Sự cố ăn mòn điện đề cập đến hai loại vật liệu kim loại khác nhau có điện thế khác nhau được kết nối điện và ngâm trong cùng một môi trường ăn mòn dẫn điện. Pin sơ cấp được hình thành một cách tự nhiên, kim loại có điện thế thấp hơn đóng vai trò là cực dương và trải qua quá trình phân hủy có chọn lọc nhanh hơn và làm mỏng thành pin, trong khi vật liệu có điện thế cao hơn{1}}đóng vai trò là cực âm và về cơ bản được bảo vệ khỏi bị ăn mòn. Thành ống sưởi bị mất vật liệu cục bộ nhanh chóng và cuối cùng bị đục lỗ và rò rỉ, thường xuất hiện ở các mối nối tiếp xúc giữa ống thép không gỉ và các giá đỡ bằng thép carbon, phụ kiện bằng đồng hoặc các bộ phận kết cấu mạ kẽm.
1. Cơ chế hình thành tế bào Galvanic và cơ chế hòa tan cực dương
Trong môi trường xử lý-chứa chất điện phân hoặc môi trường nước ngưng tụ ẩm, khi các loại kim loại khác nhau tiếp xúc dẫn điện trực tiếp, sự chênh lệch điện thế rõ ràng tồn tại trên bề mặt kim loại. 316 thép không gỉ tạo thành màng thụ động có điện thế tương đối cao và trở thành cực âm; thép carbon, nhôm, kẽm và các kim loại khác có tiềm năng thấp biến thành cực dương và ăn mòn tốt hơn. Trong một số cấu trúc lắp ráp, nếu lớp thụ động bằng thép không gỉ bị hư hỏng và để lộ ma trận tiếp xúc với các kim loại khác nhau, thép không gỉ sẽ chuyển thành cực dương và hòa tan với tốc độ cực nhanh. Khu vực cực dương liên tục mất các ion kim loại và tốc độ ăn mòn cao hơn nhiều so với ăn mòn đồng đều thông thường do động lực của sự chênh lệch điện thế. Không giống như sự ăn mòn kẽ hở bị giới hạn ở những khoảng trống hẹp, sự ăn mòn điện phụ thuộc vào sự dẫn truyền của khớp nối lưỡng kim hơn là không gian bị che khuất.
2. Các vị trí điển hình dễ bị hư hại do ăn mòn điện
Vị trí tiếp xúc giữa đường ống thép không gỉ và các giá đỡ, kẹp và giá đỡ ống thép cacbon;
Các bộ phận kết nối bằng ren trong đó ống thép không gỉ được khớp trực tiếp với bu lông và đai ốc bằng thép cacbon mạ kẽm;
Các phần nối được hàn hoặc gắn chặt bằng các bộ phận tháo-hợp kim đồng, đồng thau và nhôm;
Bề mặt bịt kín mặt bích bằng cách sử dụng hỗn hợp các miếng đệm kim loại và miếng đệm cuộn kim loại khác nhau;
Phần đường ống chôn trong đất nơi thép không gỉ được kết nối với mạng lưới ống kim loại chôn khác.
3. Các yếu tố cảm ứng cốt lõi làm tăng tốc độ hư hỏng do ăn mòn điện
Tiếp xúc trực tiếp và dẫn điện giữa các kim loại khác nhau mà không có biện pháp cách ly cách điện;
Môi trường xung quanh chứa các thành phần nước, muối và axit tạo thành môi trường điện ly dẫn điện;
Diện tích tiếp xúc của kim loại cực dương nhỏ hơn nhiều so với diện tích cực âm, dẫn đến mật độ dòng điện cực cao và gia tốc ăn mòn mạnh;
Lớp phủ chống ăn mòn bên ngoài-của đường ống bị hư hỏng một phần, khiến ma trận kim loại tiếp xúc với chất điện phân và khớp nối lưỡng kim;
Không có biện pháp bảo vệ cực dương hoặc cực âm hy sinh nào được cấu hình cho các phần đường ống được chôn và ghép nối ngoài trời.
