Galvanik Kowozyon: Lè diferan metal rankontre

Ki sa ki se korozyon galvanik?

Ou te enstale yon mak-nouvo tiyo asye pur nan izin chimik ou a, ki konekte li ak ekipman an kwiv ak boulon kwiv. Tout bagay te sanble pafè nan kòmansman an. Men, jis sis mwa apre, ou remake konpozan kwiv yo te vire vèt, ekipman an kwiv yo te fann, ak pi move nan tout - chè tiyo asye pur la te devlope twou etranj tou pre pwen yo koneksyon.

Ki sa ki mal pase? Repons lan se yon fenomèn ki rele kowozyon galvanik - youn nan fòm degradasyon materyèl ki pi komen ak koute chè nan anviwònman endistriyèl yo. Li rive chak fwa de metal diferan yo konekte elektrik ak benyen nan yon solisyon konduktif (tankou dlo lanmè, dlo asid, oswa menm lè imid). An tèm senp: lè de metal diferan manyen youn ak lòt epi yo vin mouye, yon metal kòmanse pèdi elektwon nan lòt la. Metal ki pèdi elektwon yo rele anod - li korode. Metal ki genyen elektwon yo rele katod - li pwoteje.

Pwosesis sa a rele apre Luigi Galvani, yon fizisyen Italyen ki te dekouvri fenomèn nan nan ane 1780 yo. Pandan li t ap etidye janm krapo ki t ap vire ak elektrisite, li te revele envolontè youn nan prensip ki pi enpòtan nan elektwochimik ke enjenyè toujou konte sou jodi a.

Kowozyon galvanik (ki rele tou korozyon bimetalik) se yon pwosesis elektwochimik kote yon metal korode preferansyèlman lè li an kontak elektrik ak yon lòt metal nan prezans yon elektwolit. Metal la ki pi aktif (pi wo tandans korode) vin anod la ak korode pi vit pase li ta pou kont li. Metal mwens aktif la vin katòd la epi li korode pi dousman - oswa pa ditou.

Kowozyon galvanik se espesyalman danjere paske li ka lakòz domaj rapid, lokalize. Pandan ke kowozyon jeneral gaye egalman sou yon sifas, kowozyon galvanik atake yon zòn espesifik - junction ant de metal - ak entansite konsantre. Yon jwenti ki ta dwe dire 20 ane ta ka echwe nan 2 ane si metal yo mal yo pè. Endistri ki pi afekte yo enkli:

Marin ak jeni lanmè (dlo lanmè se yon elektwolit ekselan)

Izin pwosesis chimik ak petwochimik

Jenerasyon pouvwa ak plant desalination

Achitekti ak konstriksyon (diskilè twati metal ak sistèm fixation)

Tiyo lwil oliv ak gaz ak sistèm depo

Seri galvanik la: yon klasman nan aktivite metal

Seri Galvanik la (yo rele tou seri EMF oswa tablo konpatibilite galvanik) klase metal ak alyaj ki baze sou potansyèl elektwochimik yo nan dlo lanmè. Metal yo nan tèt la (plis negatif potansyèl) yo anodik (pral korode). Metal nan pati anba a (plis potansyèl pozitif) yo katodik (yo pral pwoteje). Pi gwo distans ki genyen ant de metal nan seri a, pi vit korozyon galvanik la pral rive lè yo makonnen.

Isit la se yon seri galvanik senplifye ki gen rapò ak endistri asye pur ak alyaj nikèl:

Table 1: Seri Galvanik Senplifye nan Dlo Lanmè (Referans Elektwòd Kalomel Satire) - Sous: ASTM G82 ak Done Kowozyon NACE

Règ pratik:Lè w ap chwazi pèt metal, chwazi metal ki adjasan nan seri galvanik (nan 100 mV youn ak lòt) pou minimize risk korozyon galvanik. Yon distans plis pase 300 mV endike yon konbinezon gwo-risk.

Kat faktè kle ki akselere korozyon galvanik

Wòl elektwolit la

Elektwolit la se likid oswa imidite ki kondui iyon ant anod ak katod. Plis kondiktif elektwolit la, pi vit kowozyon galvanik la ap kontinye. Dlo lanmè se elektwolit ki pi agresif - gwo salinite li (apeprè 3.5% sèl) fè li yon kondiktè ekselan. Se poutèt sa anviwònman maren yo pi mande pou koneksyon metal diferan. Lòt elektwolit komen yo enkli: dlo dous (konduktivite modere), solisyon asid (trè kondiktif ak korozivite), lè imid (fòme fim elektwolit mens), ak konkrè (dlo pò alkalin akselere korozyon asye entegre).

