Hakisan galvanik berlaku apabila tiub pemanasan titanium disambungkan secara elektrik kepada logam yang berbeza dengan potensi elektrod yang berbeza dan direndam dalam medium elektrolit konduktif. Sel galvanik primer terbentuk secara spontan. Logam dengan potensi yang lebih rendah berfungsi sebagai anod dan larut dengan cepat, manakala titanium dengan filem pempasifan yang stabil bertindak sebagai katod dan dilindungi. Dalam pemasangan sebenar, apabila titanium bersentuhan dengan kelengkapan keluli karbon, tembaga, aluminium dan keluli tahan karat biasa, kakisan setempat yang teruk akan muncul pada bahagian logam yang dipadankan, dan pinggir filem pempasifan titanium akan rosak untuk menghasilkan kebocoran pitting. Kakisan ini tertumpu secara mendadak pada antara muka sentuhan dan menyebabkan kegagalan peralatan jauh lebih cepat daripada kakisan seragam.
1. Mekanisme Kakisan Galvanik Elektrokimia
Titanium mempunyai potensi kakisan yang sangat positif dalam kebanyakan persekitaran yang menghakis dan membentuk lapisan pempasifan titanium dioksida lengai padat pada permukaannya. Apabila ia membuat sentuhan logam langsung dengan logam seperti besi, aluminium dan tembaga dengan potensi yang lebih negatif, gelung pemindahan elektron dibina di bawah tindakan elektrolit. Anod logam yang tidak serupa secara berterusan kehilangan elektron dan terion ke dalam medium untuk penggunaan kakisan; permukaan titanium menangkap elektron untuk melengkapkan tindak balas pengurangan oksigen katodik, dan filem pempasifannya adalah utuh di kebanyakan kawasan. Walau bagaimanapun, pada celah kecil sempadan sentuhan, ion halogen dalam medium berkumpul dan memecahkan filem TiO₂ tempatan, mendorong pitting tepat pada substrat titanium. Semakin besar nisbah kawasan anod katod-, semakin ganas kadar kakisan anodik dan tepi sentuhan titanium lebih terdedah kepada penembusan setempat.
2. Kedudukan Biasa Terdedah Kepada Kakisan Galvanik
Bahagian sentuhan antara paip titanium dan penyokong keluli karbon, pengapit paip dan kurungan tetap;
Kedudukan pemasangan bebibir dipadankan dengan loyang, besi tergalvani dan bolt aloi aluminium;
Sambungan kimpalan antara paip utama titanium dan bahagian penyambung tambahan bukan{0}}titanium;
Antara muka sambungan berulir dengan kelengkapan paip keluli biasa dan sambungan peralihan;
Kawasan percikan dan basah di mana komponen titanium menyentuh struktur logam lain.
3. Faktor Pengaruh Teras Mempercepatkan Kakisan Galvanik
Perbezaan potensi yang berlebihan antara bahan logam heterogen berpasangan;
Titanium sebagai-katod kawasan besar dipadankan dengan-aksesori anod kawasan kecil, menguatkan ketumpatan arus kakisan;
Sederhana yang mengandungi klorida dan ion fluorida meningkatkan kekonduksian dan memusnahkan filem pempasifan;
Cecair pekat dan medium proses meresap ke dalam celah pemasangan untuk membentuk persekitaran elektrolit tertutup;
Tiada langkah pengasingan penebat yang membawa kepada pengaliran elektrik terus antara dua logam.
4. Berbilang-Keseluruhan-Langkah Kawalan Pencegahan Pautan
① Mengamalkan prinsip padanan bahan homogen
Satukan kurungan, pengapit dan pengikat kepada titanium tulen atau aloi titanium untuk menghapuskan perbezaan potensi secara asas.
② Tambah gasket pengasingan penebat antara logam yang berbeza
Letakkan pad penebat PTFE, getah atau seramik untuk memotong litar konduktif dan menyekat pembentukan sel galvanik.
③ Optimumkan perkadaran kawasan katod dan anod
Jika logam yang berbeza mesti digunakan, pastikan bahagian anod yang mudah terhakis mempunyai luas permukaan yang lebih besar untuk mengurangkan beban kakisan unit.
④ Tutup celah pemasangan untuk mengelakkan penyusupan cecair
Sapukan gam pengedap anti-kakisan pada bebibir dan sambungan berulir untuk mengelakkan elektrolit memasuki antara muka sesentuh.
⑤ Konfigurasikan perlindungan anod korban untuk struktur campuran yang tidak dapat dielakkan
Pasang-blok logam korban yang rendah untuk menghakis dan melindungi tiub pemanasan titanium.
5. Jadual Perbandingan Kesan Pencegahan
表格
| Mod Padanan Perhimpunan | Risiko Kakisan Galvanik | Cadangan Permohonan |
|---|---|---|
| Sentuhan terus antara aksesori keluli karbon dan permukaan titanium kosong | Kakisan pantas pada kelengkapan dan lubang tepi pada titanium | Tambah penebat atau gantikan dengan bahagian titanium dengan segera |
| Padanan titanium penuh + rawatan kedap jurang | Pada asasnya menghapuskan kakisan galvanik bahaya tersembunyi | Spesifikasi pemasangan standard untuk peralatan titanium |
| Pengasingan penebat + perlindungan tambahan anod korban | Prestasi kakisan anti-galvanik jangka panjang-yang stabil | Skim sokongan wajib reka bentuk logam campuran |
Kesimpulan
Kakisan galvanik tiub pemanasan titanium didorong oleh perbezaan potensi antara logam heterogen dan gelung elektrolit konduktif. Strategi pencegahan teras termasuk pemilihan homogenisasi bahan, penebat fizikal untuk memutuskan laluan pengaliran, pengedap celah untuk mengasingkan cecair menghakis dan perlindungan anod korban tambahan. Pemeriksaan bahan masuk standard yang ketat dan pengurusan proses pemasangan boleh mengelakkan kegagalan kebocoran pramatang yang disebabkan oleh kakisan sel galvanik pada kedudukan sambungan tiub pemanasan titanium.
