Pin Galvanic trong khớp nối ống thép không gỉ mặt bích với bu lông thép carbon

Tổng quan

Khi các mối nối mặt bích trong hệ thống đường ống được xây dựng bằng mặt bích ống thép không gỉ và bu lông thép cacbon, có nguy cơ hình thành tế bào điện. Điều này xảy ra khi hai kim loại khác nhau được kết nối điện với sự hiện diện của chất điện phân (chẳng hạn như nước), có thể dẫn đến ăn mòn điện của vật liệu kém quý hơn – trong trường hợp này là bu lông thép cacbon.

Cơ chế ăn mòn điện

• Dòng điện: Thép không gỉ cao quý hơn đáng kể so với thép cacbon. Khi cả hai tiếp xúc điện trong môi trường ăn mòn, thép cacbon (cực dương) ưu tiên bị ăn mòn, trong khi thép không gỉ (cực âm) được bảo vệ.

• Chất điện phân yêu cầu: Sự hiện diện của nước (đặc biệt là với muối hoặc tạp chất) là cần thiết để tế bào ăn mòn hoạt động.

• Hiệu ứng diện tích bề mặt: Nếu mặt bích thép không gỉ (cực âm) có diện tích bề mặt lớn so với bu lông thép cacbon (cực dương), thì sự ăn mòn của bu lông sẽ tăng tốc.

Hậu quả trong thế giới thực

• Bu lông nhanh bị gỉ sét: Bu lông thép cacbon có thể bị xuống cấp nhanh hơn nhiều, điều này có thể ảnh hưởng đến tính toàn vẹn cơ học của khớp nối mặt bích.

• Rủi ro an toàn: Hỏng bu lông có thể dẫn đến rò rỉ hoặc mất khả năng ngăn chặn nghiêm trọng trong các hệ thống điều áp.

• Các dấu hiệu có thể nhìn thấy: Rỉ sét và rỗ cục bộ xung quanh các lỗ bu lông hoặc trên chuôi bu lông là các chỉ số trực quan phổ biến.

Môi trường quan tâm điển hình

• Lắp đặt ngoài trời: Tiếp xúc với mưa, độ ẩm và ô nhiễm công nghiệp làm tăng nguy cơ.

• Ứng dụng hóa học và hàng hải: Sự hiện diện của clorua và chất điện phân xâm thực làm tăng thêm tốc độ ăn mòn.

• Làm ướt gián đoạn: Ngay cả sự ngưng tụ hoặc bắn tung tóe định kỳ cũng đủ để cho phép hoạt động điện.

Giải pháp kỹ thuật và giảm thiểu

Khuyến nghị thiết kế và bảo trì

• Tránh tiếp xúc trực tiếp giữa bu lông thép cacbon và mặt bích thép không gỉ trong môi trường ẩm ướt, xâm thực hoặc ngoài trời bất cứ khi nào có thể.

• Sử dụng miếng đệm, ống bọc và vòng đệm cách điện nếu phải nối các kim loại khác nhau, đặc biệt là trong các đường ống dẫn nước hoặc chất lỏng ăn mòn.

• Thường xuyên kiểm tra các mối nối bắt vít để tìm dấu hiệu ăn mòn.

• Thay thế bu lông bị hỏng hoặc bị ăn mòn nặng ngay lập tức để duy trì tính toàn vẹn của mối nối.

Những điểm chính cần nhớ

• Trộn mặt bích thép không gỉ với bu lông thép cacbon trong điều kiện ẩm ướt dẫn đến nguy cơ ăn mòn điện mạnh — chủ yếu là phân rã bu lông.

• Kỹ thuật cách nhiệt và lựa chọn vật liệu là rất quan trọng để ngăn ngừa hỏng hóc do hoạt động điện trong hệ thống đường ống.

• Việc sử dụng các vật liệu phù hợp (tất cả thép không gỉ) bất cứ khi nào có thể là giải pháp lâu dài đáng tin cậy nhất.

Bằng cách hiểu và giảm thiểu các tế bào điện trong các mối nối đường ống kim loại khác nhau, tuổi thọ và độ an toàn của việc lắp đặt của bạn có thể được đảm bảo.