Rapò Sifas Sifas

Zòn sifas relatif yo nan anod la ak katod enpòtan anpil. Yon ti anod makonnen ak yon gwo katod se yon konbinezon danjere. Poukisa? Paske se menm kantite aktyèl korozyon distribye sou yon zòn anod ki pi piti, sa ki lakòz domaj plis konsantre ak rapid.

Kontrèman, yon anod gwo ak yon ti katod gaye korozyon an sou yon zòn ki pi gwo, diminye to a domaj. Egzanp: yon ti vis asye pur (katod) threaded nan yon gwo plak aliminyòm (anod) lakòz korozyon aliminyòm rapid nan koòdone nan fil. Men, yon gwo zenk sakrifis anod tache ak yon estrikti asye korode tou dousman ak pwoteje asye a pou ane.

Tanperati

Tanperati ki pi wo jeneralman akselere reyaksyon elektwochimik. Kòm tanperati ogmante, konduktiviti dlo a ogmante, iyon deplase pi vit, ak pousantaj korozyon monte. Sepandan, gen yon eksepsyon remakab: nan kèk sistèm pasivasyon asye pur, to korozyon ka diminye nan tanperati ki wo anpil akòz chanjman nan estabilite nan kouch oksid. Toujou konsilte fèy done materyèl la pou konpòtman espesifik tanperati-.

Konsepsyon mekanik ak enfliyans mikwòb

Pòv konsepsyon mekanik ka bloke imidite ak kreye fant kote elektwolit akimile. Zòn kowozyon nan fant sa yo vin pwòp -pèpétuer - elektwolit anndan an vin pi konsantre ak korozivite sou tan. Anplis de sa, korozyon ki gen enfliyans mikrobyolojik (MIC) ka akselere atak galvanik lè koloni bakteri fòme nan fant yo, ki pwodui anviwònman asid lokalize.

Etid ka nan endistri metal yo

Echèk nan echanjeur chalè marin

Yon plant dessalement bò lanmè te itilize tib Titàn nan yon kokiy alyaj kwiv-nikèl (Cu-Ni). Malgre ke tou de materyèl yo te chwazi pou rezistans dlo lanmè yo, yon koup galvanik fòme ant Titàn ak Cu-Ni. Nan 18 mwa, koki Cu-Ni a devlope gwo korozyon grooving nan koòdone fèy tib la. Kòz rasin: Titàn se siyifikativman plis katodik pase Cu-Ni nan dlo lanmè (+200 mV kont +50 mV), kreye yon fò fòs kondwi galvanik. Solisyon: enstale yon gasket ki pa-kondiktif ant fèy tib la ak koki a kraze kous elektrik la epi elimine koup galvanik la.

Ensidan nan tank depo chimik

Yon etablisman chimik te itilize yon tank asye pur 316L pou estoke solisyon asid idroklorik (HCl). Tank la te ekipe ak janm sipò asye kabòn. Elektwolit asid soti nan solisyon HCl pon koneksyon ki genyen ant asye kabòn (anod) ak asye pur 316L (katod). Janm asye kabòn yo korode nan jis 8 mwa, kreye yon danje sekirite kritik. Solisyon: ranplase janm asye kabòn ak parantèz asye pur 316L epi ajoute yon kouch pwoteksyon pou izole nenpòt eleman ki rete asye kabòn rezoud pwoblèm nan.

Istwa a Pipeline Offshore

Yon platfòm lwil oliv lanmè te itilize 254 SMO super austenitic Nerjaveèi asye ki konekte ak Hastelloy C-276 boulon nan yon anviwònman sèvis dlo lanmè. Nan premye gade, tou de se alyaj ki trè reziste -kowozyon nan lavni. Sepandan, 254 SMO chita pi wo nan seri galvanik la pase Hastelloy C-276, ki fè 254 SMO anod la. Boulon Hastelloy C-276 yo (katod) yo te pwoteje - men chè 254 SMO brides yo te soufri korozyon selektif nan entèfas twou boulon yo. Solisyon: chanje nan Alloy 625 boulon (galvanically pi pre 254 SMO) sispann korozyon an ak pwolonje lavi sa a ki sèvis pa yon estime 15 ane.

