La corrosione interstiziale si verifica frequentemente in corrispondenza degli spazi tra le connessioni delle flange, delle superfici di contatto delle guarnizioni e delle posizioni di fissaggio dei bulloni dei tubi di riscaldamento in acciaio inossidabile 316, e appartiene a una forma di corrosione locale altamente nascosta facilmente ignorata nella progettazione e nell'installazione. Dopo un funzionamento a lungo-termine, l'acqua circolante residua, la polvere e le impurità corrosive penetreranno negli spazi stretti tra la superficie di tenuta della flangia e la guarnizione. A causa della scarsa convezione del fluido all'interno dello spazio vuoto, si forma gradualmente un microambiente-carente di ossigeno e gli ioni cloruro si arricchiscono continuamente sotto lo spazio vuoto per rompere la pellicola passiva ricca di cromo-. A differenza della corrosione uniforme, la corrosione interstiziale si espande rapidamente verso l'interno lungo l'interfaccia tra gli interstizi, causando eventualmente perdite nella parte di connessione, anche se il corpo principale del tubo riscaldante rimane intatto. Molti guasti legati alle perdite nelle tubazioni non sono causati da danni alla matrice del tubo di riscaldamento, ma da un abbinamento improprio dei materiali della flangia e della guarnizione, da una progettazione irragionevole della struttura di tenuta e da una costruzione di fissaggio non-standard. Pertanto, la corrispondenza scientifica dei materiali di flange, guarnizioni e elementi di fissaggio è una misura chiave per bloccare i rischi di corrosione interstiziale nei nodi di connessione della tubazione.
Il meccanismo di formazione della corrosione interstiziale dipende principalmente da tre condizioni necessarie: spazi confinati stretti, arricchimento elettrolitico stagnante e differenza di concentrazione di ossigeno. Quando la larghezza dello spazio è controllata tra 0,1 mm e 1 mm, è molto probabile che si induca corrosione interstiziale. Inoltre, materiali metallici diversi e non corrispondenti sovrapporranno gli effetti della corrosione galvanica sulla base della corrosione interstiziale, accelerando il cedimento delle superfici di tenuta. Le configurazioni errate più comuni includono l'utilizzo di normali flange in acciaio al carbonio abbinate a tubi di riscaldamento in acciaio inossidabile 316, l'adozione di guarnizioni in amianto che assorbono facilmente umidità e ioni salini e l'utilizzo di normali bulloni zincati per condizioni di lavoro corrosive a lungo termine. Anche se il tubo riscaldante stesso ha un'eccellente resistenza alla corrosione, il nodo di connessione diventerà l'anello più debole dell'intero sistema anti-corrosione sotto il duplice effetto della corrosione interstiziale e galvanica. Solo implementando un abbinamento omogeneo dei materiali, accessori di sigillatura a basso-assorbimento d'acqua-e processi di fissaggio standardizzati è possibile eliminare efficacemente il verificarsi di corrosione interstiziale.
Tabella 1 Classificazione delle condizioni di lavoro, schema dei materiali corrispondenti e standard di prevenzione della corrosione interstiziale
表格
| Grado delle condizioni di servizio | Caratteristica media corrosiva | Materiale consigliato per flangia e bulloni | Tipo di guarnizione preferito | Requisiti chiave di progettazione anti-fessure |
|---|---|---|---|---|
| Lieve corrosione | Acqua circolante neutra pulita, ambiente interno asciutto | Flangia in acciaio inossidabile 316 + 316 bulloni | Guarnizione in PTFE | Controllare la larghezza dello spazio inferiore a 0,1 mm, precarico uniforme del bullone |
| Corrosione moderata | Acque reflue industriali leggermente contenenti cloruro-, officina interna umida | Flangia in acciaio inossidabile 316L + 316Bulloni a L | Guarnizione in PTFE espanso | Evitare un fissaggio non uniforme che porti a grandi spazi locali |
| Grave corrosione | Atmosfera di nebbia salina costiera ad alto-cloruro medio | Flangia in 316L con trattamento di passivazione superficiale + bulloneria in lega | Guarnizione in grafite flessibile avvolta in PTFE | Serraggio regolare della coppia dei bulloni ogni 12 mesi |
| Corrosione estrema | Mezzo acido, tubazione interrata, immersione in acqua-a lungo termine | Flangia rivestita in 316L + elementi di fissaggio in alta-lega | Guarnizione composita resistente alla corrosione-completamente incapsulata | Adotta una struttura di tenuta-e-scanalatura per eliminare gli spazi esposti |
Le imprese devono formulare specifiche unificate di corrispondenza dei materiali per le connessioni flangiate dei tubi di riscaldamento, vietare chiaramente l'uso misto di flange in acciaio al carbonio e acciaio inossidabile 316 senza isolamento isolante. Prima dell'installazione, la superficie di tenuta della flangia deve essere attentamente ispezionata per eventuali graffi, cavità e deformazioni; i difetti superficiali formeranno spazi stretti intrinseci e indurranno corrosione interstiziale e le flange difettose dovranno essere lucidate o sostituite. Le guarnizioni devono essere conservate in un ambiente asciutto per prevenire la contaminazione da umidità e sale prima dell'uso ed è vietato riutilizzare le guarnizioni monouso durante la manutenzione dell'attrezzatura. I bulloni devono essere serrati in diagonale e in modo uniforme in più giri per garantire una pressione di tenuta costante dell'intera superficie della flangia ed evitare spazi locali causati dalla deviazione della sollecitazione. Per condizioni di lavoro particolarmente corrosive, la superficie esterna della flangia dovrà essere rivestita con vernice anticorrosione dopo l'installazione per evitare l'accumulo di sedimenti atmosferici lungo l'intercapedine.
Nella manutenzione ordinaria, i nodi di connessione devono essere inclusi nell'intervallo di ispezione chiave. Una volta rilevate infiltrazioni di liquido, tracce di ruggine o deformazioni dovute all'invecchiamento della guarnizione, sarà necessario effettuare tempestivamente un'ispezione di smontaggio per verificare la presenza di corrosione interstiziale sulla superficie di tenuta. L'abbinamento dei materiali e il design standardizzato della struttura di tenuta eliminano le condizioni ambientali inerenti alla corrosione interstiziale, fanno sì che il nodo di connessione della flangia abbia la stessa affidabilità anti-corrosione del corpo principale del tubo di riscaldamento, riempia l'anello debole del sistema anti-corrosione della tubazione e garantisca la tenuta a lungo-termine e il funzionamento sicuro dei sistemi di tubi di riscaldamento in acciaio inossidabile 316 in vari ambienti corrosivi complessi.
