Η διάβρωση των σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316 είναι ουσιαστικά μια ηλεκτροχημική διαδικασία. Η κατανόηση του μηχανισμού ηλεκτροχημικής διάβρωσης και η λήψη στοχευμένων μέτρων προστασίας μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά τη διάρκεια ζωής των σωλήνων θέρμανσης σε σκληρά περιβάλλοντα. Η καθοδική προστασία, ως σημαντική ηλεκτροχημική αντιδιαβρωτική τεχνολογία, χρησιμοποιείται ευρέως στη θαλάσσια μηχανική και τις πετροχημικές βιομηχανίες και μπορεί επίσης να εφαρμοστεί σε 316 συστήματα θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα υπό συγκεκριμένες συνθήκες.
Η βασική αρχή της ηλεκτροχημικής διάβρωσης είναι ότι το μέταλλο σχηματίζει μια μπαταρία διάβρωσης σε διάλυμα ηλεκτρολύτη. Στη μεταλλική επιφάνεια υπάρχουν ταυτόχρονα μικρο-ανόδους και μικρο-περιοχές καθόδου. Στην άνοδο, τα άτομα σιδήρου χάνουν ηλεκτρόνια και γίνονται ιόντα σιδήρου διαλυμένα στο διάλυμα, που είναι η διαδικασία διάβρωσης. στην κάθοδο, ιόντα οξυγόνου ή υδρογόνου παίρνουν ηλεκτρόνια και υφίστανται αντιδράσεις αναγωγής. Για τον ανοξείδωτο χάλυβα 316, το παθητικό φιλμ μπορεί να εμποδίσει την αντίδραση της ανόδου και να επιβραδύνει τον ρυθμό διάβρωσης. Αλλά όταν το παθητικό φιλμ καταστραφεί τοπικά από ιόντα χλωρίου, μια μικρή μπαταρία ανόδου-μεγάλης διάβρωσης καθόδου θα σχηματιστεί στη θέση που έχει υποστεί βλάβη, οδηγώντας σε ταχεία ανάπτυξη διάβρωσης με λακκούβες.
Οι συνήθεις μορφές ηλεκτροχημικής διάβρωσης που σχετίζονται με τους σωλήνες θέρμανσης 316 περιλαμβάνουν τη διάβρωση με κοιλότητες, τη διάβρωση με ρωγμές και τη γαλβανική διάβρωση. Η διάβρωση με κοιλότητες είναι η πιο κοινή, που προκαλείται από τοπική διάσπαση του παθητικού φιλμ από ιόντα χλωρίου. Η διάβρωση των ρωγμών εμφανίζεται κυρίως σε συγκολλήσεις, φλάντζες και κενά εναπόθεσης, η οποία είναι ουσιαστικά μια αποφρακτική διάβρωση της μπαταρίας που προκαλείται από τη διαφορά συγκέντρωσης οξυγόνου. Η γαλβανική διάβρωση συμβαίνει όταν ο ανοξείδωτος χάλυβας 316 βρίσκεται σε ηλεκτρική επαφή με μέταλλα με χαμηλότερο δυναμικό διάβρωσης (όπως ανθρακούχο χάλυβα) στον ηλεκτρολύτη. Αυτή τη στιγμή, ο ανθρακούχο χάλυβας με χαμηλότερο δυναμικό γίνεται άνοδος και επιταχύνει τη διάβρωση, ενώ ο ανοξείδωτος χάλυβας 316 ως κάθοδος προστατεύεται.
Η καθοδική προστασία είναι μια αντιδιαβρωτική τεχνολογία που αναστέλλει την αντίδραση της ανόδου εφαρμόζοντας καθοδικό ρεύμα στη μεταλλική επιφάνεια, καθιστώντας ολόκληρη τη μεταλλική επιφάνεια κάθοδο. Υπάρχουν δύο κύριες μέθοδοι υλοποίησης: η μέθοδος θυσιαστικής ανόδου και η μέθοδος εντυπωμένου ρεύματος. Η μέθοδος της θυσιαστικής ανόδου συνδέει μέταλλα με περισσότερο αρνητικό δυναμικό (όπως μπλοκ ψευδαργύρου και μπλοκ αλουμινίου) με το προστατευμένο μέταλλο και η θυσιαστική άνοδος διαβρώνεται κατά προτίμηση για να παρέχει ρεύμα προστασίας. η μέθοδος του αποτυπωμένου ρεύματος παρέχει ρεύμα προστασίας μέσω μιας εξωτερικής παροχής συνεχούς ρεύματος και μιας βοηθητικής ανόδου.
