קורוזיה גלוונית בין נירוסטה לפלדת פחמן: איך לעצב את זה

קורוזיה גלוונית מתרחשת כאשרנירוסטה(קתודה) ופלדת פחמן (אנודה) מחוברות חשמלית באלקטרוליט - פלדת הפחמן פוגעת בהקרבה בעוד הנירוסטה נשארת מוגנת.

הפרש הפוטנציאל האלקטרוכימי בין פלדת אל חלד פסיבית 304 לפלדת פחמן הוא בערך 0.7 עד 1.0 V (SHE), גדול מספיק כדי להניע קורוזיה אגרסיבית.

ליקוי התכנון המסוכן ביותר הוא אזור פלדת פחמן קטן המקושר לשטח נירוסטה גדול, אשר מרכז את כל הקורוזיה על משטח אנודי זעיר - מאיץ כישלון פי 10 עד 100.

מניעה עוקבת אחר שלושה רבדים: תאימות חומרים, בידוד חשמלי ובקרה סביבתית.

תקני התעשייה ASTM G71, ASTM G82 ו-AMPP (לשעבר NACE) מספקים את מסגרת הבדיקה והמפרט לניהול קורוזיה גלוונית.

סטטיסטיקות מפתח במבט אחד

מָבוֹא

במערכות צנרת תעשייתיות, פלטפורמות ימיות ומפעלים כימיים ברחבי העולם, רוצח שקט דורש תחזוקה לא מתוכננת של מיליוני דולרים מדי שנה:קורוזיה גלוונית בין נירוסטה לפלדת פחמן. כאשר שתי המתכות הללו נוגעות בנוכחות לחות, נוצרת סוללה בלתי נראית. פלדת פחמן הופכת לאנודת ההקרבה, מתמוססת בעוד נירוסטה נשארת בתולי. התוצאה? אוגנים דולפים, מחברים כושלים וכשלים מבניים קטסטרופליים - הכל כתוצאה מפיקוח תכנוני שניתן למנוע לחלוטין.

מדריך זה מסביר את המדע מאחורי קורוזיה גלוונית, ממפה את הגורמים הסביבתיים שמאיצים אותה, ומספק אסטרטגיות עיצוב ניתנות לפעולה המבוססות על תקני ASTM ו-AMPP (NACE). בין אם אתם מציינים חומרים לצינור חדש או פותרים תקלות במערכת קיימת, מאמר זה נותן לכם את הידע ההנדסי לתכנן קורוזיה גלוונית מתוך הפרויקט שלכם.

מהי קורוזיה גלוונית?

קורוזיה גלוונית היא תהליך אלקטרוכימי שבו מתכת אחת קורוזיה באופן מועדף כאשר היא נמצאת במגע חשמלי עם מתכת אצילה יותר בנוכחות אלקטרוליט.חשבו על זה כעל סוללה: שתי מתכות שונות פועלות כאלקטרודות, לחות פועלת כנוזל הסוללה, והמתכת הפחות אצילה (האנודה) נצרכת.

שלושת התנאים

קורוזיה גלוונית דורשת שלושה תנאים להתקיים בו זמנית. הסר כל אחד, והקורוזיה נפסקת:

שתי מתכות שונות בעלות פוטנציאל אלקטרוכימי שונה (למשל, נירוסטה ופלדת פחמן).

מגע חשמלי ישיר בין שתי המתכות (מתכת-למגע-מתכת או דרך נתיב מוליך).

אלקטרוליט נפוץ המגשר בין שתי המתכות - מים, לחות, תרסיס מלח, עיבוי חומצה או לחות אדמה.

למה זה חשוב:בניגוד לקורוזיה אחידה, המדללת מתכת בהדרגה ובאופן צפוי, קורוזיה גלוונית היא מקומית ואגרסיבית. זה יכול לחורר רכיב פלדת פחמן בחודשים ולא שנים. ביישומים קריטיים-בטיחותיים - מכלי לחץ, צינורות תת-מימיים, חיבורים מבניים - ההתקפה המואצת הזו עלולה לגרום לכשל פתאומי ללא אזהרה חזותית, מכיוון שמשטח הנירוסטה נראה שלם לחלוטין.

מדוע נירוסטה ופלדת פחמן יוצרים זוג גלווני מסוכן?

