Ένα στήριγμα θερμαντήρα PTFE από ανοξείδωτο χάλυβα που βιδώνεται σε μια χαλύβδινη δεξαμενή σε ένα αγώγιμο λουτρό οξέος δημιουργεί μια μικροσκοπική μπαταρία. Με τις εβδομάδες, αυτό το στήριγμα θα τρυπήσει, θα σκουριάσει και τελικά θα αποτύχει, πιθανώς να πέσει ο θερμαντήρας στη δεξαμενή. Αυτή είναι η κλασική διμεταλλική διάβρωση. Η αναγνώριση των πρώιμων ενδείξεων και η εφαρμογή της σωστής θεραπείας-ηλεκτρικής απομόνωσης ή αντιστοίχισης υλικού-αποτρέπει ένα φαινομενικά μικρό βραχίονα από το να γίνει ένα δαπανηρό ατύχημα στη δεξαμενή.
Τι είναι η διμεταλλική διάβρωση και γιατί εμφανίζεται;
Όταν δύο ανόμοια μέταλλα συνδέονται ηλεκτρικά και εκτίθενται σε ένα αγώγιμο υγρό (τον ηλεκτρολύτη), σχηματίζεται ένα γαλβανικό στοιχείο. Το λιγότερο ευγενές μέταλλο γίνεται άνοδος και διαβρώνεται κατά προτίμηση. το πιο ευγενές μέταλλο (κάθοδος) παραμένει προστατευμένο. Σε μια δεξαμενή επιμετάλλωσης, το αγώγιμο λουτρό-συχνά ένα όξινο ή αλκαλικό διάλυμα με υψηλή περιεκτικότητα σε ιόντα-ολοκληρώνει το κύκλωμα.
Για ένα βραχίονα στήριξης θερμαντήρα, τα κοινά ζεύγη υλικών περιλαμβάνουν:
Στήριγμα από ανοξείδωτο ατσάλι(πιο ευγενής) βιδωμένος σε αδεξαμενή από ανθρακούχο χάλυβα(λιγότερο ευγενές) → η χαλύβδινη δεξαμενή διαβρώνεται γρήγορα γύρω από τις οπές των μπουλονιών.
Στήριγμα από χαλκό ή ορείχαλκο(πιο ευγενής) προσκολλημένος σε αδεξαμενή από ανοξείδωτο χάλυβα(λιγότερο ευγενές) → ο ανοξείδωτος χάλυβας μπορεί να υποστεί διάβρωση με αυλάκια ή ρωγμές.
Στήριγμα από ανοξείδωτο ατσάλιβιδωμένος σε αδεξαμενή τιτανίου(πολύ ευγενής) → ο ανοξείδωτος χάλυβας γίνεται η άνοδος και αντ' αυτού διαβρώνεται.
Η ακριβής κατεύθυνση της διάβρωσης εξαρτάται από τη γαλβανική σειρά για τον συγκεκριμένο ηλεκτρολύτη. Στα περισσότερα λουτρά όξινης επιμετάλλωσης, το λιγότερο ευγενές μέταλλο (άνοδος) είναι αυτό που θα χάσει υλικό. Τα ενδεικτικά σημάδια περιγράφονται παρακάτω.
ΑναγνωρίζονταςΔιμεταλλική βάση στήριξης θερμαντήρα διάβρωσης PTFEΑποτυχία
Η επιτόπια επιθεώρηση των εγκαταστάσεων θερμαντήρα PTFE θα πρέπει να περιλαμβάνει μια προσεκτική ματιά στο στήριγμα στήριξης και τα σημεία στερέωσής του. Οι βασικοί δείκτες ενεργού γαλβανικής προσβολής περιλαμβάνουν:
Έντονη σκουριά ή κοκκινωπή-καφέ χρώσησυγκεντρώνεται στον σύνδεσμο, ειδικά γύρω από τις κεφαλές των μπουλονιών, τα παξιμάδια ή τη διεπαφή μεταξύ της φλάντζας του βραχίονα και του τοιχώματος της δεξαμενής.
Διάτρηση ή εντοπισμένη απώλεια υλικούστον ίδιο τον βραχίονα ή στην επιφάνεια στερέωσης της δεξαμενής. Τα κοιλώματα εμφανίζονται συχνά σε σχήμα δακτυλίου ακριβώς κάτω από τη ροδέλα του μπουλονιού ή γύρω από την οπή του μπουλονιού.
Απολέπιση ή απολέπισητης μεταλλικής επιφάνειας κοντά στην περιοχή επαφής. Σε σοβαρές περιπτώσεις, το πάχος του βραχίονα μειώνεται ορατά ή η οπή του μπουλονιού επιμηκύνεται.
Λευκά ή πρασινωπά προϊόντα διάβρωσης(π.χ. σε βραχίονες από ανοξείδωτο χάλυβα σε λουτρά οξέος πλούσια σε χλωριούχα) που υποδηλώνει ενεργή διάβρωση ρωγμών κάτω από την κεφαλή του μπουλονιού.
