Титаниевите нагревателни тръби имат отлична анти{0}}корозионна производителност в киселина, солен разтвор и органични среди, така че те са широко съчетани с различни метални аксесоари за тръбопроводи по време на монтаж на резервоар. Много конструктори директно свързват фланци от титанови тръби с медни тръби, медни съединения и медни дренажни компоненти, за да спестят разходи за сглобяване, като пренебрегват огромната потенциална разлика между титан и мед в проводими корозивни среди. След като два различни метала се потопят в един и същ електролитен разтвор и образуват проводяща верига, ще възникне галванична корозия, която силно съкращава експлоатационния живот на по-слабия метален компонент и предизвиква преждевременна повреда поради утечки на целия нагревателен модул.
Основната причина за галваничната корозия се крие в различната електродна потенциална междина между титан и мед. Титанът, покрит с непокътнат TiO₂ пасивен филм, притежава относително висок стабилен потенциал в повечето водни среди, действайки като катод след контакт с мед. Медта има много по-нисък електроден потенциал при същите работни условия и се превръща в анод на галваничния елемент. Под движещата сила на потенциалната разлика се осъществява непрекъснат трансфер на електрони между двата метала през метални съединители, ускорявайки реакцията на окисление и разтваряне на медната матрица с невероятна скорост. Дори ако медният фитинг е дебел, очевидно изтъняване и перфорация ще се появят в рамките на няколко месеца непрекъсната производствена работа.
Корозивната електролитна среда осигурява необходимите условия за галванична реакция. Неутралната солена вода, ферментационната течност с органична киселина и почистващата течност с киселинна -основа съдържат свободни йони с проводящ капацитет, които образуват затворена верига на корозия между титановата тръба и медните фитинги. Пукнатини за статична течност във фланцовите съединения събират корозивни йони с висока{3}}концентрация и усилват плътността на галваничния ток, което прави медната контактна повърхност най-силно корозиралата зона. Сухите не-проводими газови среди няма да предизвикат тази корозия, но потопеното отоплително оборудване почти не може да избегне дългосрочен-контакт с йон-съдържаща течна среда.
Голямото съотношение на площта между титановата тръба и медните фитинги допълнително ускорява загубата на мед от корозия. Типичната титаниева нагревателна тръба има огромна външна повърхност, потопена в резервоарната среда, докато съответстващите медни конектори заемат само малка контактна площ. Съгласно принципите на галваничната корозия, скоростта на корозия на анодния метал е пропорционална на съотношението катод-анодна площ. Големият титанов катод и малкият меден анод концентрират всички корозионни реакции върху ограничени медни повърхности, генерирайки бързо дълбоки дупки по стените на медните тръби. Ако медната част се пробие, цялата отоплителна система ще се сблъска със среден теч и принудително спиране.
Вторичните скрити рискове ще се разпространят към титановата нагревателна тръба след повреда на медни фитинги. Продукти от корозия на медта, като меден оксид и утайки от медна сол, ще се прикрепят към повърхността на титановата тръба. Тези мед-съдържащи отлагания образуват безброй малки локални галванични елементи с титаниева матрица, нарушавайки еднородността на пасивния филм на титания и предизвиквайки разпръснати микро-вдлъбнатини по стената на тръбата. Въпреки че титанът няма да корозира толкова бързо, колкото медта, дългосрочното-покритие с медна утайка постепенно отслабва първоначалната му анти-корозионна стабилност.
Стандартизираните мерки за изолация могат напълно да избегнат галваничната корозия на титан-мед. Инсталирайте изолиращи PTFE уплътнения и изолационни втулки между титаниеви фланци и медни тръби, за да прекъснете проводящата метална верига. Заменете всички медни аксесоари с метални фитинги с покритие от титан или PFA, за да постигнете хомогенно съответствие на метала. Ако медните тръбопроводи не могат да бъдат заменени временно, добавете независими изолационни секции, за да отделите медните части далеч от потопените титанови нагревателни зони.
表格
| Режим на съвпадение на сглобяване | Последици от галванична корозия | Ефективно решение за изолация |
|---|---|---|
| Директен метален контакт на титанова тръба и медни фитинги в електролит | Медта служи като анод и претърпява бързо проникване на питинг | Поставете интегрални изолационни PTFE уплътнения, за да прекъснете проводящия контур |
| Титаниева тръба- с голяма площ, съчетана с малки медни конектори | Високото съотношение на площта на катод-анод рязко ускорява разтварянето на медта | Заменете медните фитинги с хомогенни аксесоари от титан |
| Медна корозионна утайка, прикрепена към повърхността на титаниева тръба | Локалните микрогалванични клетки увреждат титановия пасивен филм | Редовно CIP почистване за отстраняване на отлагания от меден оксид |
| Свързване на суха газова фаза без потапяне в течност | Незначителен риск от галванична корозия, разрешен за краткосрочна-използване | Все пак запазете изолиращи уплътнения, за да предотвратите случайно проникване на течност |
Кратко резюме
Голямата електродна потенциална разлика между титан и мед създава галванични елементи в йоно-съдържаща корозивна среда, с медни фитинги, които бързо корозират като анод. Огромната повърхност на титаниевите тръби допълнително влошава изтъняването на медта и рисковете от изтичане. Добавянето на изолационни изолационни компоненти или използването на всички-съответстващи аксесоари от титан е надеждният начин за елиминиране на тази опасност от корозия на различен метал.