נירוסטה היא משמעותית יותר אצילית (קתודית) מפלדת פחמן בסדרה הגלוונית, ויוצרת הפרש פוטנציאל של 0.7 עד 1.0 V המניע קורוזיה אגרסיבית של פלדת הפחמן.ככל שהפער הפוטנציאלי גדול יותר, כך הכוח המניע לקורוזיה גלוונית חזק יותר.

הסבר על סדרת הגלווני

הסדרה הגלוונית מדרגת מתכות לפי הפוטנציאל האלקטרוכימי שלהן בסביבה נתונה. ככל ששתי מתכות מרוחקות זו מזו בקנה מידה זה, כך כוח מניע הקורוזיה גדול יותר. להלן המיקום היחסי של מתכות נפוצות:

תובנה מרכזית:פלדת פחמן יושבת ליד הקצה האנודי בכ--0.60 עד -0.70 וולט, בעוד מפלדת אל חלד 304 פסיבית יושבת ב-+0.10 עד +0.30 V. הפער הזה של 0.7 עד 1.0 וולט הוא עצום - דומה לסוללה חד-תאית. הנירוסטה פועלת כקתודה (מוגנת), ופלדת פחמן משמשת כאנודה (קורוזיה).

הסרט הפסיבי חשוב:העמידות בפני קורוזיה של נירוסטה מגיעה משכבה פסיבית דקה של כרום-תחמוצת. כאשר שכבה זו שלמה (מצב פסיבי), הנירוסטה היא אצילה ביותר. אם השכבה הפסיבית מתקלקלת (מצב פעיל) -- עקב התקפת כלוריד, קורוזיה של חריצים או נזק מכני - הפוטנציאל של נירוסטה יורד קרוב יותר לפלדת פחמן, מה שמפחית את הכוח המניע הגלווני. עם זאת, הסתמכות על פירוק שכבה פסיבית כאסטרטגיית בקרת קורוזיה אינה אמינה ואינה מומלצת.

אילו גורמים סביבתיים מאיצים קורוזיה גלוונית?

ריכוז כלוריד, טמפרטורה, לחות ומוליכות אלקטרוליטים הם ארבעת המאיצים הסביבתיים העיקריים -- סביבות הנושאות כלוריד כמו מי ים ואטמוספרות חוף הן ללא ספק האגרסיביות ביותר.הבנת גורמים אלו חיונית להערכת סיכונים ומפרט החומר.

ארבעת המאיצים בפירוט

1. ריכוז כלוריד:יוני כלוריד (Cl-) הם המין היחיד ההרסני ביותר לקורוזיה גלוונית. הם מגבירים את מוליכות האלקטרוליטים (מזרזים את הובלת האלקטרונים) וחודרים מקומית לסרט הפסיבי של הנירוסטה, ויוצרים אתרי שקעים שמאיצים עוד יותר את הזוג הגלווני. מי ים (כ-19,000 ppm Cl-) הם אחד האלקטרוליטים הטבעיים האגרסיביים ביותר.

2. טמפרטורה:כל עלייה של 10 מעלות צלזיוס בטמפרטורה יכולה להכפיל את קצב הקורוזיה על ידי האצת קינטיקה אלקטרוכימית. מי תהליכים חמים, סביבות קיטור ואקלים טרופי מגבירים את הקורוזיה הגלוונית באופן משמעותי. במקרים מסוימים, טמפרטורה מוגברת גם מסיטה את הסדרה הגלוונית, ומשנה את הפער הפוטנציאלי בין מתכות.

3. משך לחות ורטיבות:קורוזיה גלוונית דורשת סרט אלקטרוליט רציף. בסביבות עם לחות יחסית גבוהה (מעל 60%), סרט לחות דק נמשך על משטחי מתכת, ומקיים את התא האלקטרוכימי. אזורי חוף עם שקיעת ערפל מלח מסוכנים במיוחד מכיוון שסרט המלח סופג לחות (דליקה), שומר על כיסוי אלקטרוליטים גם בלחות מתונה.

4. מוליכות אלקטרוליט:ככל שהאלקטרוליט מוליך יותר, כך שטח הזוגות הגלווני היעיל רחב יותר. למים טהורים יש מוליכות נמוכה ומגבילים את הקורוזיה הגלוונית לאזור המגע המיידי. למי ים ולמי מלח יש מוליכות גבוהה, המרחיבים את ההשפעה הגלוונית בסנטימטרים או אפילו מטרים מהצומת המתכת-ל-צומת המתכת בפועל.