Το ίδιο το μπουλόνι είναι συχνά η διαδρομή για το γαλβανικό ρεύμα. Εάν το μπουλόνι είναι κατασκευασμένο από διαφορετικό μέταλλο από το στήριγμα και τη δεξαμενή, μπορεί να επιταχύνει τη ζημιά.
Άμεσες λύσεις: Σπάζοντας το ηλεκτρικό κύκλωμα
Η ταχύτερη θεραπεία για την υπάρχουσα διμεταλλική διάβρωση είναι η ηλεκτρική απομόνωση των ανόμοιων μετάλλων. Αυτό επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας μη αγώγιμο πλαστικό υλικό που εμποδίζει την άμεση επαφή μετάλλου με μέταλλο.
Πλαστικές επίπεδες ροδέλες και ροδέλες ώμου
Επίπεδες ροδέλεςκατασκευασμένα από PTFE, PVDF ή πολυπροπυλένιο τοποθετούνται μεταξύ της κεφαλής του μπουλονιού και του βραχίονα και μεταξύ του παξιμαδιού και της επιφάνειας της δεξαμενής. Αυτό διακόπτει την αγώγιμη διαδρομή μέσω του συνδετήρα.
Ροδέλα ώμων(ονομάζονται επίσης μονωτικοί δακτύλιοι) εισάγονται στην οπή του μπουλονιού του βραχίονα. Ο ώμος ευθυγραμμίζει το εσωτερικό της οπής, εμποδίζοντας τον άξονα του μπουλονιού να έρθει σε επαφή με το μέταλλο του βραχίονα. Η φλάντζα της ροδέλας ώμου χωρίζει την κεφαλή του μπουλονιού από την επιφάνεια του βραχίονα.
Ένα πλήρες κιτ απομόνωσης περιλαμβάνει συνήθως:
Μια ροδέλα ώμου PTFE (ή PVDF) για την οπή του μπουλονιού.
Δύο επίπεδες ροδέλες από PTFE – μία κάτω από την κεφαλή του μπουλονιού, μία κάτω από το παξιμάδι.
Προαιρετικά, ένα πλαστικό ή λαστιχένιο παρέμβυσμα μεταξύ των συναρμολογούμενων επιφανειών της φλάντζας του βραχίονα και της δεξαμενής.
Όταν τοποθετηθεί σωστά, δεν υπάρχει επαφή μετάλλου με μέταλλο μεταξύ του βραχίονα και της δεξαμενής, ούτε μεταξύ του μπουλονιού και του βραχίονα. Το ηλεκτρικό κύκλωμα έχει σπάσει και το γαλβανικό ρεύμα δεν μπορεί να ρέει.
Γιατί το PTFE προτιμάται για πλυντήρια
Οι ροδέλες PTFE είναι ιδανικές γιατί αντιστέκονται επίσης στην επιθετική χημεία του μπάνιου. Σε αντίθεση με το νάιλον ή το γενικό πλαστικό, το PTFE δεν διογκώνεται, μαλακώνει ή αποικοδομείται σε καυτά οξέα, αλκάλια ή διαλύματα επιμετάλλωσης. Παραμένει σταθερό διαστατικά, διατηρώντας την ηλεκτρική απομόνωση με τα χρόνια λειτουργίας. Το PTFE έχει επίσης εξαιρετικές αντικολλητικές ιδιότητες, οι οποίες εμποδίζουν τα προϊόντα διάβρωσης να γεφυρώσουν το μονωτικό κενό.
Μόνιμη λύση: Ταίριασμα υλικού βραχίονα στη δεξαμενή
Για νέες εγκαταστάσεις ή κατά την εκ των υστέρων τοποθέτηση ενός βραχίονα που αποτυγχάνει επανειλημμένα, μια μόνιμη λύση είναι να αλλάξετε το υλικό του βραχίονα ώστε να ταιριάζει με το υλικό της δεξαμενής. Τότε, δεν υπάρχει γαλβανικό δυναμικό επειδή τα ίδια μέταλλα δεν έχουν τάση κίνησης.
Εάν η δεξαμενή είναι από ανοξείδωτο χάλυβα 316L→ Καθορίστε ένα στήριγμα κατασκευασμένο επίσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316L. Συνιστάται ακόμα ένα μονωτικό παρέμβυσμα (π.χ. φύλλο EPDM ή PTFE) που τοποθετείται μεταξύ των όψεων της φλάντζας για την αποφυγή διάβρωσης της ρωγμής από στάσιμο ηλεκτρολύτη που παγιδεύεται ανάμεσα σε πανομοιότυπες μεταλλικές επιφάνειες.
Εάν η δεξαμενή είναι πλαστικό από πολυπροπυλένιο ή PVDF→ Ένας βραχίονας κατασκευασμένος από το ίδιο πλαστικό υλικό (PP ή PVDF) εξαλείφει τις ανησυχίες σχετικά με τη γαλβανική και τη χημική συμβατότητα. Μερικές φορές χρησιμοποιούνται πλαστικοί βραχίονες με μεταλλική ενίσχυση στο εσωτερικό, αλλά το βρεγμένο εξωτερικό πρέπει να είναι το ίδιο πλαστικό με τη δεξαμενή.
