Un suport d'escalfador de PTFE d'acer inoxidable cargolat a un dipòsit d'acer en un bany d'àcid conductor crea una bateria petita. Al llarg de setmanes, aquest suport s'ovellarà, s'oxidarà i, finalment, fallarà, i podria deixar caure l'escalfador al dipòsit. Aquesta és la corrosió bimetàl·lica clàssica. Reconèixer els primers signes i aplicar el remei correcte-l'aïllament elèctric o la concordança del material-impedeix que un suport aparentment menor es converteixi en un costós accident dins del tanc.
Què és la corrosió bimetàl·lica i per què es produeix?
Quan dos metalls diferents estan connectats elèctricament i exposats a un líquid conductor (l'electròlit), es forma una cèl·lula galvànica. El metall menys noble es converteix en l'ànode i es corroeix preferentment; el metall més noble (càtode) roman protegit. En un tanc de revestiment, el bany conductor-sovint una solució àcida o alcalina amb un alt contingut iònic-completa el circuit.
Per a un suport de suport de l'escalfador, els parells de materials habituals inclouen:
Suport d'acer inoxidable(més noble) cargolat a adipòsit d'acer al carboni(menys noble) → el dipòsit d'acer es corroeix ràpidament al voltant dels forats dels cargols.
Suport de coure o llautó(més noble) unit a adipòsit d'acer inoxidable(menys noble) → l'acer inoxidable pot patir corrosió per picades o esquerdes.
Suport d'acer inoxidablecargolat a adipòsit de titani(molt noble) → l'acer inoxidable es converteix en l'ànode i es corroeix.
La direcció exacta de la corrosió depèn de la sèrie galvànica de l'electròlit específic. En la majoria dels banys de revestiment àcid, el metall menys noble (ànode) és el que perdrà material. Els signes reveladors es descriuen a continuació.
ReconeixentSuport de suport de l'escalfador de corrosió bimetàl·lic PTFEFracàs
La inspecció de camp de les instal·lacions d'escalfadors de PTFE hauria d'incloure una mirada atenta al suport de suport i als seus punts de fixació. Els indicadors clau de l'atac galvànic actiu inclouen:
Taca d'òxid intensa o-marró vermellosaconcentrat a la unió, especialment al voltant dels caps dels cargols, les femelles o la interfície entre la brida del suport i la paret del dipòsit.
Picadura o pèrdua de material localitzadaal propi suport o a la superfície de muntatge del dipòsit. Les fosses solen aparèixer en un patró d'anell directament sota la rentadora del cargol o al voltant del forat del cargol.
Descamació o exfoliacióde la superfície metàl·lica prop de l'àrea de contacte. En casos greus, el gruix del suport es redueix visiblement o el forat del cargol s'allarga.
Productes de corrosió blancs o verdosos(p. ex., en suports d'acer inoxidable en banys àcids rics en clorur) que indica una corrosió activa de les esquerdes sota el cap del cargol.
El cargol en si és sovint el camí del corrent galvànic. Si el cargol està fet d'un metall diferent del suport i del dipòsit, pot accelerar el dany.
Remeis immediats: trencar el circuit elèctric
El remei més ràpid per a la corrosió bimetàl·lica existent és aïllar elèctricament els metalls diferents. Això s'aconsegueix utilitzant maquinari de plàstic no conductor que impedeix el contacte directe metall amb metall.
Volanderes planes de plàstic i volanderes
Volanderes planesde PTFE, PVDF o polipropilè es col·loquen entre el cap del cargol i el suport, i entre la femella i la superfície del dipòsit. Això interromp el camí conductor a través del fixador.
Renandes d'espatlles(també anomenats casquilles aïllants) s'insereixen al forat del cargol del suport. L'espatlla alinea l'interior del forat, evitant que l'eix del cargol entri en contacte amb el metall del suport. La brida de la rentadora d'espatlles separa el cap del cargol de la superfície del suport.
Un kit d'aïllament complet normalment inclou:
Una rentadora d'espatlla de PTFE (o PVDF) per al forat del cargol.
Dues volanderes planes de PTFE: una sota el cap del cargol, una sota la femella.
Opcionalment, una junta de plàstic o goma entre les cares d'acoblament de la brida del suport i el dipòsit.
Quan s'instal·la correctament, no hi ha contacte metall amb metall entre el suport i el dipòsit, ni entre el cargol i el suport. El circuit elèctric està trencat i el corrent galvànic no pot fluir.