כיצד האנודה-ל-יחס אזור קתודה שולטת בחומרת הקורוזיה?

אנודה קטנה (פלדת פחמן) המחוברת לקתודה גדולה (נירוסטה) מרכזת את כל הזרם הגלווני על משטח זעיר, ומאיצה את הקורוזיה פי 10 עד 100 -- הפגם העיצובי המסוכן והנפוץ ביותר במערכות מתכת לא דומות.זה נקרא יחס השטח השלילי, והוא הגורם הגיאומטרי היחיד החשוב ביותר בתכנון קורוזיה גלווני.

מדוע יחס השטח שולט

זרם גלווני מונע על ידי התגובה הקתודית (הפחתת חמצן או התפתחות מימן) על פני הנירוסטה. אזור קתודה גדול פירושו זרם קתודי גדול. כל הזרם הזה חייב לזרום דרך האנודה (פלדת פחמן). אם האנודה קטנה, צפיפות הזרם על פני האנודה הופכת לקיצונית - כלומר קצב הקורוזיה ליחידת שטח מרקיע שחקים.

כלל הזהב של יחס שטח

העדיפו תמיד שטח אנודה גדול ואזור קתודה קטן.אם אתה חייב להשתמש במתכות שונות, הפוך את המתכת הפחות אצילה (פלדת פחמן) לרכיב הגדול יותר והמתכת האצילית יותר (נירוסטה) לרכיב הקטן יותר. לדוגמה, שימוש במחברי נירוסטה לחיבור לוחות פלדת פחמן מקובל בדרך כלל - שטח פלדת הפחמן הגדול פועל כאנודה גדולה, מפזר קורוזיה דק. ההיפך - מחברי פלדת פחמן בפלטות נירוסטה - הוא מתכון לכשל מהיר של מחברים.

דוגמה מעשית:בחיבור צינור מאוגן שבו צינור נירוסטה משתלב עם אוגן פלדת פחמן, אוגן פלדת הפחמן צריך להיות הרכיב הגדול והעבה יותר. עדיף, ציין אוגן פלדת פחמן עם שכבת ריתוך של סגסוגת תואמת, או השתמש בערכת אוגן מבודדת כדי לשבור את המעגל לחלוטין.

כיצד יכולה בחירת חומרים לחסל את הסיכון לקורוזיה גלוונית במקור?

בחירת מתכות סמוכות בסדרה הגלוונית (הפרש פוטנציאלי מתחת ל-0.25 וולט) היא הדרך האמינה ביותר לחסל קורוזיה גלוונית בשלב התכנון - ללא צורך בבידוד, ציפויים או תחזוקה.בחירת החומר היא קו ההגנה הראשון והחזק ביותר.

אסטרטגיית תאימות חומרים

כאשר יש להשתמש בנירוסטה, שקול את החלופות התואמות הבאות לפלדת פחמן עבור רכיבים משולבים:

שדרוג רכיבי פלדת פחמן

כאשר התקציב מאפשר, הפתרון הנקי ביותר הוא שדרוג רכיבי פלדת פחמן לנירוסטה או סגסוגות ניקל באותה משפחת דרגות.עבור אוגנים ומחברים במיוחד, שקול:

החלף אוגני פלדת פחמן באוגני נירוסטה 304/316L באותו דירוג לחץ.

השתמש במחברי נירוסטה 316 (ברגים, אומים, דסקיות) במקום מחברי פלדת פחמן בעת ​​חיבור רכיבי נירוסטה.

לשירות גבוה של-כלוריד או חומצי, ציין נירוסטה דופלקסת ​​(2205 או 2507) או סגסוגות ניקל (סגסוגת 625, סגסוגת 825) הן עבור רכיבים מבניים והן עבור רכיבי חיבור.

כאשר יש לשמור על פלדת פחמן מטעמי עלות, השתמשו בכיסוי ריתוך או בחיפוי בנירוסטה או סגסוגת ניקל על המשטח הרטוב.

הערת עלות-תועלת:בעוד ששדרוג לנירוסטה או סגסוגות ניקל מגדיל את עלות החומרים מראש פי 2 עד 5, הוא מבטל את עלות מחזור החיים של תחזוקת בידוד, תיקון ציפוי וכשל פוטנציאלי - לרוב חוסך פי 3 עד 10 מהפרמיה הראשונית במהלך חיי שירות של 20 שנה.