Εάν η δεξαμενή είναι ανθρακούχο χάλυβα με επένδυση από καουτσούκ→ Το στήριγμα θα πρέπει επίσης να είναι ανθρακούχο χάλυβα με πανομοιότυπη επίστρωση από καουτσούκ. Εναλλακτικά, ένα πλήρως πλαστικό στήριγμα αποφεύγει οποιαδήποτε έκθεση μετάλλων.
Η αντιστοίχιση του υλικού του βραχίονα με το υλικό της δεξαμενής διασφαλίζει ότι, ακόμη και αν αποτύχει η ηλεκτρική μόνωση, δεν εμφανίζεται γαλβανική διάβρωση επειδή τα δύο μέταλλα έχουν το ίδιο δυναμικό διάβρωσης.
Το μπουλόνι έχει επίσης σημασία
Τα μπουλόνια, τα παξιμάδια και οι ροδέλες που χρησιμοποιούνται για τη στερέωση του βραχίονα πρέπει επίσης να είναι συμβατά. Ακόμη και με μονωτικές ροδέλες, ο ίδιος ο συνδετήρας πρέπει να είναι κατασκευασμένος από υλικό που είναι είτε πανομοιότυπο με το στήριγμα είτε χημικά αδρανές κάτω από το λουτρό. Οι κοινές επιλογές περιλαμβάνουν:
Μπουλόνια από ανοξείδωτο χάλυβα με επίστρωση PTFE– Η επίστρωση παρέχει τόσο μόνωση όσο και χημική αντοχή.
Μπουλόνια PVDF ή νάιλον– Πλήρως μη μεταλλικά, αλλά πρέπει να τηρούνται τα όρια ροπής (τα πλαστικά μπουλόνια δεν μπορούν να σφίξουν τόσο πολύ όσο τα μεταλλικά).
Μπουλόνια Hastelloy ή τιτανίου– Όταν χρησιμοποιούνται με ταιριαστούς μεταλλικούς βραχίονες, αυτά τα ευγενή κράματα αντέχουν στη διάβρωση αλλά πρέπει να απομονώνονται από ανόμοια μέταλλα.
Πρόγραμμα Επιθεώρησης και Πρόληψης
Ένα απλό πρόγραμμα προληπτικής συντήρησης μπορεί να κολλήσει τη διμεταλλική διάβρωση πριν οδηγήσει σε αστοχία του βραχίονα:
Μηνιαίος οπτικός έλεγχος– Αναζητήστε λεκέδες σκουριάς, κοψίματα ή λευκές εναποθέσεις γύρω από τα μπουλόνια στερέωσης του βραχίονα.
Τριμηνιαίος έλεγχος ροπής– Οι χαλαροί κοχλίες μπορεί να υποδεικνύουν ότι η διάβρωση έχει μειώσει το πάχος του υποστηρίγματος ή του υλικού της δεξαμενής. Μην σφίγγετε υπερβολικά. απλά ελέγξτε για χαλαρότητα.
Ετήσια αποσυναρμολόγηση– Αφαιρέστε το στήριγμα, επιθεωρήστε τις οπές των μπουλονιών και τις επιφάνειες ζευγαρώματος. Αντικαταστήστε τυχόν διαβρωμένο υλικό. Τοποθετήστε ξανά με νέες μονωτικές ροδέλες PTFE εάν οι γνήσιες εμφανίζουν φθορά.
Εάν οποιαδήποτε οπή του μπουλονιού στο στήριγμα ή στη δεξαμενή εμφανίσει σημαντική επιμήκυνση ή διάνοιξη, το επηρεασμένο τμήμα θα πρέπει να αντικατασταθεί αμέσως.
Συμπέρασμα: Η απομόνωση είναι η θεραπεία για μια ηλεκτροχημική ασθένεια
Η πρόληψη της διμεταλλικής διάβρωσης των στηριγμάτων του θερμαντήρα είναι ένα απλό θέμα διάρρηξης της ηλεκτρικής σύνδεσης μεταξύ διαφορετικών μετάλλων. Ένα σετ από PTFE επίπεδες ροδέλες και ροδέλες ώμου κοστίζει λίγο, αλλά εξοικονομεί το υλικό και αποτρέπει ένα επικίνδυνο ατύχημα στη δεξαμενή. Για μόνιμη θεραπεία, η αντιστοίχιση του υλικού του βραχίονα με το υλικό της δεξαμενής αφαιρεί εντελώς την κινητήρια δύναμη. Η διάβρωση είναι μια ηλεκτροχημική ασθένεια και η απομόνωση είναι η θεραπεία. Όταν μια θήκη θερμαντήρα PTFE αντιστέκεται τέλεια στο μπάνιο, δεν υπάρχει δικαιολογία για να αφήσετε ένα φθηνό χαλύβδινο στήριγμα να αστοχήσει από γαλβανική προσβολή. Καθορίστε και συντηρήστε το πλήρες μηχανικό συγκρότημα με τόση προσοχή όσο και η ίδια η θερμάστρα.
