Галванична корозия: галваничната серия и как да я спрем е ускорената атака върху по-малко благородния от два различни метала, когато те са електрически свързани и споделят общ електролит. По-активният метал става анод и корозира, докато по-благородният метал става катод и е защитен.
Да се знае кой метал печели този двубой и с колко е в основата на предотвратяването на отказ, който е напълно предсказуем, след като са известни двойката, електролитът и съотношението на площите. Как се образува галваничната клетка Галваничната корозия изисква три съставки едновременно. Премахнете някоя от тях и реакцията спира.
- Два различни метала с различни електрохимични потенциали. - Електрическа връзка между тях, така че електрони да могат да тичат от анода към катода (болт, заварка, мокър контакт или споделена конструкция). - Непрекъснат електролит, свързващ двата метала: морска вода, кондензат, дъжд, технологична течност или дори влажен солен филм.
Двойката тогава се държи като късо съединена батерия: метални йони напускат анода, електроните пътуват през металния път и катодната реакция (обикновено редукция на кислорода или еволюция на водород) ги поема на благородната повърхност. Анодът се изтънява, ями или перфорира, докато катодът остава чист и светъл.
Галваничната серия Галваничната серия класира металите по измерения им корозионен потенциал в конкретен електролит, най-често морска вода. Тя не е същата като стандартната ЕМП серия на чистите елементи: използват се реални инженерни сплави в реална среда, затова пасивните неръждаеми стомани се появяват близо до благородния край.
Металът, който стои по-горе (по-аноден, по-отрицателен) корозира; металът по-долу (по-катоден, по-положителен) е защитен. Колкото по-голямо е разделението между два метала, толкова по-силен е движещият фактор за атака. Метал или сплав, Характер, Прибл.
потенциал в морска вода (V спрямо SCE) Магнезий, Най-аноден (най-активен), -1.60 Цинк, Аноден, -1.03 Алуминиеви сплави, Анодни, -0.79 Въглеродна и нисколегирана стомана, Анодни, -0.61 Чугун, Аноден, -0.61 Олово, Интермедиерен, -0.51 Калай, Интермедиерен, -0.49 Морски месинг/бронз
Интермедиерен, -0.40 Мед, Интермедиерен (леко благороден), -0.36 Неръждаема стомана 316 (пасивна), Катодна (благородна), -0.05 Титан, Катоден (благороден), 0.00 Графит, Най-катоден (най-благороден), +0.25 Посочените стойности са ориентировъчни и се измества с температура, аериране, поток и клас на сплавта затова третирайте класирането като насока, а не като абсолютна величина.
Ефектът от съотношението на площите Най-опасната проекционна грешка е малък анод, свързан към голям катод. Катодният ток се разпределя върху цялата благородна повърхност, но цялото съответно анодно тяло е принудено да напусне малка активна област, така че плътността на тока върху анода става огромна и малката част се изяжда бързо.
Класическият пример е закрепващ елемент от въглеродна стомана, държащ голяма плоча от неръждаема или медна сплав: болтът се пожертва за седмици. Обърнете геометрията и атаката се разпростира тънко и поносимо. Правилото е просто: никога не позволявайте анодът да бъде малкият компонент.
Ако смесена двойка е неизбежна, направете по-малко благородния метал голям член и изработвайте крепежни елементи от по-благородния материал. Предотвратяване чрез избор на материал и дизайн Предотвратяването започва още на чертожната маса. Най-надеждните защити, по ред на ефективност, са: - Избягвайте комбинацията.
Изберете метали, близо един до друг в галваничната серия, идеално в рамките на около 0.15 V, или използвайте една и съща сплав навсякъде. - Електрически изолирайте. Прекъснете металния път с незпроводими уплътнения, втулки и шайби, така че никой поток от електрони да не е възможен, дори когато и двата метала са мокри.
- Нанесете покритие върху катода, не само върху анода. Боядисването само на анода е рисковано: дефект в покритието концентрира целия катоден ток върху малка дупчица. Покрийте и двата металa, като приоритизирате благородната повърхност. - Проектирайте без капани. Наклонете повърхностите за оттичане, избягвайте цепнатини и не допускайте електролит да се задържа в съединението.
Задържаната влага под изолация често е причина за скрита атака, тясно свързана с корозията под изолация. Когато галваничните условия се комбинират с опън и специфична среда, една и съща двойка може да подпомогне и напукване от корозия под напрежение, затова изборът на материал трябва да вземе предвид повече от еднородната метална загуба.
Жертвени аноди: галваничната корозия в услуга на защитата Същата физика, която разрушава болт, може да защити цяла конструкция, когато двойката е избрана умишлено. Свържете много активен метал като цинк, алуминий или магнезий към стомана и активният метал става анод и корозира предпочитателно, правейки стоманата катод и я защитавайки.
Това е основата на галваничната (жертвена) катодна защита, използвана по корпуса на кораби, резервоари, погребани тръбопроводи и водни кутии на топлообменници. Жертвеният анод е консуматив и трябва да се инспектира и замени преди да бъде напълно изчерпан.
Цинковите покрития на поцинкована стомана работят по същия начин в малък мащаб: цинкът корозира първи и защитава стоманата при надрасквания. За оразмеряване на анодите, референтни електроди и системи с външен приложен ток вижте ръководството за катодна защита.
Инспекция и мониторинг при поддръжка Галваничната атака е предсказуема, което я прави идеална за планирани инспекции, а не за чакане до отказ. Фокусирайте се върху съединения между различни метали, крепежни елементи, интерфейси тръба, колектор и всяко място, където два материала се срещат при мокри или влажни условия.
Търсете предпочитателно изчезване на метал, отлагания и петна от страната на активния метал, докато благородната страна остава чиста. Структурираната програма за поддръжка не позволява тези наблюдения да се изгубят.
Екипи, които записват показания на аноди, състояние на покритията и инспекции на съединения като повтарящи се задачи в компютъризирана система за управление на поддръжката (CMMS) като Fabrico, могат да следят загубата на стена във времето и да задействат смяна на анода преди протичане, превръщайки корозионната изненада в планирана задача.
Запишете демонстрация на Fabrico, за да видите как маршрути за инспекция на различни метали се вписват в превантивен график. Често задавани въпроси Кой метал корозира в галванична двойка? По-малко благородният, по-анодният метал винаги корозира.
Намерете и двата метала в галваничната серия: този, който е по-горе в активния край, се изтънява и прави ями, докато по-благородният метал е защитен. Магнезий, цинк, алуминий и въглеродна стомана са често срещани аноди; неръждаеми стомани, медни сплави, титан и графит са чести катоди. Спира ли боядисването галваничната корозия?
Покритията помагат, но само ако са нанасяни правилно. Покрийте и двата метала и дайте приоритет на катода. Боядисването само на анода е рисковано, защото всяка дупчица концентрира целия катоден ток върху малка гола точка и ускорява перфорацията там. Жертвени аноди, просто галванична корозия умишлено? Да.
Жертвеният анод е умишлено избран активен метал, обикновено цинк, алуминий или магнезий, свързан към конструкцията така, че да корозира първи и да защитава стоманата. Той е консуматив и трябва да се инспектира и замени преди да бъде напълно използван.
Вход
Блог