אילו אסטרטגיות עיצוב שוברות את המעגל הגלווני?

שבירת המעגל החשמלי בין מתכות שונות באמצעות מחסומי בידוד, הפרדה בגיאומטריה או תכנון ניקוז מבטלת את התא הגלווני ברמה הפיזית - קו ההגנה השני כאשר תאימות החומר אינה אפשרית.עיצוב טוב הופך קורוזיה גלוונית לבלתי אפשרית מבחינה פיזית, לא רק לא סבירה מבחינה סטטיסטית.

אסטרטגיה 1: בידוד חשמלי

התקן חומרי בידוד בכל צומת מתכת-ל-מתכת כדי לשבור את המעגל החשמלי:

הערת התקנה קריטית:ערכת בידוד יעילה רק אם כל שלושת הרכיבים (אטם, שרוול ודסקיות) מותקנים כהלכה. מכונת כביסה מבודדת חסרה מתחת לראש ההברגה יוצרת קיצור מתכת-ל-מתכת שמבטל את הערכה כולה. ודא תמיד את הבידוד עם בדיקת התנגדות לאחר ההרכבה -- התנגדות היעד צריכה לעלות על 1,000 אוהם.

אסטרטגיה 2: הימנע ממלכודות מים וחריצים

• תכנן גיאומטריה כדי למנוע הצטברות אלקטרוליטים בצמתים-מתכתיים שונים:
• תכנן מדרונות ניקוז הרחק מחיבורי אוגן וחיבורי מתכת מעורבים-.
• הימנע ממשטחים שטוחים אופקיים שבהם מים יכולים להתאגר ליד מגעי מתכת שונים.
• השתמש בריתכות חדירות מלאות- במקום במפרקי חך או חיבורים משומרים במידת האפשר - ריתוכים מבטלים את הרווח החריץ שלוכד אלקטרוליט.
• אם חיבורי הברכיים בלתי נמנעים, אטום את הרווח עם חומר איטום תואם כדי למנוע חדירת אלקטרוליטים.

אסטרטגיה 3: שמירה על נגישות לבדיקה

עיצוב לאפשרות בדיקה:אפילו עם אמצעי המניעה הטובים ביותר, קורוזיה גלוונית עדיין יכולה להתרחש עקב נזקי ציפוי, פגיעה באטם או שינויים סביבתיים בלתי צפויים. ודא שחיבורי מתכת שונים-נגישים לצורך בדיקה ויזואלית תקופתית ובדיקות לא-הרסניות (מדידת עובי אולטרא-קולית, זרם מערבולת או רדיוגרפיה).

כיצד פועלים מחסומי בידוד וציפויים בפועל?

ציפויים ושכבות מחסום מונעים מגע אלקטרוליטים עם משטח המתכת, בעוד שהגנה קתודית מסיטה את הפוטנציאל של המערכת כולה - שניהם הגנות משניות יעילות כאשר הבידוד לבדו אינו מספיק.עקרון המפתח: לעולם אל תצפה רק את האנודה (פלדת פחמן) תוך השארת הקתודה (נירוסטה) חשופה.

אסטרטגיית ציפוי: הדרך השגויה לעומת הדרך הנכונה

טעות הציפוי הנפוצה ביותר:מריחת ציפוי מגן רק על פלדת הפחמן (אנודה) תוך השארת הנירוסטה (קתודה) חשופה. זה הרסני. אם חופשת ציפוי (חור חריר, שריטה או שבב) חושפת אפילו שטח זעיר של פלדת פחמן, כל הזרם הגלווני מהקתודה הגדולה של הנירוסטה החשופה מתרכז באנודה הקטנטנה החשופה - ויוצר יחס שטח שלילי קיצוני וניקוב מהיר.

הגישה הנכונה:מצפים את שתי המתכות, או מצפים רק את הקתודה (נירוסטה). אם הנירוסטה מצופה, אזור הקתודה האפקטיבי מתכווץ, ומפחית את הזרם הגלווני הכולל גם אם נחשף שטח קטן של פלדת פחמן. זהו עקרון הציפוי הבסיסי לבקרת קורוזיה גלוונית: צמצם את שטח הקתודה, לעולם לא את אזור האנודה בלבד.

