Nell'installazione di sistemi di riscaldamento industriale, i tubi di riscaldamento in acciaio inossidabile 316 sono solitamente fissati da varie staffe metalliche, tra cui acciaio al carbonio, lega di alluminio e normali supporti in acciaio zincato. Quando due tipi di metalli diversi con potenziali di elettrodo diversi vengono immersi in mezzi corrosivi conduttivi o esposti ad aria umida -carica di sale, è molto probabile che si verifichi corrosione galvanica. 316 l'acciaio inossidabile ha un potenziale di elettrodo relativamente elevato e agisce come catodo nella cella galvanica, mentre l'acciaio al carbonio e altri metalli strutturali ordinari fungono da anodo e si corrodono rapidamente. Sebbene il tubo di riscaldamento stesso non venga consumato direttamente nella fase iniziale, il rapido cedimento per corrosione delle staffe porterà ad un fissaggio allentato, vibrazioni del tubo, dislocazione della sigillatura e corrosione interstiziale secondaria sul giunto del tubo di riscaldamento. Nei casi più gravi, gli ioni ruggine prodotti dalla corrosione dell'anodo aderiranno alla superficie dell'acciaio inossidabile, danneggeranno la pellicola passiva e alla fine causeranno perdite locali per vaiolatura dei tubi di riscaldamento. Pertanto, è necessario adottare misure mirate di isolamento e adattamento per eliminare i rischi di corrosione galvanica causati dal contatto di metalli diversi durante l'installazione.
L'essenza della corrosione galvanica risiede nella differenza di potenziale tra metalli diversi e nell'esistenza di un percorso elettrolitico conduttivo continuo. Maggiore è la distanza potenziale dell'elettrodo tra due materiali, più velocemente si corroderà il metallo dell'anodo. Quando le staffe in acciaio al carbonio sono direttamente a contatto con i tubi riscaldanti in acciaio inossidabile 316, le acque reflue industriali umide, la nebbia salina e l'acqua di condensa formano uno strato elettrolitico che collega i due metalli. La staffa dell'anodo subisce una continua dissoluzione elettrochimica, generando una grande quantità di sedimenti di ruggine. Questi depositi di ruggine coprono la posizione di contatto del tubo riscaldante, creando un ambiente di occlusione-carente di ossigeno, che rompe l'equilibrio di auto-riparazione della pellicola passiva-ricca di cromo e si evolve gradualmente in fosse di corrosione locali. Inoltre, le vibrazioni durante il funzionamento dell'apparecchiatura causeranno attrito tra metalli diversi, graffieranno la pellicola passiva sulla superficie del tubo e accelereranno ulteriormente l'inizio della corrosione galvanica.
Questo studio riassume tre strategie tecniche efficaci per prevenire la corrosione galvanica di metalli diversi, vale a dire l'isolamento elettrico, l'adattamento del potenziale del materiale e la protezione del rivestimento anti-corrosivo della superficie. Il metodo più affidabile e ampiamente utilizzato è l'isolamento elettrico fisico. Guarnizioni non conduttive resistenti alle alte-temperature-come PTFE,-ceramica ad alte prestazioni e gomma isolante modificata vengono posizionate tra il tubo di riscaldamento e le staffe metalliche per interrompere completamente il percorso di trasmissione degli elettroni della cella galvanica. La guarnizione isolante non solo evita il contatto diretto con il metallo, ma tampona anche l'attrito delle vibrazioni meccaniche, prevenendo danni da graffio alla pellicola passiva. È necessario garantire che il materiale isolante copra completamente tutte le aree di contatto senza spazi di esposizione locale dei metalli.
Il secondo schema di ottimizzazione consiste nel selezionare materiali per la staffa con potenziali elettrodici simili all'acciaio inossidabile 316. La sostituzione delle staffe in acciaio al carbonio con supporti in acciaio inossidabile 304 o 316 riduce al minimo la differenza di potenziale tra i materiali di contatto, inibendo sostanzialmente la forza trainante della corrosione galvanica. Questo metodo è adatto per scenari di funzionamento continuo a lungo termine-con corrosione elevata e a lungo-termine con elevati requisiti di sicurezza. Sebbene il costo di approvvigionamento iniziale aumenti moderatamente, evita la frequente sostituzione delle staffe e danni secondari da corrosione ai tubi di riscaldamento, riducendo significativamente l'intera-vita operativa e i costi di manutenzione del sistema di riscaldamento.
La terza misura ausiliaria è la protezione complessiva del rivestimento per componenti metallici diversi. Le staffe in acciaio al carbonio sono trattate con zincatura a caldo-e sigillatura con rivestimento superiore al fluoro, formando uno strato protettivo denso e inerte per isolare la matrice metallica dall'elettrolita corrosivo. Nel frattempo, l'area di contatto del tubo di riscaldamento può essere spruzzata localmente con un rivestimento anticorrosivo ad alta temperatura--. Quando entrambe le superfici di contatto sono ricoperte da rivestimenti isolanti, non si può formare il circuito conduttivo della cella galvanica, che frena efficacemente la corrosione galvanica. Tuttavia, la protezione del rivestimento richiede un rigoroso controllo costruttivo; una volta che il rivestimento viene graffiato o parzialmente staccato, si verificherà invece una corrosione locale accelerata dell'anodo.
I test di contrasto sul campo mostrano che i tubi di riscaldamento che adottano un'installazione di isolamento isolante non presentano corrosione galvanica e problemi di allentamento delle staffe dopo 24 mesi di funzionamento continuo in officine per acque reflue ad alto-cloruro. Al contrario, i tubi riscaldanti fissati direttamente tramite staffe in acciaio al carbonio subiscono un evidente deposito di ruggine da contatto e corrosione interstiziale dei giunti entro 5 mesi. In conclusione, l’isolamento fisico è il modo più economico e affidabile per prevenire la corrosione galvanica di metalli dissimili. Combinato con una selezione ragionevole del materiale della staffa e una protezione del rivestimento superficiale, può eliminare completamente i potenziali rischi di corrosione galvanica, stabilizzare la struttura di installazione dei tubi di riscaldamento in acciaio inossidabile 316, evitare danni da corrosione secondaria e garantire un funzionamento stabile e sicuro a lungo termine delle apparecchiature di riscaldamento anticorrosione industriale.
