I industrielle reaksjonstanker, rørledningsvarmesystemer og elektropletteringsproduksjonslinjer, er 316 varmerør i rustfritt stål ofte installert sammen med karbonstålbraketter, vanlige støpejernsarmaturer, kobberledende komponenter og annet metalltilbehør. Når to forskjellige metaller med forskjellige elektrodepotensialer senkes ned i ledende elektrolyttmedier som avløpsvann, pletteringsløsning og sirkulerende vann, vil det spontant dannes en galvanisk celle. Metallet med lavere potensial fungerer som anode og gjennomgår rask selektiv oppløsning, mens det høyere-potensialet 316 rustfritt stål fungerer som katoden som skal beskyttes. Lokale sprekker, løs kontakt og ujevn middels dekning fører imidlertid ofte til delvis katode-anodevending, noe som resulterer i konsentrert gropkorrosjon på overflaten av varmerør. Mange utstyrsdesignere vurderer kun strukturell monteringskomfort og mekanisk tilkoblingsstyrke, og ignorerer den potensielle forskjellen mellom ulike metaller og effektive isolasjonstiltak, noe som fører til rask lokal perforering av varmerør i løpet av en kort serviceperiode. Derfor er standardiserte potensielle matchende design og elektriske isolasjonstiltak viktige tekniske midler for å eliminere galvanisk korrosjonsrisiko i multi-metallmonteringsscenarier.
Galvanisk korrosjon oppstår når tre nødvendige betingelser er oppfylt samtidig: ulike metaller med åpenbar potensialforskjell, ledende elektrolyttmedium og lukket ledende sløyfe mellom metallkomponenter. I medier som inneholder nøytralt og svakt alkalisk klorid- er det åpne-kretspotensialet til 316 rustfritt stål i passiv tilstand mye høyere enn for karbonstål, jern og kobberlegeringer. Når de er direkte tilkoblet, vil karbonstålbraketter fortrinnsvis korrodere for å beskytte varmerøret i de fleste tilfeller. Likevel, når den lokale passive filmen i rustfritt stål er skadet av riper, termisk tretthet eller væskeerosjon, vil den eksponerte ferske metallmatrisen forvandles til anoden til den galvaniske cellen, noe som fører til ekstremt rask lokalisert anodisk oppløsning ved defektposisjonen. Jo større potensialforskjellen er mellom to metaller, jo høyere er den galvaniske korrosjonsstrømtettheten, og jo raskere korroderer anodemetallet. I tillegg vil det urimelige arealforholdet mellom katode og anode forverre korrosjon: en katode i rustfritt stål med stort-areal, matchet med en liten skadet anode av rustfritt stål, vil forårsake alvorlig konsentrert gropdannelse på defektstedet.
Denne studien oppsummerer fire målrettede forebyggingsstrategier for galvanisk korrosjon av 316 varmerør i rustfritt stål i multi-metallmonteringssystemer.
Optimaliser først metallmaterialetilpasning for å kontrollere elektrodepotensialforskjellen innenfor et trygt område. Prøv å velge 316 rustfritt stål eller 316L rustfritt stål med lite-karbon for alle støtter, flenser, koblingsbolter og festetilbehør matchet med varmerør, for å eliminere potensialforskjeller fundamentalt. Hvis strukturelle kostnader begrenser full bruk av rustfrie stålmaterialer, skal potensialforskjellen mellom sammenkoblede metaller kontrolleres under 150 mV i bruksmedium; karbonstål og støpejern med store potensialforskjeller er strengt forbudt å kobles direkte til varmerør i elektrolyttmiljøer med høy-ledningsevne. Kobber, aluminium og galvaniserte materialer med høy elektrokjemisk aktivitet er forbudt å komme i direkte kontakt med varmerør av rustfritt stål under langvarige nedsenkingsforhold.
For det andre, installer høy-temperaturbestandige isolerende isolasjonskomponenter for å kutte av den ledende sløyfen mellom forskjellige metaller. PTFE-isolerende pakninger, keramiske hylser og silikonisolasjonsputer med høy-temperatur må arrangeres ved alle kontaktposisjoner mellom varmerør og ikke--rustfrie stålbraketter, bolter og utstyrstanker. Alle koblingsfester skal være forsynt med isolerende foringer for å unngå direkte metall-til-metallkontakt. Isolasjonsmaterialene må ha utmerket aldringsmotstand, hydrolysemotstand og kompresjonsytelse for å forhindre middels penetrering og isolasjonssvikt under langvarig vekslende temperatur og væskeskuring. Selv om det er en liten potensialforskjell mellom matchede metaller, kan den lukkede galvaniske cellen ikke dannes etter isolering.
For det tredje, optimaliser katode-anodearealforholdet rimelig for å unngå konsentrert akselerert korrosjon. Når delvis ulik metallforbindelse ikke kan unngås, bør anodemetallet (tilbehør av karbonstål med lavt-potensial) utformes med et større kontaktområde, samtidig som det utsatte defektområdet til varmerøret i rustfritt stål begrenses. Inspiser og reparer regelmessig riper, sveiseoksidasjonsområder og passive filmskader på varmerørets overflate gjennom rettidig lokal passiveringsbehandling, for å unngå å danne små anodeområder på den store katodeoverflaten i rustfritt stål. For karbonstålstøtter som må brukes, bruk kraftig-anti-korrosjonsbeleggbeskyttelse for å redusere den effektive katode-anodestrømmen og redusere den totale galvaniske korrosjonshastigheten.
For det fjerde, bruk katodisk beskyttelse mot offeranode som et hjelpemiddel mot-korrosjon for uunngåelige forhold med flere-metallmontering. Installer sink eller magnesium offeranodeblokker i bunnen av reaksjonstanken nær varmerørbunten. Offeranoden med det laveste elektrodepotensialet vil fortrinnsvis løse opp og frigjøre elektroner, noe som gjør hele varmerøret og tilkoblede metalltilbehør i en katodisk beskyttelsestilstand, som kan begrense både galvanisk korrosjon av forskjellige metaller og anodisk oppløsning indusert av streifstrøm. Oppdag regelmessig gjenværende tykkelse på offeranoder og skift dem ut i tide før fullstendig forbruk for å forhindre beskyttelsessvikt.
Feltapplikasjonsverifisering viser at varmerør utstyrt med komplette isolerende isolasjonstiltak i multi-metallmonteringsutstyr kan fungere kontinuerlig i mer enn 24 måneder uten galvanisk korrosjon. I motsetning til dette får direkte sammensatte varmerør uten isolasjonsbeskyttelse åpenbar lokal gropperforering innen 5 til 8 måneder. Som konklusjon kan tilsvarende potensiell materialtilpasning, full-elektrisk isolasjonsisolasjon, rimelig katode-anodeområdekontroll og tilleggsbeskyttelse for offeranode blokkere dannelsesforholdene til galvaniske celler fullstendig. Disse standardiserte anti--korrosjonsspesifikasjonene unngår effektivt akselerert korrosjonssvikt forårsaket av multi-metallpotensialforskjellskobling, og forbedrer servicesikkerheten og den økonomiske fordelen av 316 varmerør i rustfritt stål i komplekst industrielt multi-metallutstyr.
