Galvanische Korrosion tritt auf, wenn Heizrohre aus Titan unter feuchten oder elektrolythaltigen Bedingungen elektrisch mit unterschiedlichen Metallen wie Kohlenstoffstahl, Kupfer und gewöhnlichem Edelstahl verbunden werden. Aufgrund des Unterschieds im Elektrodenpotential entsteht eine Primärbatterie. Titan fungiert als Kathode und wird geschützt, während sich das verbundene minderwertige Metall schnell auflöst. In schweren Fällen kommt es an der Kontaktstelle zu erheblichen Lochfraß- und Materialverlusten, und herunterfallende Korrosionsprodukte lagern sich auf der Titanoberfläche ab, was zu Spaltkorrosion und lokalen Perforationen des Titanrohrs führt. Dieser Fehler tritt vor allem bei Rohrleitungsverbindungen aus gemischten Materialien, gemeinsamen Stützrahmen und Erdungsverbindungsteilen auf und ist auf elektrochemische Kopplungskorrosion zurückzuführen, die durch eine nicht übereinstimmende Metallpaarung verursacht wird.
1. Mechanismus zur Auslösung galvanischer Korrosion
Titan verfügt über einen äußerst stabilen Passivierungsfilm und ein viel höheres Elektrodenpotential als Kohlenstoffstahl, Eisen und Kupferlegierungen. Wenn zwei verschiedene Metalle in direktem metallischen Kontakt stehen und von Kondenswasser, Prozessleckflüssigkeit oder feuchter Luft mit Chloridionen umhüllt werden, entsteht spontan eine geschlossene galvanische Zelle. Das Metall mit niedrigerem Potential dient als Anode und unterliegt einer kontinuierlichen oxidativen Auflösung, um Elektronen freizusetzen, die zur Titankathodenoberfläche fließen und an der Reduktionsreaktion teilnehmen. Titan selbst wird im Anfangsstadium nicht verbraucht, aber eine große Menge an Anodenkorrosionsprodukten sammelt sich am Verbindungsspalt, blockiert die Flüssigkeit und bildet eine verschlossene Mikroumgebung. Der Passivierungsfilm auf der Titanoberfläche wird teilweise beschädigt und es kommt nach und nach zu Spaltkorrosion oder Lochfraß auf dem Titansubstrat. Im Gegensatz zur gleichmäßigen atmosphärischen Korrosion beruht dieser Schaden ausschließlich auf dem leitenden Kontakt zwischen zwei Metallen und dem Elektrolytmedium.
2. Typische Positionen, die anfällig für galvanische Korrosion sind
Flansch-Stoßverbindungen, bei denen Titanrohre direkt mit Rohrleitungsabschnitten aus Kohlenstoffstahl oder Kupfer verbunden werden;
Gewöhnliche Stahlrohrschellen und -halterungen, die fest an der Außenwand von Titanheizrohren befestigt sind;
Erdungsdrähte und Blitzschutzbänder aus gemischten Metallen, die an Titanausrüstung geschweißt oder angeschraubt sind;
Schraubbefestigungen aus Materialien auf Eisen--Basis zur Montage von Rohrverbindungsstücken aus Titan;
Überlappende Verlegebereiche, in denen Titanrohrleitungen an andere Prozessrohrleitungen aus Metall angeschlossen werden.
3. Kerninduzierende Faktoren, die Korrosionsschäden beschleunigen
Direkter starrer Kontakt zwischen Titan und unähnlichen Metallen ohne isolierende Isolationsmaßnahmen;
Kondensat, Regenwasser und ausgetretenes Medium bilden an Kontaktspalten eine durchgehende Elektrolytleitschicht;
Chloridionen in der Umgebung zerstören den lokalen Passivierungsfilm von Titan und verursachen Sekundärkorrosion;
Übermäßiges Kontaktflächenverhältnis zwischen Kathoden-Titan und anodenfremdem Metall, was die Auflösungsrate der Anode beschleunigt;
Langfristige-Freiluftanlage-ohne Rostschutzbeschichtung und Isolationsschutz für Verbindungsteile.
4. Vollständige-technische Maßnahmen zur Verhinderung und Kontrolle von Links
① Fügen Sie isolierende Dichtungen und Hülsen zur Isolierung zwischen Titanrohren und unterschiedlichen Metallstrukturen hinzu
Unterbrechen Sie grundsätzlich die Leiterbahn galvanischer Zellen.
② Verwenden Sie einheitlich Befestigungselemente, Stützen und Verbindungszubehör aus Titan oder Titanlegierung
Vereinheitlichen Sie das materielle Potenzial, um die treibende Kraft der Potenzialdifferenz zu beseitigen.
③ Tragen Sie eine Korrosionsschutzbeschichtung und wasserfeste Dichtungspaste auf alle Kontaktflächen auf
Verhindern Sie, dass Elektrolyt in Lücken eindringt und ein leitfähiges Medium bildet.
④ Optimieren Sie die Rohrleitungsanordnung, um direkte Überlappungen und Bindungen mit anderen Metallrohrleitungen zu vermeiden
Legen Sie unabhängige Verlege- und Befestigungswege für Titan-Heizleitungen fest.
⑤ Überprüfen Sie regelmäßig die Befestigungspositionen, um angesammelte Korrosionsablagerungen zu entfernen
Beseitigen Sie verstopfte Lücken, die zu sekundärer Spaltkorrosion führen.
5. Vergleichstabelle zur Präventionswirkung
表格
| Installations- und Schutzmodus | Risiko galvanischer Korrosion | Anwendungsvorschlag |
|---|---|---|
| Direkter Metallkontakt + keine Isolierung + exponierte feuchte Umgebung | Rasche Erosion des Anodenmetalls, gefolgt von Titanspaltkorrosion innerhalb weniger Monate | Stellen Sie den Betrieb ein und fügen Sie sofort isolierende Isolierkomponenten hinzu |
| Isolation zwischen unterschiedlichen Metallen + passende Titan-Befestigungselemente + Oberflächenversiegelung | Blockieren Sie effektiv die Bildung galvanischer Zellen und die Kopplungskorrosion | Standardkonstruktionsspezifikation für Rohrleitungssysteme aus Titan--Mischmaterialien |
| Völlig unabhängiges Titan-Stützsystem + integrierte -Korrosionsschutzhülle + regelmäßige Inspektion | Extrem geringe versteckte Gefahr elektrochemischer Korrosion | Bevorzugtes Schema für Arbeitsbedingungen in korrosiver Atmosphäre in Küsten- und Chemiefabriken |
Abschluss
Ein Versagen durch galvanische Korrosion des Titanheizrohrs entsteht durch die Potentialdifferenz zwischen unterschiedlichen gekoppelten Metallen und dem Elektrolytmedium, das eine Primärbatterie bildet, was zu einer bevorzugten Auflösung von Materialien mit niedrigem{0}}Potenzial und anschließender Spaltkorrosion auf Titan führt. Zu den Kernschutzmaßnahmen gehören die Unterbrechung der elektrischen Leitung durch Isolierung, die Vereinheitlichung passender Hilfsmaterialqualitäten, das Abdichten von Lücken zur Vermeidung von Elektrolytinfiltration und die Standardisierung der Verlegungsart der Rohrleitungen. Die vollständige-Prozesskontrolle der Designpaarung, die Installation vor-und die tägliche Patrouillenwartung können Rohrleitungsschäden und Unfälle mit Medienlecks vermeiden, die durch galvanische Kopplungskorrosion von Titanheizrohren verursacht werden.
