การกัดกร่อนแบบกัลวานิกเกิดขึ้นเมื่อท่อทำความร้อนที่ทำจากสเตนเลสสตีล 316 เชื่อมต่อทางไฟฟ้ากับโลหะที่แตกต่างกันซึ่งมีศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรดที่แตกต่างกัน และจุ่มลงในตัวกลางอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ซึ่งก่อตัวเป็นเซลล์กัลวานิกปฐมภูมิตามธรรมชาติ โลหะที่มีศักยภาพต่ำกว่าจะทำหน้าที่เป็นขั้วบวกและละลายอย่างรวดเร็ว ในขณะที่เหล็กกล้าไร้สนิม 316 ที่มีฟิล์มฟิล์มคงตัวทำหน้าที่เป็นแคโทดและได้รับการปกป้องในภูมิภาคส่วนใหญ่ เมื่อจับคู่กับเหล็กคาร์บอน อลูมิเนียม ทองแดง และข้อต่อสังกะสีทั่วไป ชิ้นส่วนโลหะที่จับคู่กันจะเกิดการกัดกร่อนเฉพาะที่อย่างรุนแรง และฟิล์มทู่เฉพาะที่บนขอบสัมผัสของสเตนเลสสตีลได้รับความเสียหายจนทำให้เกิดการเจาะรู การกัดกร่อนนี้มุ่งไปที่ส่วนต่อประสานหน้าสัมผัสของการประกอบอย่างมาก ทำให้เกิดความล้มเหลวของอุปกรณ์ได้เร็วกว่าการกัดกร่อนแบบสม่ำเสมอ
1. กลไกการกัดกร่อนของกัลวานิกไฟฟ้าเคมี
สแตนเลส 316 ก่อให้เกิดฟิล์มพาสซีฟที่มีโครเมียมขนาดกะทัดรัด- ซึ่งมีศักยภาพในการกัดกร่อนค่อนข้างเป็นบวกในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนส่วนใหญ่ เมื่อโลหะสัมผัสโดยตรงกับโลหะที่มีศักยภาพเป็นลบมากขึ้น เช่น เหล็ก อะลูมิเนียม และทองแดง วงจรการถ่ายโอนอิเล็กตรอนจะถูกสร้างขึ้นภายใต้การกระทำของอิเล็กโทรไลต์ แอโนดโลหะที่แตกต่างกันจะสูญเสียอิเล็กตรอนอย่างต่อเนื่องและแตกตัวเป็นไอออนเป็นตัวกลางสำหรับการบริโภคการกัดกร่อน พื้นผิวสแตนเลสจับอิเล็กตรอนเพื่อทำปฏิกิริยาแคโทดและรักษาชั้นฟิล์มที่ไม่เสียหายในพื้นที่ส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม ไอออนของฮาโลเจนในตัวกลางสะสมอยู่ที่ช่องว่างเล็กๆ ของขอบเขตการสัมผัส ส่งผลให้ฟิล์ม TiO₂ บางส่วนแตก และกระตุ้นให้เกิดรูเจาะแบบเจาะจงบนเมทริกซ์สแตนเลส ยิ่งอัตราส่วนพื้นที่ขั้วบวก-มีขนาดใหญ่ อัตราการกัดกร่อนของขั้วบวกก็จะยิ่งรุนแรงขึ้น และขอบสัมผัสที่เป็นสเตนเลสสตีลก็มีแนวโน้มที่จะเจาะทะลุและรั่วไหลเฉพาะที่ได้มากขึ้น
2. ตำแหน่งทั่วไปที่ไวต่อการกัดกร่อนของกัลวานิก
ส่วนสัมผัสระหว่างท่อสแตนเลสกับส่วนรองรับเหล็กคาร์บอน แคลมป์ท่อ และฉากยึดแบบตายตัว
ตำแหน่งการประกอบหน้าแปลนที่เข้าคู่กับสลักเกลียวทองเหลือง เหล็กชุบสังกะสี และอลูมิเนียมอัลลอยด์
ข้อต่อเชื่อมระหว่างท่อหลักที่ทำจากสแตนเลสกับชิ้นส่วนเชื่อมต่อเสริมที่ไม่ใช่-เป็นสแตนเลส
อินเทอร์เฟซการเชื่อมต่อแบบเกลียวพร้อมอุปกรณ์ท่อเหล็กธรรมดาและอะแดปเตอร์เปลี่ยนผ่าน
บริเวณที่กระเด็นและเปียกซึ่งชิ้นส่วนสแตนเลสสัมผัสกับโครงโครงสร้างโลหะอื่นๆ
3. ปัจจัยกระตุ้นหลักที่เร่งการกัดกร่อนของกัลวานิก
ความต่างศักย์ที่มากเกินไประหว่างวัสดุโลหะที่ต่างกันที่จับคู่กัน
เหล็กกล้าไร้สนิมที่มีแคโทดในพื้นที่-ขนาดใหญ่จับคู่กับอุปกรณ์เสริมแอโนดในพื้นที่ขนาดเล็ก- ซึ่งช่วยเพิ่มความหนาแน่นกระแสการกัดกร่อน
สารที่มีคลอไรด์ไอออนช่วยเพิ่มการนำสารละลายและทำลายฟิล์มพาสซีฟในท้องถิ่น
