Il guasto per corrosione galvanica si verifica quando i tubi riscaldanti in titanio sono collegati elettricamente con metalli diversi come acciaio al carbonio, rame e acciaio inossidabile ordinario in condizioni umide o contenenti elettroliti. A causa della differenza di potenziale degli elettrodi si forma una batteria primaria. Il titanio agisce come catodo ed è protetto, mentre il metallo inferiore collegato si dissolve rapidamente. Nei casi più gravi, la posizione di contatto subisce gravi vaiolature e perdite di materiale e i prodotti della corrosione si depositano sulla superficie del titanio, innescando corrosione interstiziale e perforazione locale del tubo di titanio. Questo guasto si verifica principalmente nei giunti di tubazioni in materiale misto-, nei telai di supporto condivisi e nelle parti di connessione di messa a terra, appartenenti alla corrosione dell'accoppiamento elettrochimico indotta da accoppiamenti metallici non corrispondenti.
1. Meccanismo di inizio della corrosione galvanica
Il titanio ha un film di passivazione estremamente stabile e un potenziale dell'elettrodo molto più elevato rispetto all'acciaio al carbonio, al ferro e alle leghe di rame. Quando due metalli diversi sono in contatto metallico diretto e avvolti da acqua condensata, liquido di perdita di processo o aria umida contenente ioni cloruro, si forma spontaneamente una cella galvanica chiusa. Il metallo con potenziale inferiore funge da anodo e subisce una continua dissoluzione ossidativa per rilasciare elettroni, che fluiscono sulla superficie del catodo di titanio per partecipare alla reazione di riduzione. Il titanio stesso non verrà consumato nella fase iniziale, ma una grande quantità di prodotti di corrosione dell'anodo si accumulerà nell'interstizio del giunto, bloccando il liquido e formando un microambiente occluso. Il film di passivazione sulla superficie del titanio è parzialmente danneggiato e sul substrato di titanio si genera gradualmente corrosione interstiziale o corrosione per vaiolatura. A differenza della corrosione atmosferica uniforme, questo danno si basa interamente sul contatto conduttivo tra due metalli e il mezzo elettrolitico.
2. Posizioni tipiche soggette a corrosione galvanica
Giunti di testa a flangia in cui i tubi in titanio sono direttamente collegati a sezioni di tubazioni in acciaio al carbonio o rame;
Fascette e staffe ordinarie per tubi in acciaio fissate saldamente sulla parete esterna dei tubi di riscaldamento in titanio;
Cavi di messa a terra in metallo misto e cinture di protezione contro i fulmini saldati o imbullonati ad apparecchiature in titanio;
Elementi di fissaggio a vite in materiali a base di ferro-utilizzati per l'assemblaggio di raccordi per tubi in titanio;
Aree di posa sovrapposte in cui le tubazioni in titanio sono collegate ad altre tubazioni di processo metallico.
3. Fattori fondamentali che inducono l'accelerazione del danno da corrosione
Contatto rigido diretto tra titanio e metalli diversi senza misure di isolamento isolante;
Condensa, acqua piovana e fluido fuoriuscito formano uno strato continuo di conduzione dell'elettrolita negli spazi di contatto;
Ioni cloruro nell'ambiente che distruggono il film di passivazione locale del titanio e induce corrosione secondaria;
Rapporto eccessivo dell'area di contatto tra il titanio del catodo e il metallo dissimile dell'anodo, che accelera la velocità di dissoluzione dell'anodo;
Disposizione all'aperto-all'aperto-a lungo termine senza rivestimento anti-ruggine e protezione isolante per le parti di collegamento.
4. Misure tecniche di prevenzione e controllo-del collegamento completo
① Aggiungere guarnizioni isolanti e manicotti isolanti tra tubi in titanio e strutture metalliche diverse
Interrompere radicalmente il percorso conduttivo delle celle galvaniche.
② Adottare elementi di fissaggio, supporti e accessori di collegamento in titanio o lega di titanio in modo uniforme
Unificare il potenziale materiale per eliminare la forza trainante della differenza potenziale.
③ Applicare un rivestimento anti-corrosione e una pasta sigillante impermeabile su tutte le superfici dei giunti di contatto
Evitare che l'elettrolito penetri negli spazi vuoti formando un mezzo conduttivo.
④ Ottimizzare il layout della tubazione per evitare sovrapposizioni dirette e legami con altre tubazioni metalliche
Imposta percorsi di posa e fissaggio indipendenti per le condotte di riscaldamento in titanio.
⑤ Ispezionare regolarmente le posizioni di fissaggio per eliminare i sedimenti di corrosione accumulati
Elimina gli spazi occlusi che inducono corrosione interstiziale secondaria.
5. Tabella di confronto degli effetti della prevenzione
表格
| Modalità di installazione e protezione | Rischio di corrosione galvanica | Suggerimento per l'applicazione |
|---|---|---|
| Contatto diretto con il metallo + nessun isolamento + ambiente umido esposto | Rapida erosione del metallo dell'anodo seguita dalla corrosione del gap di titanio in pochi mesi | Interrompere il funzionamento e aggiungere immediatamente i componenti isolanti |
| Isolamento isolante tra metalli diversi + elementi di fissaggio in titanio abbinati + sigillatura superficiale | Blocca efficacemente la formazione di cellule galvaniche e la corrosione dell'accoppiamento | Specifiche di costruzione standard per sistemi di tubazioni in materiali misti-in titanio |
| Sistema di supporto in titanio completamente indipendente + rivestimento anti-corrosione integrale + ispezione periodica | Pericolo nascosto di corrosione elettrochimica estremamente basso | Schema preferito per condizioni di lavoro in atmosfere corrosive negli stabilimenti costieri e chimici |
Conclusione
Il cedimento della corrosione galvanica del tubo di riscaldamento del titanio ha origine dalla differenza di potenziale tra metalli accoppiati dissimili e il mezzo elettrolitico, che forma una batteria primaria che porta alla dissoluzione preferenziale dei materiali a basso-potenziale e alla successiva corrosione del gap sul titanio. Le principali misure di prevenzione includono l'interruzione della conduzione elettrica attraverso l'isolamento dell'isolamento, l'unificazione dei gradi di materiali ausiliari corrispondenti, la sigillatura degli spazi vuoti per evitare infiltrazioni di elettroliti e la standardizzazione della modalità di posa delle tubazioni. Il controllo dell'intero-processo di abbinamento dei progetti, l'-installazione in loco e la manutenzione quotidiana possono evitare danni alle tubazioni e incidenti con perdite di fluido causati dalla corrosione dell'accoppiamento galvanico dei tubi di riscaldamento in titanio.
