Quan els tubs d'escalfament de titani estan acoblats elèctricament amb metalls diferents amb una diferència de potencial òbvia i submergits en un medi d'electròlit conductor, es forma espontàniament una cel·la primària galvànica. El titani normalment té un potencial d'elèctrode relativament positiu amb una pel·lícula passiva estable de diòxid de titani i actua com a càtode a protegir en la majoria dels casos. Els metalls amb menor potencial serviran com a ànode i es dissolen ràpidament. No obstant això, quan es combina amb platí, grafit o altres metalls nobles amb un potencial molt més alt, el titani es converteix en l'ànode i pateix un gravat localitzat greu als límits de contacte, donant lloc a fuites de perforació i penetració. Aquesta corrosió es concentra en les juntes de muntatge, amb un progrés de dany extremadament ràpid en comparació amb la corrosió uniforme convencional.
1. Mecanisme electroquímic de corrosió galvànica
El titani genera una pel·lícula passiva densa de TiO₂ en la majoria dels ambients aquosos, amb un alt potencial de corrosió. Quan es connecta directament a acer al carboni, alumini, zinc i altres metalls actius, el metall diferent perd electrons contínuament i es dissol com a ànode, mentre que el càtode de titani es manté intacte bàsicament. Si el titani està en contacte amb metalls nobles com el platí i el grafit, el seu potencial es torna negatiu relativament, la pel·lícula passiva a la vora de contacte es trenca preferentment i la matriu de titani es dissol intensament com a ànode. Com més gran sigui la relació d'àrea entre càtode i ànode, més gran serà la densitat de corrent a la superfície de l'ànode i més ràpid s'expandeix la corrosió localitzada al llarg de la bretxa de contacte. El medi amb ions de clorur i fluorur destruirà encara més la pel·lícula passiva incompleta i accelerarà la fallada de penetració.
2. Posicions típiques susceptibles a la corrosió galvànica
Zones de contacte entre tubs de titani i suports d'acer al carboni, abraçadores de tubs i suports fixos;
Connexions de brida amb cargols i juntes de llautó, acer galvanitzat o aliatge d'alumini;
Posicions de transició de soldadura entre la canonada principal de titani i els accessoris de canonades auxiliars no de titani{0};
Juntes roscades combinades amb adaptadors d'acer normals i connectors metàl·lics heterogenis;
Zones d'esquitxades humides on els components de titani toquen altres marcs estructurals metàl·lics i carcassa d'equips.
3. Factors bàsics que acceleren la corrosió galvànica
Bucle potencial excessiu entre dos tipus de materials metàl·lics heterogenis coincidents;
Titani com a ànode d'-àrea petita combinat amb càtode de metall noble d'àrea gran-, augmentant molt la taxa de corrosió;
Mitjà amb alta conductivitat i ions halògens que trenquen la pel·lícula passiva i intensifiquen la reacció electroquímica;
Líquid condensat i mitjà de procés filtrant-se als buits de muntatge per formar un entorn d'electròlit tancat;
La manca de mesures d'aïllament aïllant que condueixin al contacte conductor directe entre dos metalls.
4. Mesures tècniques de-prevenció i control d'enllaços complets
① Adopteu el principi de concordança de materials homogenis
Unifiqueu els suports, els elements de fixació i els accessoris de connexió al material de titani per eliminar fonamentalment la diferència de potencial.
② Afegiu juntes aïllants i mànigues aïllants entre metalls diferents
Utilitzeu peces d'aïllament de PTFE, cautxú o ceràmica per tallar els bucles conductors i bloquejar la formació de cèl·lules galvàniques.
③ Optimitzeu la proporció de l'àrea del càtode-ànode per a una connexió mixta inevitable
Assegureu-vos que la part de l'ànode que es corroeix fàcilment té una àrea de contacte més gran per reduir la densitat de corrent de corrosió de la unitat.
④ Segellar els espais del conjunt amb un segellador anticorrosió
Eviteu que el líquid corrosiu penetri a les interfícies de contacte per evitar l'acumulació d'electròlits.
⑤ Configureu la protecció de l'ànode de sacrifici per a estructures metàl·liques mixtes complexes
Instal·leu blocs de sacrifici de baix-potencial per corroir i protegir preferentment els tubs de calefacció de titani.
5. Taula comparativa d'efectes de prevenció
表格
| Esquema de concordança de muntatge | Risc de corrosió galvànica | Suggeriment d'aplicació |
|---|---|---|
| Contacte directe entre els accessoris d'acer al carboni i la superfície nua de titani | Ràpida corrosió dels accessoris i picat de vora sobre titani | Afegiu un aïllament aïllant o substituïu-lo per peces de titani immediatament |
| Coincidència completa de titani + tractament de segellat de buits | Bàsicament eliminar els perills ocults de corrosió galvànica | Especificació estàndard d'instal·lació per a canonades de pressió de titani |
| Aïllament d'aïllament + protecció d'ànode sacrificial auxiliar | Rendiment estable a llarg-anti-corrosió galvànica | Disseny de metall mixt pla de suport obligatori |
Conclusió
La corrosió galvànica dels tubs d'escalfament de titani és induïda per la diferència de potencial entre metalls diferents i el circuit conductor d'electròlits tancat. Les idees bàsiques de prevenció són seleccionar materials coincidents unificats, adoptar un aïllament físic per desconnectar camins conductors, segellar buits per aïllar el medi corrosiu i aplicar protecció auxiliar d'ànode de sacrifici. La inspecció estricta del material entrant i la gestió estandarditzada del procés de muntatge poden evitar eficaçment la fallada prematura de fuites causada per la corrosió galvànica a les posicions de connexió dels tubs de calefacció de titani.
