Η αστοχία γαλβανικής διάβρωσης αφορά σωλήνες τιτανίου που συνδέονται ηλεκτρικά με ανόμοια μέταλλα όπως ανθρακούχο χάλυβα, αλουμίνιο, χαλκό και γαλβανισμένα μέρη σε ένα διαβρωτικό περιβάλλον που περιέχει ηλεκτρολύτη-. Μια κύρια μπαταρία σχηματίζεται λόγω διαφοράς δυναμικού ηλεκτροδίου. Στις περισσότερες συνθήκες εργασίας, το τιτάνιο σχηματίζει ένα σταθερό φιλμ παθητικοποίησης με σχετικά θετικό δυναμικό και χρησιμεύει ως η κάθοδος που πρέπει να προστατευτεί. Μόλις καταστραφεί το φιλμ οξειδίου του τιτανίου και εκτεθεί η γυμνή μήτρα, το τιτάνιο θα μετατραπεί στην άνοδο και θα υποστεί δραστική επιταχυνόμενη διάλυση, με αποτέλεσμα ταχεία τοπική λέπτυνση και διαρροή από το τοίχωμα του τοιχώματος του σωλήνα. Αυτή η αστοχία συμβαίνει συχνά σε αρμούς όπου οι αγωγοί τιτανίου συνδυάζονται με ασυνεπή υλικά στηρίγματα, συνδετήρες και εξαρτήματα οργάνων.
1. Σχηματισμός Κυψέλης Δυναμικής Διαφοράς και Μηχανισμός Διάλυσης Ανόδου
Το τιτάνιο έχει πολύ υψηλότερο δυναμικό ηλεκτροδίου από τον συνηθισμένο ανθρακούχο χάλυβα, τον ψευδάργυρο και το αλουμίνιο. Όταν δύο διαφορετικά μέταλλα βρίσκονται σε άμεση αγώγιμη επαφή και βυθίζονται σε αγώγιμο υγρό ή υγρό συμπύκνωμα, δημιουργείται αυτόματα ένα γαλβανικό κύκλωμα διάβρωσης. Όταν το στρώμα παθητικοποίησης της επιφάνειας τιτανίου παραμένει ανέπαφο, το άλλο ανόμοιο μέταλλο ενεργεί ως άνοδος και διαβρώνεται κατά προτίμηση. Εάν γρατσουνιές, οξείδωση συγκόλλησης ή μηχανικές βλάβες καταστρέψουν την προστατευτική μεμβράνη TiO2, η εκτεθειμένη μήτρα τιτανίου έχει χαμηλότερο τοπικό δυναμικό και γίνεται η περιοχή της ανόδου. Η μικροσκοπική περιοχή ανόδου φέρει μεγάλη πυκνότητα ρεύματος διάβρωσης, οδηγώντας σε πολύ ταχύτερη απώλεια μετάλλου από τη συμβατική ομοιόμορφη διάβρωση. Σε αντίθεση με τη διάβρωση ρωγμών που περιορίζεται σε στενούς κλειστούς χώρους, αυτή η αστοχία οφείλεται αποκλειστικά στην αναντιστοιχία υλικών δυνατοτήτων και στην αγώγιμη επαφή.
2. Τυπικές θέσεις επιρρεπείς σε ζημιά από γαλβανική διάβρωση
Περιοχές επαφής μεταξύ αγωγών τιτανίου και βραχίονες από ανθρακούχο χάλυβα, σφιγκτήρες σωλήνων και ενσωματωμένα πλαίσια στερέωσης.
Συνδέσεις με σπείρωμα χρησιμοποιώντας μπουλόνια και παξιμάδια από γαλβανισμένο ανθρακούχο χάλυβα για τη στερέωση φλάντζες τιτανίου.
Συγκολλημένες ή συσφιγμένες αρθρώσεις μεταξύ κύριων σωλήνων τιτανίου και απογειώσεων διακλάδωσης οργάνων από χαλκό/ορείχαλκο.
Μικτή χρήση ανόμοιων μεταλλικών τυλιγμένων παρεμβυσμάτων και ροδέλες στεγανοποίησης σε επιφάνειες συναρμογής φλάντζας.
Θαμμένοι αγωγοί τιτανίου που συνδέονται με άλλα δίκτυα μεταλλικών σωλήνων υπόγεια με χώμα ως ηλεκτρολύτη.
3. Παράγοντες που προκαλούν πυρήνα που επιταχύνουν τη διάβρωση
Χωρίς μονωτικά επιθέματα ή μανίκια μεταξύ ανόμοιων μετάλλων, με αποτέλεσμα την άμεση ηλεκτρική αγωγιμότητα.
Η υγρασία περιβάλλοντος, το συμπύκνωμα διεργασίας και το διαρροή μέσο σχηματίζουν συνεχές αγώγιμο μέσο ηλεκτρολύτη.
Η περιοχή επαφής μετάλλου ανόδου είναι πολύ μικρότερη από την περιοχή της καθόδου, ενισχύοντας σημαντικά τον ρυθμό διάβρωσης.
Η εξωτερική αντιδιαβρωτική επίστρωση στον αγωγό αποκολλάται μερικώς, εκθέτοντας το μέταλλο σε ηλεκτρολύτη και διμεταλλική σύζευξη.
