Galvaninė korozija atsiranda, kai titano šildymo vamzdžiai yra elektra prijungti prie skirtingų metalų, turinčių skirtingą elektrodų potencialą, ir panardinami į laidžią elektrolito terpę. Pirminis galvaninis elementas susidaro savaime. Mažesnio potencialo metalas tarnauja kaip anodas ir greitai tirpsta, o titanas su stabilia pasyvinimo plėvele veikia kaip katodas ir yra apsaugotas. Realiai surenkant, kai titanas liečiasi su anglinio plieno, vario, aliuminio ir įprastomis nerūdijančiojo plieno jungiamosiomis detalėmis, ant suderintų metalinių dalių atsiras stipri vietinė korozija, o titano pasyvavimo plėvelės kraštas bus pažeistas, kad susidarytų duobių nuotėkis. Ši korozija smarkiai susikoncentruoja į kontaktines sąsajas ir sukelia įrangos gedimą daug greičiau nei vienoda korozija.
1. Elektrocheminės galvaninės korozijos mechanizmas
Titanas turi itin teigiamą korozijos potencialą daugumoje korozinių aplinkų ir sudaro tankų inertišką titano dioksido pasyvavimo sluoksnį ant jo paviršiaus. Kai jis tiesiogiai metalas liečiasi su metalais, tokiais kaip geležis, aliuminis ir varis, kurių potencialas yra didesnis, elektrolitui veikiant sukuriama elektronų perdavimo kilpa. Skirtingas metalo anodas nuolat praranda elektronus ir jonizuojasi į terpę korozijai sunaudoti; titano paviršius fiksuoja elektronus, kad užbaigtų katodinę deguonies redukcijos reakciją, o jo pasyvavimo plėvelė daugelyje sričių yra nepažeista. Tačiau mažame kontaktinės ribos tarpelyje terpėje esantys halogeno jonai susirenka ir sulaužo vietinę TiO₂ plėvelę, sukeldami tikslią duobę ant titano pagrindo. Kuo didesnis katodo-anodo ploto santykis, tuo stipresnis anodinės korozijos greitis, o titano kontakto kraštas yra labiau linkęs į vietinę perforaciją.
2. Tipinės pozicijos, jautrios galvaninei korozijai
Kontaktinės dalys tarp titano vamzdžių ir anglinio plieno atramų, vamzdžių gnybtų ir fiksuotų laikiklių;
Flanšo surinkimo padėtys suderintos su žalvario, cinkuotos geležies ir aliuminio lydinio varžtais;
Suvirinimo jungtys tarp titano pagrindinio vamzdžio ir ne{0}}titano pagalbinių jungiamųjų dalių;
Srieginės sujungimo sąsajos su įprastomis plieninių vamzdžių jungiamosiomis detalėmis ir pereinamomis jungtimis;
Purslai ir drėgnos vietos, kur titano komponentai liečiasi su kitomis metalinėmis konstrukcijomis.
3. Galvaninę koroziją greitinantys šerdies veiksniai
Per didelis potencialų skirtumas tarp suporuotų nevienalyčių metalų medžiagų;
Titanas kaip didelio{0}}ploto katodas, suderintas su mažo-ploto anodo priedais, stiprinančiu korozijos srovės tankį;
Terpė, kurioje yra chlorido ir fluoro jonų, gerinančių laidumą ir naikinančių pasyvavimo plėvelę;
Kondensuotas skystis ir proceso terpė prasiskverbia į surinkimo tarpus ir sudaro uždarą elektrolito aplinką;
Jokių izoliacinių izoliavimo priemonių, kurios veda prie tiesioginio elektros laidumo tarp dviejų metalų.
4. Daugiamatės visos-nuorodos prevencinės kontrolės priemonės
① Priimkite vienalytės medžiagos derinimo principą
Sujunkite laikiklius, spaustukus ir tvirtinimo detales į gryną titaną arba titano lydinį, kad iš esmės pašalintumėte potencialų skirtumą.
② Tarp skirtingų metalų pridėkite izoliacines izoliacines tarpines
Padėkite PTFE, gumos arba keramikos izoliacines trinkeles, kad nutrauktumėte laidžią grandinę ir blokuotumėte galvaninių elementų susidarymą.
③ Optimizuokite katodo ir anodo ploto proporciją
Jei reikia naudoti skirtingus metalus, įsitikinkite, kad lengvai korozijai sukeliančios anodo dalies paviršiaus plotas yra didesnis, kad sumažintumėte įrenginio korozijos apkrovą.
④ Užsandarinkite surinkimo tarpus, kad išvengtumėte skysčio įsiskverbimo
Ant flanšo ir srieginių jungčių užtepkite antikorozinius sandarinimo klijus, kad elektrolitas nepatektų į kontaktinę sąsają.
⑤ Sukonfigūruokite anodo apsaugą neišvengiamoms mišrioms struktūroms
Sumontuokite mažai -galinčius aukoti metalinius blokus, kad pirmiausia korozijai padarytumėte ir apsaugotumėte titano šildymo vamzdžius.
5. Prevencinio poveikio palyginimo lentelė
表格
| Surinkimo suderinimo režimas | Galvaninės korozijos rizika | Paraiškos pasiūlymas |
|---|---|---|
| Tiesioginis anglies plieno priedų ir pliko titano paviršiaus kontaktas | Greita jungiamųjų detalių korozija ir titano briaunų įdubimas | Nedelsdami pridėkite izoliaciją arba pakeiskite titano dalimis |
| Visiškas titano derinimas + tarpų sandarinimas | Iš esmės pašalinkite paslėptą galvaninės korozijos pavojų | Standartinė titano įrangos montavimo specifikacija |
| Izoliacijos izoliacija + papildoma anodo apsauga | Ilgalaikis stabilus anti-galvaninės korozijos veikimas | Mišraus metalo konstrukcijos privaloma atraminė schema |
Išvada
Titano šildymo vamzdžių galvaninę koroziją lemia potencialų skirtumas tarp nevienalyčių metalų ir laidžiojo elektrolito kilpos. Pagrindinės prevencijos strategijos apima medžiagos homogenizavimo parinkimą, fizinę izoliaciją laidumo kelio atjungimui, tarpų sandarinimą koroziniam skysčiui izoliuoti ir papildomą anodo apsaugą. Griežtas standartizuotas gaunamų medžiagų patikrinimas ir surinkimo proceso valdymas gali visiškai išvengti ankstyvo nuotėkio gedimo, kurį sukelia galvaninių elementų korozija titano šildymo vamzdžių sujungimo vietose.
