Kā gumijas oderes klātbūtne uz tvertnes sienas maina galvaniskās korozijas risku nesaistītam titāna sildītājam tajā pašā elektrolītā?

Un procesa inženierim, kas ievieto titāna iegremdējamo sildītāju tērauda tvertnē ar gumijas oderi, galvaniskās korozijas risks ir ļoti atšķirīgs nekā tad, ja tvertne būtu bez pārklājuma. Titāna sildītājs ir galvaniski savienots ar milzīgu oglekļa tērauda virsmas laukumu neoderētā tērauda tvertnē. Tērauds (anods) ir pakļauts korozijai, galvenokārt aizsargājot titānu (katodu). Tērauda tvertnes siena korozējas, bet titāna sildītājs nerūsē. Izolatora gumija gumijas{4}}izklātā tvertnē elektriski izolēja tēraudu no elektrolīta. Tagad nav lielas katoda zonas, ar kurām savienot titāna sildītāju. Tomēr, ja gumijas oderē ir kāds neliels defekts (caurums, skrāpējums vai bojāta vieta), tiek izveidots ļoti kaitīgs galvaniskais pāris, kurā ļoti neliels daudzums atklātā tērauda (anoda) tiek savienots ar ļoti lielu titāna (katoda) laukumu. Galvaniskā strāva koncentrējas uz nelielo tērauda defektu un izraisa ātru tērauda tvertnes sienas dziļu iedobumu zem gumijas, izraisot oderes atdalīšanu un tvertnes atteici. Tvertne sabojājas, bet pats titāna sildītājs nav bojāts.

Galvaniskās korozijas mehānisms gumijas{0}}tvertnēs
Gumijas odere. Ar gumijas pārklājumu tvertnes gumijas oderējums elektriski izolē tērauda substrātu no elektrolīta. Titāna sildītājs ir elektriski izolēts no tērauda, ​​kad tas ir iegremdēts. Galvaniskā strāva nepāries, un titāns un tērauds (pārklāts ar nebojātu gumiju) nerūsīs. Bet, ja gumijas starplika ir bojāta (caurums, griezums vai bojāta vieta), atklātais tērauds darbojas kā mazs anods. Milzīgais titāna sildītājs (un jebkuras citas samitrinātas metāla virsmas) ir milzīgs katods. Katoda laukuma attiecība pret anodisko laukumu var būt lielāka par 1000:1. Galvaniskā strāva ir vērsta uz nelielo tērauda plaisu, kā rezultātā bojājuma vietā strāvas blīvums ir no 1 līdz 10 mA/cm2. Lielais strāvas blīvums ātri izšķīdina tēraudu, radot dziļu tranšeju, kas nolaiž gumijas oderi. Gumija zaudē saķeri, iespējams, atdalās un atsedz vairāk tērauda, ​​tādējādi palielinot atteici. Tā kā pats titāna sildītājs ir katods, tas ir aizsargāts un nav bojāts.

