Kada su titanijumske grejne cevi električno spregnute sa različitim metalima sa očiglednom razlikom potencijala i uronjene u provodljivi elektrolit, spontano se formira galvanska primarna ćelija. Titanijum obično ima relativno pozitivan potencijal elektrode sa stabilnim pasivnim filmom titanijum dioksida i deluje kao katoda koju treba zaštititi u većini slučajeva. Metali sa nižim potencijalom će služiti kao anoda i brzo se otapaju. Međutim, kada je uparen sa platinom, grafitom ili drugim plemenitim metalima sa daleko većim potencijalom, titanijum se pretvara u anodu i trpi jako lokalizovano jetkanje na kontaktnim granicama, što dovodi do ispucavanja i prodiranja. Takva korozija se koncentriše na montažne spojeve, što karakteriše izuzetno brz napredak oštećenja u poređenju sa konvencionalnom ravnomernom korozijom.
1. Mehanizam elektrohemijske galvanske korozije
Titanijum stvara gust TiO₂ pasivni film u većini vodenih sredina, koji poseduje visok potencijal korozije. Kada je direktno spojen na ugljični čelik, aluminij, cink i druge aktivne metale, različiti metali kontinuirano gube elektrone i rastvaraju se kao anoda, dok titanijumska katoda ostaje u osnovi netaknuta. Ako je titan u kontaktu sa plemenitim metalima poput platine i grafita, njegov potencijal postaje relativno negativan, pasivni film na kontaktnoj ivici se prvenstveno razbija, a titanijumska matrica se intenzivno otapa kao anoda. Što je veći omjer površina između katode i anode, to je veća gustoća struje na površini anode, a lokalizirana korozija se brže širi duž kontaktnog razmaka. Medij sa ionima klorida i fluorida dodatno će uništiti nepotpuni pasivni film i ubrzati neuspjeh penetracije.
2. Tipične pozicije podložne galvanskoj koroziji
Kontaktna područja između titanskih cijevi i nosača od ugljičnog čelika, obujmica za cijevi i fiksnih nosača;
Prirubnički spojevi pomoću vijaka i brtvi od mesinga, pocinčanog čelika ili legure aluminija;
Prijelazne pozicije zavarivanja između titanijumskog glavnog cjevovoda i ne-titanskih pomoćnih cijevnih fitinga;
Navojni spojevi usklađeni sa običnim čeličnim adapterima i heterogenim metalnim konektorima;
Vlažna područja prskanja gdje titanijske komponente dodiruju druge metalne konstrukcijske okvire i školjke opreme.
3. Osnovni faktori koji ubrzavaju galvansku koroziju
Prevelik potencijalni jaz između dvije vrste usklađenih heterogenih metalnih materijala;
Titanijum kao anoda male{0}}površine u paru sa-katodom plemenitog metala velike površine, što značajno povećava stopu korozije;
Medij visoke provodljivosti i halogenih jona koji razbijaju pasivni film i intenziviraju elektrohemijsku reakciju;
Kondenzovana tečnost i procesni medij koji prodiru u otvore sklopa da bi se formiralo zatvoreno okruženje elektrolita;
Nedostatak izolacijskih mjera koje dovode do direktnog provodljivog kontakta između dva metala.
4. Potpuna-tehničke mjere za sprječavanje i kontrolu veze
① Usvojiti princip homogenog podudaranja materijala
Ujedinite držače, pričvršćivače i pribor za povezivanje sa titanijumskim materijalom kako biste suštinski eliminisali potencijalnu razliku.
② Dodajte izolacijske zaptivke i izolacijske čahure između različitih metala
Koristite PTFE, gumene ili keramičke izolacijske dijelove da biste prekinuli provodljive petlje i blokirali stvaranje galvanskih ćelija.
③ Optimizirajte proporciju katodne{0}}anodne površine za neizbježnu mješovitu vezu
Osigurajte da dio anode koji se lako korodira ima veću kontaktnu površinu kako biste smanjili gustinu struje korozije jedinice.
④ Zabrtvite otvore na montaži sa -brtvicom protiv korozije
Spriječite prodor korozivne tekućine u kontaktne površine kako biste izbjegli nakupljanje elektrolita.
⑤ Konfigurirajte žrtvovanu anodnu zaštitu za složene mješovite metalne strukture
Instalirajte blokove sa niskim-potencijalnim žrtvovanjem kako biste prvenstveno korodirali i zaštitili titanijumske grijaće cijevi.
5. Tabela poređenja efekata prevencije
表格
| Shema podudaranja sklopa | Rizik od galvanske korozije | Prijedlog aplikacije |
|---|---|---|
| Direktan kontakt između armatura od ugljeničnog čelika i gole površine od titana | Brza korozija fitinga i pitting rubova na titanijumu | Dodajte izolaciju ili odmah zamijenite dijelovima od titana |
| Potpuno usklađivanje titanijuma + tretman za zaptivanje otvora | U osnovi eliminirati skrivene opasnosti galvanske korozije | Standardna instalacijska specifikacija za titanijumske tlačne cjevovode |
| Izolacija izolacije + pomoćna žrtvena anodna zaštita | Dugotrajno-stabilne performanse protiv -galvanske korozije | Mješoviti metalni dizajn obavezan prateći plan |
Zaključak
Galvanska korozija titanskih grijaćih cijevi uzrokovana je razlikom potencijala između različitih metala i zatvorenog vodljivog kruga elektrolita. Osnovne ideje za prevenciju su odabir objedinjenih odgovarajućih materijala, usvajanje fizičke izolacije za odvajanje provodnih puteva, zaptivanje praznina za izolaciju korozivnog medija i primjena pomoćne zaštite od anode. Stroga kontrola ulaznog materijala i standardizirano upravljanje procesom montaže mogu efikasno izbjeći prijevremeni kvar zbog curenja uzrokovan galvanskom korozijom na spojnim pozicijama titanijumskih grijaćih cijevi.