Per què es prefereix el PTFE per a les rentadores
Les rentadores de PTFE són ideals perquè també resisteixen la química agressiva del bany. A diferència del niló o el plàstic genèric, el PTFE no s'infla, suavitza ni degrada en àcids calents, àlcalis o solucions de revestiment. Es manté dimensionalment estable, mantenint l'aïllament elèctric durant anys de servei. El PTFE també té excel·lents propietats antiadherents, que impedeixen que els productes de corrosió superin la bretxa aïllant.
Solució permanent: fer coincidir el material del suport amb el dipòsit
Per a instal·lacions noves o quan es reinstal·la un suport que falla repetidament, una solució permanent és canviar el material del suport perquè coincideixi amb el material del dipòsit. Aleshores, no existeix potencial galvànic perquè els metalls idèntics no tenen voltatge de conducció.
Si el dipòsit és d'acer inoxidable 316L→ Especifiqueu un suport també d'acer inoxidable 316L. Encara es recomana una junta aïllant (per exemple, una làmina d'EPDM o PTFE) col·locada entre les cares de la brida per evitar la corrosió de les esquerdes per l'electròlit estancat atrapat entre superfícies metàl·liques idèntiques.
Si el dipòsit és de polipropilè o plàstic PVDF→ Un suport fet del mateix material plàstic (PP o PVDF) elimina els problemes de compatibilitat galvànica i química. De vegades s'utilitzen suports de plàstic amb reforç metàl·lic a l'interior, però l'exterior mullat ha de ser el mateix plàstic que el dipòsit.
Si el dipòsit és d'acer al carboni folrat amb cautxú→ El suport també ha de ser d'acer al carboni amb un recobriment de goma idèntic. Alternativament, un suport totalment plàstic evita qualsevol exposició metàl·lica.
La combinació del material del suport amb el material del dipòsit garanteix que, fins i tot si falla l'aïllament elèctric, no es produeix cap corrosió galvànica perquè els dos metalls tenen el mateix potencial de corrosió.
El parabolt també importa
Els cargols, les femelles i les volanderes que s'utilitzen per connectar el suport també han de ser compatibles. Fins i tot amb volanderes aïllants, la subjecció en si ha de ser d'un material que sigui idèntic al suport o químicament inert sota el bany. Les opcions habituals inclouen:
Cargols d'acer inoxidable recoberts de PTFE– El recobriment proporciona tant aïllament com resistència química.
Perns de PVDF o niló– Totalment no metàl·lic, però s'han de respectar els límits de parell (els cargols de plàstic no es poden estrènyer tant com els metàl·lics).
Perns Hastelloy o titani– Quan s'utilitzen amb suports metàl·lics coincidents, aquests aliatges nobles resisteixen la corrosió, però s'han d'aïllar de metalls diferents.
Calendari d'inspecció i prevenció
Un simple programa de manteniment preventiu pot atrapar la corrosió bimetàl·lica abans que provoqui una fallada del suport:
Control visual mensual– Busqueu taques d'òxid, picades o dipòsits blancs al voltant dels cargols de muntatge del suport.
Comprovació trimestral del parell– Els cargols solts poden indicar que la corrosió ha reduït el gruix del suport o del material del dipòsit. No apretar massa; simplement comproveu si hi ha soltes.
Desmuntatge anual– Traieu el suport, inspeccioneu els forats dels cargols i les superfícies d'acoblament. Substituïu qualsevol maquinari corroït. Torneu a instal·lar amb noves volanderes aïllants de PTFE si les originals mostren desgast.
Si algun forat del cargol del suport o del dipòsit mostra un allargament o picades significatius, la part afectada s'ha de substituir immediatament.
Conclusió: l'aïllament és la cura per a una malaltia electroquímica
Prevenir la corrosió bimetàl·lica dels suports de l'escalfador és una qüestió senzilla de trencar la connexió elèctrica entre diferents metalls. Un conjunt de rentadores planes i rentadores d'espatlla de PTFE costa poc, però estalvia el maquinari i evita un accident perillós dins del dipòsit. Per a un remei permanent, fer coincidir el material del suport amb el material del dipòsit elimina completament la força motriu. La corrosió és una malaltia electroquímica i l'aïllament és la cura. Quan una funda d'escalfador de PTFE resisteix perfectament el bany, no hi ha excusa per deixar que un suport d'acer barat falli per un atac galvànic. Especifiqueu i mantingueu el conjunt mecànic complet amb tanta cura com el propi escalfador.
