La corrosione da sfregamento si verifica quando due superfici di contatto metalliche subiscono un piccolo scorrimento relativo alternativo in condizioni di pressione di bloccaggio e vibrazione. L'attrito meccanico provoca un'abrasione continua della pellicola passiva sulla superficie del materiale, unita all'ossidazione elettrochimica nell'ambiente elettrolitico. I detriti metallici abrasi vengono ossidati in particelle di ossido duro, che si incastrano negli spazi di contatto per intensificare l'usura da raschiamento, formando danni ciclici di usura per attrito più corrosione elettrochimica. Questo guasto si verifica principalmente nelle posizioni di bloccaggio fisse e nei punti di contatto di supporto dei tubi di riscaldamento, evolvendo in un assottigliamento a forma di scanalatura anulare- e perdite penetranti dopo un funzionamento a vibrazione-a lungo termine.
1. Meccanismo di danno accoppiato di attrito ed elettrochimica
In condizioni di vibrazione esterna o spostamento di espansione e contrazione termica, l'interfaccia di contatto tra il tubo riscaldante e l'apparecchio produce scivolamenti ripetuti a livello di micron-. La pellicola passiva di ossido di cromo sulla superficie dell'acciaio inossidabile viene graffiata e rotta in tempo reale. La matrice metallica fresca esposta subisce immediatamente una reazione di dissoluzione anodica con il mezzo conduttivo circostante per rigenerare la pellicola passiva, ma la nuova pellicola viene rapidamente consumata dal successivo micro-scorrimento. Le particelle metalliche pelate vengono ossidate in polvere abrasiva di ferro duro-ossido di cromo, che si incunea tra le superfici di raccordo e amplifica l'abrasione da taglio. L'area di contatto forma un'area chiusa occlusa con scarso scambio di ossigeno, gli ioni cloruro si arricchiscono continuamente localmente, accelerando la corrosione profonda in corrispondenza del segno di usura ed eventualmente incidendo attraverso la parete del tubo lungo la direzione circonferenziale.
2. Posizioni tipiche soggette a corrosione da sfregamento
Area di contatto di serraggio tra tubo riscaldante e anello di supporto fisso, fascetta stringitubo;
Faccia di compressione della guarnizione della flangia con leggero spostamento causato dalla deformazione termica;
Superfici dei giunti filettati di collegamenti di raccordi staccabili;
Posizione di penetrazione della perforazione della parete del serbatoio con interstizio e relativo micro-movimento.
3. Principali fattori induttori e acceleranti
Apparecchiature che eseguono vibrazioni dovute a pompe, agitatori e disturbi meccanici esterni;
Espansione termica ripetuta e contrazione fredda che portano a piccoli spostamenti relativi ciclici;
Forza di serraggio eccessivamente allentata o-serrata eccessivamente: il fissaggio allentato provoca lo slittamento, la compressione eccessiva aggrava l'usura dell'estrusione superficiale;
Mezzo contenente ioni cloruro che aggravano la corrosione elettrochimica localizzata sui segni di usura;
Contatto duro tra metalli diversi con grande differenza di durezza che porta a danni da raschiamento più gravi.
4. Misure di prevenzione dei collegamenti interi-multidimensionali-
① Aggiungere una struttura isolante del buffer elastico nelle posizioni di contatto
Posiziona guarnizioni in PTFE o gomma tra il corpo del tubo e le fascette metalliche per eliminare il contatto diretto tra metallo-su-metallo e bloccare le condizioni di sfregamento.
② Standardizza la coppia di serraggio e la configurazione anti-allentamento
Utilizzare una chiave dinamometrica per impostare un precarico di fissaggio ragionevole; installare rondelle elastiche e dadi anti-allentamento per evitare l'allentamento dei bulloni e il relativo spostamento in caso di vibrazioni.
③ Ottimizza la disposizione del supporto per ridurre la trasmissione delle vibrazioni
Aumentare il numero di supporti fissi per ridurre la lunghezza del cantilever dei tubi riscaldanti, ridurre l'ampiezza delle vibrazioni e il campo di scorrimento alternativo.
④ Migliora la durezza superficiale e la resistenza all'usura dell'area di contatto
Esegui un trattamento locale di nitrurazione o elettrolucidatura su parti-facilmente soggette a usura per migliorare la forza di adesione della pellicola passiva e le prestazioni anti-graffio.
⑤ Adottare una corrispondenza omogenea dei materiali per il collegamento dei componenti
I telai di supporto e gli elementi di fissaggio adottano acciaio inossidabile 316 dello stesso materiale di base per evitare la sovrapposizione di corrosione galvanica sulla base dell'usura da sfregamento.
5. Tabella di confronto degli effetti della prevenzione
表格
| Modalità di fissaggio e contatto | Rischio di corrosione da sfregamento | Suggerimento per l'applicazione |
|---|---|---|
| Bloccaggio rigido diretto del metallo + nessuna misura anti-allentamento | Grave usura della scanalatura circonferenziale | È necessario aggiungere una guarnizione isolante e una struttura anti- allentata |
| Guarnizione isolante + fissaggio a coppia controllata | Sopprime sostanzialmente la micro-abrasione da scivolamento | Schema standard di fissaggio convenzionale delle tubazioni |
| Supporto per la riduzione delle vibrazioni + trattamento di rinforzo superficiale | Effetto anti-stabile a lungo termine | Piano preferenziale per condizioni di lavoro ad alte vibrazioni |
Conclusione
La corrosione da sfregamento è il risultato della sovrapposizione di micro danni da attrito alternativo e corrosione elettrochimica occlusa. La logica principale della prevenzione è quella di interrompere il contatto diretto con il metallo ed eliminare piccoli spostamenti relativi dalla progettazione strutturale. Configurando strati di isolamento tampone, standardizzando l'installazione anti-allentamento, indebolendo le vibrazioni delle apparecchiature e migliorando le prestazioni della superficie locale, è possibile eliminare radicalmente il pericolo nascosto dell'assottigliamento anulare della perforazione dei tubi di riscaldamento 316 causato dallo sfregamento a lungo termine.