4. Các biện pháp kỹ thuật kiểm soát và ngăn chặn liên kết đầy đủ-
① Thêm các miếng đệm và ống lót cách điện không dẫn điện vào giữa các bề mặt tiếp xúc kim loại khác nhau
Cắt vòng dẫn điện của tế bào điện từ nguồn.
② Thống nhất vật liệu của ốc vít, giá đỡ và phụ kiện đường ống phù hợp với thép không gỉ 316
Loại bỏ căn bản sự khác biệt tiềm ẩn do sự không phù hợp về vật chất.
③ Hoàn thiện toàn bộ lớp phủ chống ăn mòn và bảo vệ bịt kín cho thành ngoài của đường ống và các bộ phận khớp nối lộ ra ngoài
Cô lập sự xâm nhập của chất điện phân để tránh hình thành tình trạng vi tế bào dẫn điện.
④ Bố trí các khối anode hy sinh tại các vị trí kết nối lưỡng kim quan trọng để thực hiện ăn mòn anode thay cho thân ống
Chuyển tổn thất do ăn mòn sang các vật liệu thay thế có thể thay thế được.
⑤ Thường xuyên kiểm tra các điểm bong tróc lớp phủ và hư hỏng lớp cách nhiệt của các khu vực tiếp xúc với giá đỡ
Sửa chữa các lớp bảo vệ bị hư hỏng để ngăn chặn sự ăn mòn khớp nối đột ngột.
5. Bảng so sánh hiệu quả phòng ngừa
表格
| Chế độ lắp ráp và bảo vệ | Nguy cơ ăn mòn điện | Đề xuất ứng dụng |
|---|---|---|
| Tiếp xúc lưỡng kim trực tiếp + không cách nhiệt + lớp chống ăn mòn bên ngoài bị hư hỏng | Sự thủng nhanh cục bộ xảy ra trong-hoạt động ngắn hạn | Thêm lớp cách nhiệt và sửa chữa lớp phủ chống ăn mòn-của tường bên ngoài |
| Kết hợp vật liệu đồng nhất + cách ly cách nhiệt hoàn toàn + lớp phủ kín nguyên vẹn | Chặn hiệu quả vòng lặp pin chính và hạn chế ăn mòn nhanh | Đặc điểm kỹ thuật lắp đặt tiêu chuẩn để kết hợp các thành phần khác nhau của đường ống sưởi ấm bằng thép không gỉ |
| Bảo vệ cực dương hy sinh phân tán + kiểm tra điện trở cách điện thường xuyên + bảo trì lớp phủ định kỳ | Rủi ro rò rỉ mỏng nhanh cực kỳ thấp gây ra bởi khớp nối chênh lệch tiềm năng | Sơ đồ ưu tiên dành cho đường ống chôn và mạng lưới đường ống sưởi ấm được lắp ráp nhiều{0}}thành phần |
Phần kết luận
Sự ăn mòn điện của ống gia nhiệt bằng thép không gỉ 316 được kích hoạt bởi sự khác biệt tiềm năng giữa các kim loại ghép khác nhau và môi trường điện phân, tạo thành pin sơ cấp gây ra sự hòa tan anốt nhanh chóng và sự xuyên thấu của thành ống. Các chiến lược ngăn ngừa cốt lõi bao gồm cách ly các kim loại khác nhau bằng các bộ phận cách nhiệt, thống nhất các loại vật liệu đỡ và buộc chặt, tăng cường lớp bịt kín chống ăn mòn-của tường bên ngoài, áp dụng biện pháp bảo vệ cực dương hy sinh và tiến hành kiểm tra định kỳ các lớp bảo vệ. Quản lý toàn bộ-quy trình khép kín-trong việc lựa chọn vật liệu phụ kiện đường ống,-cấu trúc cách ly lắp đặt tại chỗ và bảo trì-chống ăn mòn hàng ngày có thể tránh được sự cố rò rỉ môi trường đột ngột và tai nạn tắt thiết bị do ăn mòn điện lưỡng kim của đường ống sưởi ấm.
