Korozja galwaniczna dotyczy rur tytanowych połączonych elektrycznie z różnymi metalami, takimi jak stal węglowa, aluminium, miedź i części ocynkowane, w środowisku-zawierającym korozję. Bateria podstawowa powstaje w wyniku różnicy potencjałów elektrod. W większości warunków pracy tytan tworzy stabilną warstwę pasywacyjną o stosunkowo dodatnim potencjale i służy jako chroniona katoda. Po uszkodzeniu warstwy tlenku tytanu i odsłonięciu gołej matrycy tytan przekształci się w anodę i ulegnie drastycznie przyspieszonemu rozpuszczeniu, co spowoduje szybkie lokalne rozcieńczenie i-przeciek przez ściankę rury. Ta awaria często występuje w połączeniach, w których rurociągi tytanowe są dopasowane do wsporników, elementów złącznych i osprzętu z nieodpowiednich materiałów.
1. Mechanizm powstawania komórek różnicy potencjałów i rozpuszczania anod
Tytan ma znacznie wyższy potencjał elektrodowy niż zwykła stal węglowa, cynk i aluminium. Kiedy dwa różne metale znajdują się w bezpośrednim kontakcie przewodzącym i zanurzone w przewodzącej cieczy lub wilgotnym kondensacie, automatycznie tworzy się obwód korozji galwanicznej. Gdy tytanowa warstwa pasywacyjna powierzchni pozostaje nienaruszona, inny, odmienny metal działa jak anoda i preferuje korozję. Jeżeli zadrapania, utlenienie spawania lub uszkodzenia mechaniczne zniszczą warstwę ochronną TiO₂, odsłonięta osnowa tytanowa ma niższy potencjał lokalny i staje się obszarem anodowym. Niewielki obszar anody charakteryzuje się dużą gęstością prądu korozyjnego, co prowadzi do znacznie szybszej utraty metalu niż w przypadku konwencjonalnej korozji równomiernej. W przeciwieństwie do korozji szczelinowej ograniczonej do wąskich zamkniętych przestrzeni, awaria ta wynika wyłącznie z niedopasowania potencjału materiału i kontaktu przewodzącego.
2. Typowe pozycje podatne na uszkodzenia spowodowane korozją galwaniczną
Obszary styku rurociągów tytanowych ze wspornikami ze stali węglowej, obejmami rurowymi i osadzonymi ramami mocującymi;
Połączenia gwintowe wykorzystujące śruby i nakrętki ze stali węglowej ocynkowanej do mocowania kołnierzy tytanowych;
Połączenia spawane lub zaciskane pomiędzy głównymi rurami z tytanu a odejściami odgałęzień przyrządów z miedzi/mosiądzu;
Mieszane zastosowanie uszczelek z różnych metali i podkładek uszczelniających na powierzchniach współpracujących kołnierzy;
Zakopane w ziemi rurociągi tytanowe połączone z innymi sieciami rurociągów metalowych pod ziemią, a elektrolitem jest gleba.
3. Czynniki rdzeniowe przyspieszające uszkodzenia korozyjne
Brak izolujących podkładek lub tulejek izolacyjnych pomiędzy różnymi metalami, co powoduje bezpośrednie przewodzenie prądu;
Wilgotność otoczenia, kondensat procesowy i wyciekające medium tworzą ciągłe medium przewodzące elektrolit;
Powierzchnia styku metalu anody jest znacznie mniejsza niż powierzchnia katody, co znacznie zwiększa szybkość korozji;
Zewnętrzna powłoka antykorozyjna-na rurociągu częściowo się złuszcza, wystawiając metal na kontakt z elektrolitem i sprzęgłem bimetalicznym;
Zakopane odcinki rurociągu nie posiadają anody protektorowej ani aktualnej konfiguracji ochrony katodowej.
4. Pełne-środki techniczne zapobiegania i kontroli połączeń
① Załóż nieprzewodzące-uszczelki izolacyjne i tuleje na wszystkich stykach z różnych metali
Zasadniczo przerwać pętlę przewodzącą ogniwa galwanicznego.
② Ujednolicić materiał elementów złącznych, podpór i złączek rurowych, aby dopasować go do podstawowego materiału tytanowego
Wyeliminuj potencjalne źródła różnic spowodowane niespójnością materiałów od końca projektu.
③ Nałóż kompletną zewnętrzną powłokę antykorozyjną-i uszczelnienie na odsłoniętych łączonych częściach
Izoluj przenikanie elektrolitu i zapobiegaj tworzeniu się warunków reakcji elektrochemicznych.
④ Zainstaluj wymienne bloki anod protektorowych w kluczowych bimetalicznych punktach połączeń
Przenieść zużycie korozji na elementy protektorowe zamiast na tytanowy korpus rury.
⑤ Okresowo sprawdzaj uszkodzenia izolacji i miejsca złuszczania się powłoki w punktach styku z podporą
Naprawić warstwy ochronne, aby uniknąć nagłego ryzyka korozji sprzęgła.
5. Tabela porównawcza skutków zapobiegania
表格
| Tryb montażu i ochrony | Ryzyko korozji galwanicznej | Sugestia zastosowania |
|---|---|---|
| Bezpośredni kontakt bimetaliczny + brak izolacji + uszkodzona zewnętrzna-warstwa antykorozyjna | Podczas krótkotrwałego-działania pojawia się miejscowy wyciek z szybką perforacją | Dodaj konstrukcję izolującą izolację i napraw uszkodzoną powłokę antykorozyjną ściany zewnętrznej |
| Jednorodne dopasowanie materiału + pełna separacja izolacji + nienaruszona powłoka uszczelniająca | Skutecznie odcina pętlę akumulatora głównego i hamuje przyspieszoną miejscową korozję | Standardowa specyfikacja instalacji tytanowych rurociągów grzewczych z zespołem-wieloelementowym |
| Rozproszona ochrona anod protektorowych + regularne wykrywanie rezystancji izolacji + okresowa konserwacja powłoki | Niezwykle niskie ukryte niebezpieczeństwo szybkiego wycieku rozcieńczonego spowodowanego sprzężeniem różnicy potencjałów | Preferowany schemat dla zakopanych rurociągów tytanowych i intensywnie montowanych antykorozyjnych sieci rur grzewczych |
Wniosek
Korozja galwaniczna tytanowych rur grzejnych ma swoje źródło w różnicy potencjałów pomiędzy odmiennie połączonymi metalami a środowiskiem elektrolitu, które tworzy ogniwo galwaniczne i powoduje-szybkie rozpuszczanie anodowe i penetrację rury. Podstawowe środki zapobiegawcze obejmują izolowanie różnych metali za pomocą części izolacyjnych, standaryzację doboru materiałów pomocniczych, wzmacnianie uszczelnienia ścian zewnętrznych i-ochrony antykorozyjnej, konfigurowanie anody protektorowej i przeprowadzanie regularnej kontroli warstwy ochronnej. Kontrola całego-zamkniętego-procesu w pętli zakupu materiałów pomocniczych,-konstrukcja izolacji instalacji na miejscu i codzienna-konserwacja antykorozyjna mogą wyeliminować nieoczekiwane wycieki i przypadki przestojów w produkcji wynikające z bimetalicznej korozji galwanicznej tytanowych rurociągów grzewczych.