Galvaniskās strāvas blīvuma kvantitatīva noteikšana gumijas uzliku defektu gadījumā
Titāna sildītāja virsmas laukums (cm2) Gumijas defekta laukums (cm2) Katoda/anoda laukuma attiecība Galvaniskā strāva (μA) Strāvas blīvums defekta brīdī (mA/cm2) Laiks caurduršanai 6 mm tērauda tvertnes siena (gadi) 1,000 10 (liels defekts) 100,{{}}}}},{{} (pinhole) 1000:1 1,000 1.0 0.5-1 1,000 0.1 (mazs skrāpējums) 10 000:1 1,000 10 0.05-0.1 (nedēļas līdz mēneši) 2,000 0.1 20,000:1 2,000 20 0.03-0.05 (mēneši) 5,000 0.1 50,000:1 5,000 50 < 1 mēnesis 10,000 0.1 100,000:1 10,000 100 < 2 nedēļas
Scenārijs par titāna sildītāju uzstādīšanu gumijas{0}}tvertnēs: rokasgrāmata
Tvertnes apšuvuma sildītāja stāvoklis Elektriskā savienošana Galvaniskais risks Ieteicamā darbība
Gumija ir kārtībā, bez defektiem. Sildītājs atdalīts (nav savienots) Ļoti zems (nav ķēdes) OK. Monitora ikgadējā odere.
Nav defektu, neskarta gumija. Sildītājs savienots ar tēraudu (zeme) Zems (nav pieskaršanās elektrolītam tēraudam) Pēc izvēles, bet ieteicams.
mazi caurumi (< 1 mm2) in rubberHeater isolated High (localized pitting of steel)Fix pinholes. The heater is isolated by nylon bushings.
Ieduriet caurumus gumijāTērauda savienots sildītājsLow (titāns un tērauds ar vienādu potenciālu) Savienojums izlīdzina potenciālu un noņem galvanisko pāri.
Gumijas liela bojātā vieta Sildītājs izolēts Ļoti augsts (milzīgs tērauda atklātais laukums) Nekavējoties noņemiet sildītāju vai piestipriniet oderi.
Gumijas oderes vecums > 10 gadi (nezināmi defekti) Sildītājs izolēts Nezināms (iespējams, liels) Veiciet oderējuma dzirksteļu pārbaudi. Sildītāja izolācija.
Jebkura tvertne ar gumijas oderi un katoda aizsardzību Sildītājs izolēts Zems (CP aizsargā tēraudu) Labi. Pārbaudiet, vai CP sistēma darbojas.
Inženiertehniskie risinājumi galvaniskā riska mazināšanai
Ir pieejamas trīs iespējas, lai novērstu oderējuma defektu galvaniskās korozijas risku, ja titāna sildītājs ir jāuzstāda tvertnē ar gumijas{0}}oderējumu. Pirmajā variantā titāna sildītājs ir elektriski savienots ar tērauda tvertnes sienu (piemēram, ar vara stiepli, kas pievienota nepārklātam armatūrai). Ja titāna un tērauda potenciāls ir vienāds, galvaniskā strāva ir nulle pat tad, ja gumijas oderējumam ir defekti. Tēraudu aizsargā milzīgais titāna katoda laukums (katodiskā aizsardzība). Otrā metode ir upura anoda (cinka vai alumīnija) pievienošana titāna sildītājam. Pie jebkura oderējuma defekta korodē anods, nevis tērauds. Trešā metode ir pirms sildītāja uzstādīšanas pārbaudīt gumijas oderējumu, lai atrastu un novērstu visus defektus. Caurumi tiek atklāti ar augstsprieguma{8}}dzirksteļu testeri (5–15 kV), kas aizver ķēdi ar tērauda pamatni. Ja tiek konstatēta kļūme, tā tiek novērsta ar gumijas lāpīšanas līdzekli.

Secinājums: sildītājs-izolētas gumijas-tvertnes ar oderējumu rada augstu galvanisko risku starplikas defektu gadījumā
Gumijas oderējuma pievienošana tvertnes sienai pilnībā maina galvaniskās korozijas risku nesaistītam titāna sildītājam. Lielais tērauda laukums ir upura anods, lai aizsargātu titāna sildītāju neoderētā tērauda tvertnē. Tērauds ir elektriski izolēts no elektrolīta gumijas -izklātā tvertnē. Ja gumijas starplika ir bojāta (caurums, nobrāzums vai bojājums), veidojas ārkārtīgi kaitīgs galvaniskais pāris: ļoti mazs tērauda anods, kas savienots pārī ar ļoti milzīgu titāna katodu. Galvaniskās strāvas blīvums plaisas vietā var tuvoties 1-100 mA/cm², cauraužot 6 mm tērauda tvertnes sienu nedēļās vai mēnešos. Pats titāna sildītājs ir kārtībā, taču tvertne stipri saplīst. Lai izvairītos no šāda atteices veida, titāna sildītāji gumijas tvertnēs{11}}ir elektriski savienoti ar tērauda tvertnes sienu, lai izlīdzinātu potenciālu un novērstu galvanisko pāri. Piemēram, titāna sildītāja pasūtīšana tvertnei ar gumijas pārklājumu, elektriskās savienošanas aparatūras pieprasīšana un oderes dzirksteļu pārbaude palīdz nodrošināt, ka galvaniskā korozija oderes bojājumu gadījumā neizraisa priekšlaicīgu tvertnes atteici.