ของเหลวข้นและตัวกลางในกระบวนการซึมเข้าไปในช่องว่างของการประกอบเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมอิเล็กโทรไลต์แบบปิด
ไม่มีมาตรการแยกฉนวนที่นำไปสู่การนำไฟฟ้าโดยตรงระหว่างโลหะสองชนิด
4. มาตรการควบคุมเชิงป้องกันการเชื่อมโยงหลาย-ทั้งมิติ-
① ใช้หลักการจับคู่วัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกัน
รวมฉากยึด แคลมป์ และตัวยึดเข้ากับสเตนเลส 316 เพื่อลดความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นโดยพื้นฐาน
② เพิ่มปะเก็นแยกฉนวนระหว่างโลหะที่ไม่เหมือนกัน
วางแผ่นฉนวน PTFE ยาง หรือเซรามิกเพื่อตัดวงจรนำไฟฟ้าและปิดกั้นการก่อตัวของเซลล์กัลวานิก
3 ปรับสัดส่วนพื้นที่แคโทดและแอโนดให้เหมาะสม
หากต้องใช้โลหะที่แตกต่างกัน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนแอโนดที่สึกกร่อนได้ง่ายนั้นมีพื้นที่ผิวที่ใหญ่กว่าเพื่อลดภาระการกัดกร่อนของหน่วย
④ ปิดผนึกช่องว่างของการประกอบเพื่อป้องกันการแทรกซึมของของเหลว
ใช้กาวปิดผนึกป้องกันการกัดกร่อน-บนหน้าแปลนและข้อต่อเกลียวเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้อิเล็กโทรไลต์เข้าสู่ส่วนติดต่อ
⑤ กำหนดค่าการป้องกันแอโนดแบบบูชายัญสำหรับโครงสร้างแบบผสมที่หลีกเลี่ยงไม่ได้
ติดตั้งบล็อกโลหะบูชายัญที่มีศักยภาพต่ำ-เพื่อป้องกันการกัดกร่อนและป้องกันท่อทำความร้อนที่ทำจากสแตนเลสเป็นพิเศษ
5. ตารางเปรียบเทียบผลการป้องกัน
表格
| โหมดการจับคู่แอสเซมบลี | ความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนของกัลวานิก | ข้อเสนอแนะการสมัคร |
|---|---|---|
| การสัมผัสโดยตรงระหว่างอุปกรณ์เสริมที่ทำจากเหล็กคาร์บอนและพื้นผิวสแตนเลสเปลือย | การกัดกร่อนอย่างรวดเร็วของข้อต่อและรูพรุนที่ขอบบนสแตนเลส | เพิ่มฉนวนหรือเปลี่ยนชิ้นส่วนสแตนเลสทันที |
| การจับคู่เหล็กกล้าไร้สนิม + การปิดผนึกช่องว่าง | โดยทั่วไปจะขจัดอันตรายที่ซ่อนอยู่จากการกัดกร่อนของกัลวานิก | ข้อกำหนดการติดตั้งมาตรฐานสำหรับอุปกรณ์สแตนเลส |
| การแยกฉนวน + การป้องกันเสริมแอโนดเสียสละ | ประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อนของกัลวานิก-ที่เสถียรในระยะยาว | โครงการสนับสนุนบังคับการออกแบบโลหะผสม |
บทสรุป
การกัดกร่อนแบบกัลวานิกของท่อความร้อนที่ทำด้วยสเตนเลสสตีล 316 เกิดจากความต่างศักย์ระหว่างโลหะที่ต่างกันและลูปอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า กลยุทธ์การป้องกันหลัก ได้แก่ การเลือกวัสดุที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน ฉนวนทางกายภาพเพื่อตัดการเชื่อมต่อเส้นทางการนำไฟฟ้า การปิดผนึกช่องว่างเพื่อแยกของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน และการป้องกันขั้วบวกแบบบูชายัญเสริม การตรวจสอบวัสดุขาเข้าที่เป็นมาตรฐานอย่างเข้มงวดและการจัดการกระบวนการประกอบสามารถหลีกเลี่ยงความล้มเหลวของการรั่วไหลก่อนเวลาอันควรที่เกิดจากการกัดกร่อนของเซลล์กัลวานิกที่ตำแหน่งเชื่อมต่อของท่อความร้อนที่ทำจากสแตนเลส
