Galvanik korozyon, titanyum ısıtma tüpleri farklı elektrot potansiyellerine sahip farklı metallere elektriksel olarak bağlandığında ve iletken elektrolit ortamına daldırıldığında meydana gelir. Birincil galvanik hücre kendiliğinden oluşur. Düşük potansiyele sahip metal anot görevi görür ve hızla çözünür, stabil pasifleştirme filmine sahip titanyum ise katot görevi görür ve korunur. Gerçek montajda, titanyum karbon çeliği, bakır, alüminyum ve sıradan paslanmaz çelik bağlantı parçaları ile temas ettiğinde, eşleşen metal parçalarda ciddi lokal korozyon meydana gelecek ve titanyum pasivasyon filminin kenarı, çukurlaşma sızıntısı oluşturacak şekilde hasar görecektir. Bu korozyon, temas arayüzlerinde keskin bir şekilde yoğunlaşır ve tekdüze korozyondan çok daha hızlı bir şekilde ekipman arızasına neden olur.
1. Elektrokimyasal Galvanik Korozyon Mekanizması
Titanyum, çoğu korozif ortamda son derece pozitif bir korozyon potansiyeline sahiptir ve yüzeyinde yoğun, inert bir titanyum dioksit pasivasyon tabakası oluşturur. Demir, alüminyum ve bakır gibi daha negatif potansiyele sahip metallerle doğrudan metal teması kurduğunda, elektrolitin etkisi altında bir elektron transfer döngüsü oluşturulur. Benzer olmayan metal anot, sürekli olarak elektronlarını kaybeder ve korozyon tüketimi için ortama iyonize olur; Titanyum yüzeyi, katodik oksijen indirgeme reaksiyonunu tamamlamak için elektronları yakalar ve pasifleştirme filmi çoğu alanda sağlamdır. Bununla birlikte, temas sınırının küçük boşluğunda, ortamdaki halojen iyonları toplanıp yerel TiO₂ filmini kırarak titanyum substrat üzerinde noktasal çukurlaşmaya neden olur. Katot-anot alanı oranı ne kadar büyük olursa, anodik korozyon hızı o kadar şiddetli olur ve titanyum temas kenarı lokal delinmeye daha yatkın olur.
2. Galvanik Korozyona Duyarlı Tipik Konumlar
Titanyum borular ile karbon çeliği destekler, boru kelepçeleri ve sabit braketler arasındaki temas parçaları;
Pirinç, galvanizli demir ve alüminyum alaşımlı cıvatalarla eşleşen flanş montaj konumları;
Titanyum ana boru ile-titanyum olmayan yardımcı bağlantı parçaları arasındaki kaynak bağlantıları;
Sıradan çelik boru bağlantı parçaları ve geçiş bağlantılarıyla dişli bağlantı arayüzleri;
Titanyum bileşenlerin diğer metal yapılara temas ettiği sıçrama ve ıslak alanlar.
3. Galvanik Korozyonu Hızlandıran Temel Tetikleyici Faktörler
Eşleştirilmiş heterojen metal malzemeler arasında aşırı potansiyel farkı;
Küçük-alanlı anot aksesuarlarıyla eşleşen geniş-alanlı katot olarak titanyum; korozyon akımı yoğunluğunu artırır;
İletkenliği artıran ve pasifleştirme filmini yok eden, klorür ve florür iyonları içeren ortam;
Kapalı elektrolit ortamı oluşturmak için montaj boşluklarına sızan yoğunlaştırılmış sıvı ve proses ortamı;
İki metal arasında doğrudan elektrik iletimine yol açan yalıtım izolasyon önlemleri yoktur.
4. Çok-Bütün-Bağlantı Önleyici Kontrol Önlemleri
① Homojen malzeme eşleştirme ilkesini benimseyin
Potansiyel farkı temelden ortadan kaldırmak için braketleri, kelepçeleri ve bağlantı elemanlarını saf titanyum veya titanyum alaşımıyla birleştirin.
② Farklı metaller arasına yalıtım izolasyon contaları ekleyin
İletken devreyi kesmek ve galvanik hücre oluşumunu engellemek için PTFE, kauçuk veya seramik yalıtım pedleri döşeyin.
③ Katot ve anot alanı oranını optimize edin
Farklı metallerin kullanılması gerekiyorsa, ünitenin korozyon yükünü azaltmak için kolayca korozyona uğrayan anot parçasının daha geniş bir yüzey alanına sahip olduğundan emin olun.
④ Sıvı sızmasını önlemek için montaj boşluklarını kapatın
Elektrolitin temas arayüzüne girmesini önlemek için flanş ve dişli bağlantı noktalarına-korozyon önleyici sızdırmazlık yapıştırıcısı uygulayın.
⑤ Kaçınılmaz karma yapılar için kurban anot korumasını yapılandırın
Tercihen titanyum ısıtma tüplerini paslandırmak ve korumak için düşük-potansiyelli kurban metal bloklar takın.
5. Önleme Etkisi Karşılaştırma Tablosu
表格
| Montaj Eşleştirme Modu | Galvanik Korozyon Riski | Uygulama Önerisi |
|---|---|---|
| Karbon çeliği aksesuarlar ile çıplak titanyum yüzey arasında doğrudan temas | Bağlantı parçalarının hızlı korozyonu ve titanyumda kenar çukurlaşması | Hemen yalıtım ekleyin veya titanyum parçalarla değiştirin |
| Tam titanyum eşleştirme + boşluk kapatma işlemi | Temel olarak galvanik korozyonun gizli tehlikesini ortadan kaldırın | Titanyum ekipmanı için standart kurulum özellikleri |
| Yalıtım izolasyonu + kurban anot yardımcı koruması | Uzun-durumlu anti-galvanik korozyon performansı | Karışık metal tasarımı zorunlu destek şeması |
Çözüm
Titanyum ısıtma tüplerinin galvanik korozyonu, heterojen metaller ile iletken elektrolit döngüsü arasındaki potansiyel farktan kaynaklanmaktadır. Temel önleme stratejileri, malzeme homojenleştirme seçimini, iletim yolunu kesmek için fiziksel yalıtımı, aşındırıcı sıvıyı izole etmek için boşluk sızdırmazlığını ve yardımcı kurban anot korumasını içerir. Sıkı standartlaştırılmış gelen malzeme denetimi ve montaj süreci yönetimi, titanyum ısıtma tüplerinin bağlantı konumlarında galvanik hücre korozyonunun neden olduğu erken sızıntı arızasını tamamen önleyebilir.