סוגי ציפוי מגן

בחר ציפויים על סמך סביבת השירות, הטמפרטורה והחשיפה הכימית:

ציפוי אפוקסי: עמידות כימית מצוינת, מתאים לשירות טבילה עד 120 מעלות צלזיוס. מערכות אפוקסי דו-- חלקים הן סטנדרטיות עבור יישומים ימיים ומפעלים כימיים.

ציפוי פוליאוריתן: עמיד בפני UV-, עמיד לחשיפה אטמוספרית. מורחים לעתים קרובות על פריימר אפוקסי למערכת שלמה.

גלוון חם-: מטביע שכבת אבץ קורבן על פלדת פחמן. האבץ מחליד באופן מועדף, מגן הן על מצע פלדת הפחמן והן מקטין את הפער הפוטנציאלי עם פלדת אל חלד. עם זאת, אבץ הוא מאוד אנודי לפלדת אל חלד - עדיין יש להימנע או לבודד מגע ישיר בין פלדה מגולוונת לנירוסטה.

ציפוי PTFE / פלואורפולימר: אינרטיות כימית וחיכוך נמוך. מתאים למשטחי אטם וציפוי מהדקים שבהם העמידות הכימית חשובה ביותר.

הגנה קתודית כהשלמה

אנודת קורבנות או הגנה קתודית מרשימה (ICCP) יכולה לשנות את כל הפוטנציאל השלילי של המערכת, ולהגן על רכיב פלדת הפחמן.ביישומים תת-ימיים וצנרת קבורה, הגנה קתודית היא חובה במסגרת AMPP (NACE) SP0169. עם זאת, הגנה קתודית אינה מחליפה את הצורך בציפויים ובידוד -- היא משלימה אותם. הגנת יתר עלולה לגרום להתפרקות ציפוי והתפרקות מימן של פלדות בעלות חוזק גבוה.

אילו תקנים בתעשייה קובעים מניעת קורוזיה גלוונית?

ASTM G71, ASTM G82, ASTM G104 ו-AMPP (NACE) SP0169 הם התקנים העיקריים המסדירים בדיקת קורוזיה גלוונית, קביעת סדרה גלוונית ובקרת קורוזיה ביישומים תעשייתיים.עמידה בתקנים אלה מוכיחה בדיקת נאותות הנדסית ונדרשת לעתים קרובות על ידי קוד (ASME B31.3, API 510, API 570) עבור צנרת תהליך ומכלי לחץ.

טיפ מעשי:בעת ציון אמצעים למניעת קורוזיה גלוונית בשרטוטים הנדסיים, עיין בתקן המתאים במפורש (למשל, 'התקן ערכת בידוד אוגן דיאלקטרי לפי הערכת תאימות גלוונית ASTM G71'). זה מבטיח שצוות הייצור מבין את הדרישה ולמפקח יש קריטריון קבלה שניתן לאמת.

כיצד בודקים ומנטרים קורוזיה גלוונית בשירות?

שילוב של בדיקה ויזואלית, מדידת עובי אולטרסאונד וניטור אלקטרוכימי מספק זיהוי יעיל של קורוזיה גלוונית לפני מתרחש כשל.תדירות הבדיקה צריכה להיות-מבוססת סיכונים, עם ניטור תכוף יותר עבור סביבות-השלכות גבוהות וסביבות קורוזיביות גבוהות-.

שיטות בדיקה

שיטות עבודה מומלצות של תוכנית ניטור

מקם נקודות למדידת עובי קולי (TML) בטווח של 50 מ"מ מצומת המתכת השונה- -- כאן מתרכזת הקורוזיה הגלוונית.

התקן קופוני קורוזיה העשויים מאותה פלדת פחמן במקומות מייצגים כדי למדוד את שיעור הקורוזיה בפועל בתנאי שירות.

עבור מערכות קריטיות, התקן צגי זרם גלווני מקוונים המודדים את הזרם בפועל הזורם בין המתכות המקושרות -- זה מספק נתונים על קצב קורוזיה גלווני בזמן אמת.

שמור על רישום עובי קו בסיס בעת ההפעלה; מדידות עוקבות מכמתות את שיעור הקורוזיה בפועל לאורך זמן.