Ki jan yo anpeche korozyon galvanik?

Estrateji seleksyon materyèl

Estrateji prevansyon ki pi efikas la kòmanse nan etap konsepsyon an. Sèvi ak kad desizyon sa a:

Tablo 2: Evalyasyon Risk Galvanik ak Gid Aksyon - Dapre NACE SP0177 ak estanda ASTM G82

Izolasyon ak izolasyon

Enstale materyèl ki pa-kondiktif ant metal diferan se youn nan metòd prevansyon ki pi efikas ak ekonomik. Solisyon komen yo enkli:

Thermoplastic rondelles (nilon, PTFE/Tflon) ant brides

Joint kawotchou nan jwenti tiyo yo

Ki pa-krobo tiyo kondiktif ak kranpon

Kouch epoksidik oswa polymère sou youn oswa toude sifas metal

Inyon dyelèktrik nan sistèm kanalizasyon

Pwoteksyon katodik

Pou estrikti antere oswa submerged, pwoteksyon katodik se solisyon estanda nan endistri -. Yo itilize de apwòch:

Sistèm anod sakrifye: Tache yon metal ki pi aktif (zenk, mayezyòm, oswa alyaj aliminyòm) nan estrikti a. Anòd sakrifis la korode olye pou yo estrikti a pwoteje. Komen pou platfòm lanmè, tank dlo, ak tiyo anba tè.

Sistèm aktyèl enpresyone: Sèvi ak yon sous pouvwa ekstèn pou aplike yon kouran DC pwoteksyon nan estrikti a, deplase li nan yon eta katodik (pwoteje). Itilize pou gwo estrikti tankou ekòs bato yo ak gwo-tuyo dyamèt.

Prensip konsepsyon

Bon konsepsyon ka elimine korozyon galvanik san okenn materyèl espesyal. Prensip kle:

Evite ti anod adjasan ak gwo katod - sèvi ak gwo anod sakrifis oswa balanse zòn sifas yo.

Konsepsyon pou drenaj: Asire w ke dlo pa ka pisin nan jwenti metal yo.

Pèmèt pou enspeksyon: Pa antere jwenti metal diferan nan kote ki pa aksesib.

Sèvi ak menm -materyèl fanmi chak fwa sa posib: boulon asye pur ak bride asye pur.

Aplike kouch marin-(epoksidik, an poliyiretàn, oswa aliminyòm espre tèmik) sou eleman asye kabòn nan anviwònman maren.

Gid pou materyèl kouple pou itilizatè asye pur ak alyaj nikèl

Pou pwofesyonèl k ap travay avèk yoasye purak pwodwi alyaj nikèl, tablo ki anba la a bay konsèy pratik ki baze sou eksperyans endistri ak done korozyon:

Tablo 3: Gid Koupman materyèl pou aplikasyon endistriyèl - Pou itilize kòm konsèy jeneral; toujou konsilte espesyalis materyèl pou kondisyon sèvis espesifik

Rezime

Tablo 4: Prensip kle nan atik sa a

Konklizyon

Kowozyon galvanik se yon fenomèn previzib, prevni, ak jere. Li pa dwe yon mistè oswa yon danje inevitab. Lè w konprann seri galvanik la, konnen anviwònman ou, aplike prensip konsepsyon entelijan, epi chwazi konbinezon materyèl konpatib, ou ka siyifikativman pwolonje lavi sèvis ekipman ou a epi redwi echèk ki koute chè.

NanJinie Teknoloji (Jiangsu) co, Ltd., nou gen plis pase 15 ane eksperyans nan ede kliyan chwazi materyèl yo dwa pou aplikasyon pou mande. Ekip teknik nou an konprann nuans konpatibilite galvanik nan dlo lanmè, asid, ak tanperati ki wo -. Kit ou bezwen tiyo asye pur 316L, ekipman Hastelloy C276, oswa bride super duplex, nou bay non sèlman pwodwi yo - men ekspètiz nan asire yo fè yon bòn nan kondisyon espesifik sèvis ou yo.

Si ou gen yon defi materyèl espesifik oswa ou bezwen konsèy teknik sou seleksyon materyèl pou yon anviwònman korozivite, enjenyè nou yo separe pou ede.

Kontakte nou:Market@jnalloy.com|+86 1933 990 0211|www.jnalloys.com