, puna-položajna izolacija električne izolacije, razumna kontrola katodnog-anodnog područja i pomoćna zaštita anode mogu u potpunosti blokirati uslove formiranja galvanskih ćelija. Ove standardizirane montažne antikorozivne specifikacije efikasno izbjegavaju ubrzani korozijski kvar uzrokovan više-razlikom potencijala metala, značajno poboljšavajući sigurnost usluge i ekonomsku korist od 316 cijevi za grijanje od nehrđajućeg čelika u složenoj više-metalnoj industrijskoj opremi.