Για τους σωλήνες θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316, η καθοδική προστασία εφαρμόζεται κυρίως σε περιβάλλοντα με θαλασσινό νερό και{1}}με υψηλή περιεκτικότητα σε χλωριούχο άλας και χρησιμοποιείται ως βοηθητικό μέτρο κατά της διάβρωσης-. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι ο ανοξείδωτος χάλυβας έχει τον κίνδυνο ευθραυστότητας υδρογόνου υπό υπερβολική καθοδική προστασία και το δυναμικό προστασίας θα πρέπει να ελέγχεται σε εύλογο εύρος, όχι πολύ αρνητικό. Επιπλέον, η καθοδική προστασία είναι πιο αποτελεσματική για ομοιόμορφη διάβρωση και έχει περιορισμένη επίδραση στην πρόληψη της διάβρωσης των ρωγμών. Θα πρέπει να χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με άλλα αντιδιαβρωτικά-μέτρα.
Σε πρακτικές εφαρμογές, θα πρέπει να δοθεί μεγαλύτερη προσοχή στην αποφυγή της γαλβανικής διάβρωσης που προκαλείται από ακατάλληλη αντιστοίχιση υλικού. Όταν εγκαθίστανται σωλήνες θέρμανσης 316 σε δεξαμενές ανθρακούχου χάλυβα, πρέπει να λαμβάνονται μέτρα μόνωσης στις θέσεις επαφής για να αποφευχθεί η άμεση ηλεκτρική επαφή, διαφορετικά το τοίχωμα της δεξαμενής θα επιταχύνει τη διάβρωση λόγω γαλβανικής επίδρασης.
Πίνακας 1 Κοινοί τύποι ηλεκτροχημικής διάβρωσης και μέθοδοι προστασίας για ανοξείδωτο χάλυβα 316
表格
| Τύπος διάβρωσης | Ηλεκτροχημικός Μηχανισμός | Σενάριο υψηλού- κινδύνου | Μέτρο Προστασίας |
|---|---|---|---|
| Διάβρωση διάτρησης | Τοπική παθητική διάσπαση φιλμ, μικρή μπαταρία ανόδου-μεγάλης καθόδου | Υψηλό χλώριο, υψηλή θερμοκρασία | Βελτιώστε την ποιότητα της επιφάνειας, ελέγξτε τη συγκέντρωση Cl- |
| Διάβρωση ρωγμών | Κυψέλη συγκέντρωσης οξυγόνου σε στενό κενό | Συγκολλήσεις, φλάντζες, κάτω-περιοχές απόθεσης | Βελτιστοποιήστε τη δομή, μειώστε τα κενά, γυαλίστε τις συγκολλήσεις |
| Γαλβανική Διάβρωση | Ανόμοια μεταλλική επαφή σχηματίζει μακρο μπαταρία | Επαφή με ανθρακούχο χάλυβα, διαφορετικά υλικά | Μόνωση μόνωσης, λογική αντιστοίχιση υλικών |
| Διακοκκώδης Διάβρωση | Εξάντληση χρωμίου στα όρια των κόκκων | Ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα συγκόλλησης-, μέτρια θερμοκρασία | Χρήση 316L, επεξεργασία διαλύματος |
| Ράγισμα από διάβρωση λόγω καταπόνησης | Καταπόνηση εφελκυσμού + ειδικό διαβρωτικό μέσο | Υψηλή θερμοκρασία + υψηλό χλωρίδιο + καταπόνηση | Μειώστε την υπολειπόμενη καταπόνηση, αναβαθμίστε το υλικό |
Η κατανόηση του μηχανισμού ηλεκτροχημικής διάβρωσης και η λήψη επιστημονικών μέτρων προστασίας μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την αξιοπιστία της υπηρεσίας των 316 σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα.
