Hakisan galvanik berlaku apabila dua logam yang tidak serupa dengan potensi elektrod yang berbeza disambungkan secara elektrik dan direndam dalam medium elektrolit yang sama. Sel galvanik primer terbentuk secara spontan. Logam dengan potensi yang lebih rendah berfungsi sebagai anod dan mengalami pembubaran dan kakisan yang dipercepatkan, manakala bahan-berpotensi yang lebih tinggi bertindak sebagai katod dan pada dasarnya dilindungi. Apabila tiub pemanasan dipasang dengan keluli karbon, kuprum, aluminium dan kelengkapan lain, penembusan pantas setempat sering berlaku pada kedudukan sambungan, yang merupakan pemasangan biasa-risiko kakisan tersembunyi yang disebabkan.
1. Mekanisme Pembentukan Elektrokimia
Bahan logam yang berbeza mempunyai potensi kakisan semula jadi yang berbeza dalam persekitaran cecair yang sama. Apabila dua logam bersentuhan terus dan direndam dalam medium konduktif, elektron dipindahkan dari logam dengan rintangan kakisan yang lebih lemah (berpotensi lebih rendah) ke tiub pemanasan keluli tahan karat. Jika keluli tahan karat 316 mempunyai potensi yang agak positif, ia akan menjadi katod tanpa-kakisan sendiri yang jelas; logam berpasangan tidak serupa larut dengan cepat. Sebaliknya, apabila dipadankan dengan titanium, Hastelloy dan aloi berpotensi lebih tinggi yang lain, keluli tahan karat 316 bertukar menjadi anod, dan dinding paip akan lebih disukai terhakis dan berlubang berhampiran antara muka sesentuh. Lebih besar perbezaan potensi antara kedua-dua bahan, lebih cepat kadar tindak balas kakisan galvanik.
2. Senario Kegagalan Padanan Galvanik Biasa
Bebibir tiub Pemanas dilekat terus dengan bebibir keluli karbon dan pengikat;
Paip pemanasan keluli tahan karat disambungkan ke paip kuprum, injap loyang dan kurungan aluminium;
Badan tangki peralatan diperbuat daripada keluli karbon manakala elemen pemanas adalah keluli tahan karat 316 dengan pengaliran cecair;
Kimpalan campuran keluli tahan karat dan besi biasa tanpa struktur penampan peralihan.
3. Faktor Utama Mempercepatkan Hakisan Galvanik
Jurang berpotensi besar antara dua bahan logam sentuhan;
Elektrolit konduktif yang cukup mengandungi ion klorida untuk membentuk litar tertutup;
Kawasan sentuhan logam anod jauh lebih kecil daripada kawasan katod, yang membawa kepada ketumpatan arus anod yang sangat tinggi dan pitting yang cepat;
Suhu sederhana tinggi dan nilai pH rendah sangat meningkatkan kekonduksian ion dan kelajuan kakisan.
4. Keseluruhan-Langkah-Langkah Teknikal Pencegahan Pautan
① Mengamalkan prinsip padanan bahan homogen
Semua bebibir penyambung, bolt, penyokong dan pelapik tangki hendaklah menggunakan keluli tahan karat 316 atau 316L selaras dengan tiub pemanasan untuk menghapuskan perbezaan potensi daripada punca.
② Tambah gasket pengasingan penebat dan sesendal
Apabila logam yang berbeza tidak boleh diganti, pasangkan gasket penebat PTFE bukan konduktif di antara permukaan pemasangan bebibir; gunakan lengan penebat plastik untuk kedudukan penembusan bolt untuk memotong laluan pengaliran elektronik.
③ Optimumkan susun atur struktur untuk mengurangkan penyambungan cecair
Elakkan jurang pengekalan cecair yang sempit pada sambungan dua logam; meningkatkan cerun saliran untuk mengelakkan elektrolit daripada terperangkap di antara muka sentuhan untuk masa yang lama.
④ Seragamkan spesifikasi proses kimpalan
Untuk kimpalan logam berbeza yang tidak dapat dielakkan, gunakan rod kimpalan peralihan khas untuk mengelakkan gabungan langsung dua logam asas dan mencegah pembentukan sel galvanik pada kimpalan.
⑤ Sapukan keseluruhan pengasingan salutan anti-karat
Salut kawasan sentuhan dan bahagian paip bersebelahan dengan lapisan PFA atau epoksi untuk mengasingkan permukaan logam daripada medium elektrolit dan menyekat gelung kakisan.
5. Jadual Kontras Kesan Skim
表格
| Mod Padanan Perhimpunan | Risiko Kakisan Galvanik | Cadangan Permohonan |
|---|---|---|
| Sentuhan terus antara keluli karbon dan 316 tanpa penebat | Hakisan yang sangat serius | Haramkan kaedah perhimpunan ini |
| Aksesori bahan yang sama + tiada penebat diperlukan | Asas tiada kakisan galvanik | Reka bentuk piawai pilihan |
| Logam tidak serupa + pengasingan penebat PTFE | Memecahkan litar kakisan dengan berkesan | Transformasi wajib untuk peralatan sedia ada |
Kesimpulan
Hakisan galvanik pada asasnya berasal daripada perbezaan potensi antara logam heterogen dan gelung elektrokimia tertutup yang dibentuk oleh elektrolit. Penyelesaian yang paling asas ialah pemilihan bahan bersatu. Jika keadaan struktur adalah terhad, langkah-langkah penebat fizikal mesti diguna pakai untuk memotong pemindahan elektron dan saluran pengaliran cecair, untuk mengelakkan kebocoran kakisan dipercepatkan setempat bagi tiub pemanasan yang disebabkan oleh kolokasi bahan yang tidak betul dalam pemasangan sistem.