תיעוד כל ממצאי הבדיקה במסד נתונים לניהול קורוזיה, תוך מעקב אחר קווי מגמה כדי לחזות את חיי השירות שנותרו.

מהי עלות המניעה לעומת עלות הכשל?

עלות מחזור החיים של מניעת קורוזיה גלוונית נמוכה בדרך כלל פי 3 עד 10 מהעלות של כשל לא מתוכנן - כולל תיקון, זמני השבתה, אובדן ייצור ואירועי בטיחות פוטנציאליים.מניעה היא לא רק החלטה הנדסית - היא החלטה פיננסית.

העלויות הנסתרות של כישלון:מעבר לעלויות התיקון הישירות, כשלי קורוזיה גלווניים גורמים להוצאות מדורגות -- השבתות חירום, ניקיון סביבתי, קנסות רגולטוריים, העלאות פרמיות ביטוח ופגיעה במוניטין. ביישומים קריטיים לבטיחות (פלטפורמות ימיות, כורים כימיים, צינורות תת-מימיים), כשל קורוזיה גלווני בודד יכול לעלות בין מיליון דולר ל-50 מיליון דולר בסך הנזקים התוצאתיים.

כלל 1-10-100

בהנדסת קורוזיה חל כלל 1-10-100:זה עולה $1 כדי למנוע קורוזיה בשלב התכנון, $10 כדי להפחית אותה במהלך הבנייה, ו-100 $ לתקן אותה לאחר כשל. עבור קורוזיה גלוונית ספציפית, יחס זה הוא לעתים קרובות אפילו יותר קיצוני מכיוון שהאופי המקומי של ההתקפה אומר שהנזק הנראה לעין הוא רק חלק מההשפלה המבנית בפועל.

מתי כדאי להחליף פלדת פחמן בנירוסטה או סגסוגות ניקל?

כאשר סביבת השירות כוללת כלורידים, טמפרטורה מוגברת או יישומים קריטיים-לבטיחותיים, שדרוג מפלדת פחמן לנירוסטה או סגסוגות ניקל אינו אופציונלי - זו ההחלטה ההנדסית האחראית.החלטת השדרוג צריכה להתבסס על הערכת סיכונים רשמית בהתחשב בחומרת הסביבה, תוצאה של כישלון וכלכלת מחזור החיים.

מסגרת החלטה

יתרון סגסוגת ניקל

עבור השירותים התובעניים ביותר - כלוריד גבוה, טמפרטורה גבוהה, גז חמוץ (H2S), או סביבות חומצה מעורבות - סגסוגות ניקל מספקות ביצועים מעולים:סגסוגת 625 מציעה עמידות מצוינת בפני פיתולי כלוריד ופיצוח קורוזיה עד 650 מעלות צלזיוס. סגסוגת 825 מספקת ביצועים יוצאי דופן בשירות של חומצה גופרתית וחומצה זרחתית. סגסוגת C-276 היא תקן הזהב לסביבות הכימיות האגרסיביות ביותר, עמידה בחומצות מחמצנות ומפחיתות כאחד. על ידי ציון סגסוגות ניקל בכל המערכת, אתה מבטל קורוזיה גלוונית לחלוטין תוך השגת עמידות מעולה בפני קורוזיה מקומית.

שאלות נפוצות

האם אני יכול להשתמש בבריחי נירוסטה על אוגני פלדת פחמן בבטחה?

כן - זה בטוח בדרך כלל מכיוון שיחס השטח מעדיף אנודה גדולה (אוגן פלדת פחמן) וקתודה קטנה (בריחי נירוסטה).הכמות הקטנה של הזרם הגלווני ממשטחי הברגים מתפשטת על פני שטח אוגן פלדת הפחמן הגדול, ושומרת על קצב הקורוזיה ליחידת שטח נמוך. עם זאת, בסביבות מי ים או בסביבות גבוהות של-כלוריד, עדיין עליך למרוח ציפוי על אוגן פלדת הפחמן ולהשתמש במבזי בידוד כדי להאריך את חיי השירות. התצורה ההפוכה (בריחי פלדת פחמן על אוגני נירוסטה) מסוכנת ויש להימנע ממנה.

כמה זמן לוקח לקורוזיה גלוונית לגרום לכשל?