Τα θαμμένα τμήματα του αγωγού στερούνται θυσιαστικής ανόδου ή εντυπωμένης τρέχουσας διαμόρφωσης καθοδικής προστασίας.
4. Πλήρη-Τεχνικά μέτρα πρόληψης και ελέγχου σύνδεσης
① Τοποθετήστε μη αγώγιμα μονωτικά παρεμβύσματα και δακτυλίους σε όλες τις ανόμοιες μεταλλικές διεπαφές
Σπάστε θεμελιωδώς τον αγώγιμο βρόχο του γαλβανικού στοιχείου.
② Ενοποιήστε το υλικό των συνδετήρων, των στηρίξεων και των εξαρτημάτων σωλήνων για να ταιριάζει με το βασικό υλικό τιτανίου
Εξαλείψτε τις πηγές πιθανής διαφοράς που προκαλούνται από ασυνέπεια υλικού από το άκρο του σχεδιασμού.
③ Εφαρμόστε πλήρη εξωτερική αντιδιαβρωτική επίστρωση και επεξεργασία στεγανοποίησης σε εκτεθειμένα συνδεδεμένα μέρη
Απομονώστε τη διείσδυση ηλεκτρολυτών και αποτρέψτε το σχηματισμό συνθηκών ηλεκτροχημικής αντίδρασης.
④ Εγκαταστήστε αντικαταστάσιμα μπλοκ θυσιαστικής ανόδου σε βασικά διμεταλλικά σημεία σύνδεσης
Μεταφέρετε την κατανάλωση διάβρωσης σε θυσιαζόμενα εξαρτήματα αντί για το σώμα του σωλήνα τιτανίου.
⑤ Επιθεωρείτε περιοδικά τις θέσεις αποκόλλησης της μόνωσης και της αποκόλλησης της επίστρωσης στα σημεία επαφής στήριξης
Επισκευάστε τα προστατευτικά στρώματα για να αποφύγετε τους ξαφνικούς κινδύνους διάβρωσης της σύζευξης.
5. Πίνακας σύγκρισης αποτελεσμάτων πρόληψης
表格
| Συναρμολόγηση & Λειτουργία Προστασίας | Κίνδυνος γαλβανικής διάβρωσης | Πρόταση εφαρμογής |
|---|---|---|
| Άμεση διμεταλλική επαφή + χωρίς μόνωση + κατεστραμμένο εξωτερικό αντιδιαβρωτικό στρώμα | Σε βραχυπρόθεσμη-λειτουργία εμφανίζεται τοπική διαρροή ταχείας διάτρησης | Προσθέστε μονωτική δομή και επιδιορθώστε την κατεστραμμένη αντιδιαβρωτική επίστρωση εξωτερικού τοίχου |
| Ταίριασμα ομοιογενούς υλικού + πλήρης διαχωρισμός μόνωσης + άθικτη στεγανωτική επίστρωση | Κόψτε αποτελεσματικά τον βρόχο της κύριας μπαταρίας και αποτρέψτε την επιταχυνόμενη τοπική διάβρωση | Τυπική προδιαγραφή εγκατάστασης για αγωγούς θέρμανσης τιτανίου με συγκρότημα πολλαπλών- εξαρτημάτων |
| Κατανεμημένη θυσιαστική προστασία ανόδου + τακτική ανίχνευση αντίστασης μόνωσης + περιοδική συντήρηση επίστρωσης | Εξαιρετικά χαμηλός κρυφός κίνδυνος ταχείας διαρροής αραίωσης που προκαλείται από σύζευξη διαφοράς δυναμικού | Προτιμώμενο σχέδιο για θαμμένους αγωγούς τιτανίου και εντατικά συναρμολογημένα αντιδιαβρωτικά δίκτυα σωλήνων θέρμανσης |
Σύναψη
Η γαλβανική διάβρωση του σωλήνα θέρμανσης τιτανίου προέρχεται από τη διαφορά δυναμικού μεταξύ ανόμοιων συζευγμένων μετάλλων συν ενός περιβάλλοντος ηλεκτρολύτη, το οποίο σχηματίζει ένα γαλβανικό στοιχείο και ενεργοποιεί την ανοδική διάλυση υψηλής-ταχύτητας και τη διείσδυση σωλήνων. Τα βασικά μέτρα πρόληψης περιλαμβάνουν την απομόνωση διαφορετικών μετάλλων με μονωτικά μέρη, την τυποποίηση της επιλογής βοηθητικών υλικών, την ενίσχυση της στεγανοποίησης του εξωτερικού τοιχώματος και την αντιδιαβρωτική προστασία, τη διαμόρφωση της θυσιαστικής προστασίας ανόδου και τη διεξαγωγή τακτικής επιθεώρησης προστατευτικού στρώματος. Ολόκληρη η-διαδικασία κλειστού-έλεγχος προμήθειας αξεσουάρ υλικών, η-κατασκευή απομόνωσης εγκατάστασης επί τόπου και η καθημερινή αντιδιαβρωτική συντήρηση μπορούν να εξαλείψουν απροσδόκητες διαρροές και περιστατικά διακοπής της παραγωγής που προκύπτουν από διμεταλλική γαλβανική διάβρωση αγωγών θέρμανσης τιτανίου.