במי ים, קורוזיה גלוונית בין נירוסטה לפלדת פחמן יכולה לחורר קיר פלדת פחמן בגודל 5 מ"מ תוך 3 עד 10 שנים; במקרים קיצוניים עם יחסי שטח שליליים, כישלון יכול להתרחש תוך פחות מ-12 חודשים.בסביבות פנימיות יבשות, קורוזיה גלוונית עשויה להיות זניחה לאורך כל חיי התכנון. קצב הקורוזיה תלוי באלקטרוליט (ריכוז כלוריד, מוליכות, טמפרטורה), יחס השטח, והאם יש בידוד או ציפויים. בצע תמיד הערכת סיכונים- ספציפית לאתר.

האם צביעת פלדת הפחמן מונעת קורוזיה גלוונית?

צביעת פלדת הפחמן בלבד (אנודה) היא גישה שגויה ולמעשה יכולה להחמיר את הקורוזיה.אם לציפוי יש חריר או שריטה, כל הזרם הגלווני מהקתודה הגדולה מפלדת אל-חלד החשופה מתרכז באותו נקודה חשופה זעירה, וגורם לנקב מהיר. האסטרטגיה הנכונה היא לצפות את שתי המתכות, או לצפות רק את הנירוסטה (קתודה) כדי לצמצם את שטח הקתודה האפקטיבי. זוהי אחת הטעויות הנפוצות והמסוכנות ביותר במניעת קורוזיה גלוונית.

האם קורוזיה גלוונית היא בעיה בפלדה מגולוונת ובנירוסטה?

כן - פלדה מגולוונת (ציפוי אבץ) היא אפילו יותר אנודית מפלדת פחמן חשופה בשילוב עם פלדת אל חלד, מה שהופך את הזוג הגלווני לאגרסיבי יותר.אבץ יושב על כ-0.80 וולט בסדרה הגלוונית, בערך 0.1 עד 0.2 וולט יותר אנודי מפלדת פחמן. כאשר פלדה מגולוונת נוגעת בפלדת אל-חלד, ציפוי האבץ מחליד במהירות. ברגע שהאבץ נצרך, פלדת הפחמן הבסיסית ממשיכה להחליד בצורה גלוונית. יש להימנע תמיד ממגע ישיר בין פלדה מגולוונת לנירוסטה או לבודד חשמלית.

מה ההבדל בין קורוזיה גלוונית לקורוזיה של חריצים?

קורוזיה גלוונית דורשת שתי מתכות שונות; קורוזיה של חריצים יכולה להתרחש על מתכת בודדת והיא מונעת מהבדלי ריכוז החמצן במרווח נקי.עם זאת, השניים מתקיימים לעתים קרובות יחד: חיבור מאוגן בין פלדת אל-חלד לפלדת פחמן יוצר גם זוג גלווני (מתכות שונות) וגם חריץ (פער האטם). החריץ לוכד אלקטרוליט ויכול גם לפרק את הסרט הפסיבי של הנירוסטה באופן מקומי, ולהעביר את הנירוסטה מפסיבית (אצילי) לאקטיבית (פחות אצילה), מה שיכול להפחית את הכוח המניע הגלווני אך להגביר את הבור המקומי. יש להתייחס לשני המנגנונים בתכנון - השתמש בבידוד כדי למנוע קורוזיה גלוונית ובחירת אטמים נכונה כדי למזער חריצים.

מהו חומר הבידוד הטוב ביותר עבור שירות-בטמפרטורה גבוהה?

עבור טמפרטורות מעל 200 מעלות צלזיוס, חומרי בידוד סטנדרטיים של PTFE ו-EPDM מתכלים; השתמש באטמים מבוססי נציץ- או בידוד סיבים-קרמיים המדורגים לטמפרטורת השירות.עבור טמפרטורות של עד 260 מעלות צלזיוס, G-10 שרוולי פיברגלס ו-PTFE עובדים היטב. עבור 260 עד 600 מעלות צלזיוס, שקול אטמי נציץ, סיבים קרמיים או למינציה פנולית בטמפרטורה גבוהה. מעל 600 מעלות צלזיוס, בידוד מתכתי (באמצעות סגסוגת ביניים תואמת) או שדרוג חומר מלא לאותה משפחת סגסוגות הם האפשרות האמינה היחידה. ודא תמיד את דירוג הטמפרטורה של חומר הבידוד ואת התאימות הכימית לנוזל התהליך.