Гальваническая коррозия

Большая часть оборудования, используемого в нефтяной промышленности, часто крепится болтами на большой высоте. Здесь они подвергаются неблагоприятным погодным условиям. Если мы выберем неправильный метод крепления оборудования, может возникнуть гальваническая коррозия и оборудование выйдет из строя.

Это произошло на относительно новой платформе, где резонансные плиты весом пять килограммов упали всего через пару лет после установки. Плиты крепились непосредственно к стальной конструкции с помощью алюминиевых заклепок. Плиты упали из-за гальванической коррозии.

Но что такое гальваническая коррозия?

Гальваническая коррозия возникает, когда два разных металла или сплава с разными свойствами и, следовательно, с разными электрохимическими потенциалами вступают в контакт друг с другом под водой или во влажной среде. В случае такого контакта менее благородный металл действует как анод, а более благородный металл действует как катод. Это всегда приводит к коррозии анода.

Если для крепления оборудования из нержавеющей стали используется обычный винт из оцинкованной стали, он становится анодом, поскольку нержавеющая сталь более благородна. Чем больше площадь катода по отношению к аноду, тем быстрее анод будет корродировать. В нашем примере винт быстро подвергнется коррозии не только из-за большего размера катода, но и из-за большого электрохимического потенциала.

Как предотвратить гальваническую коррозию при проектировании или установке нового оборудования? Например, как выбрать правильные болты для установки алюминиевого знака на высоте? Многие из нас были бы счастливы, если бы нашли болт нужной длины и подходящего диаметра. Но достаточно ли этого? Мы также ожидаем, что высококачественный болт обеспечит качественный монтаж, но всегда ли это так?

Если для фиксации алюминия используются болты из кислотостойкой или оцинкованной стали, следует использовать неметаллическую шайбу, чтобы изолировать металлы друг от друга. В противном случае алюминий может действовать как анод и запустить процесс коррозии вокруг болта. В этом случае соединение будет ослаблено в случае дополнительных внешних воздействий, таких как ветер. В этом случае знак может ослабнуть и упасть, оставив болт на месте. Помните, что слабым местом изолирующей шайбы может быть то, что винты или болты теряют свое предварительное натяжение.

Вот несколько советов по предотвращению гальванической коррозии:

• Получите обзор типов материалов, используемых в оборудовании и конструкции, к которой оборудование будет крепиться.
• Выбирайте болты, соответствующие необходимой нагрузке и окружающей среде.
• Запомните основное правило: в агрессивной среде старайтесь использовать металлы с одинаковыми или почти одинаковыми свойствами.
• Если вам необходимо использовать разные материалы, вы можете использовать шайбы, чтобы предотвратить прямой контакт материалов друг с другом.

Альтернативный метод предотвращения контакта между материалами – окраска поверхности. Не забудьте окрасить  наиболее благородный металл – являющийся катодом. Если вы красите анод, и в краске образуется трещина, гальванический ток будет течь в эту точку и может привести к значительной коррозии. Обратите внимание, что изгибы на оцинкованных материалах также могут вызвать подобные проблемы. Размер поверхности катода, подверженной воздействию воды или другой жидкости, определяет, насколько быстро анод будет корродировать.

Для трубопроводных соединений следуйте спецификациям трубы, чтобы гарантировать, что болты и уплотнительные кольца, используемые во фланцевых соединениях, изготовлены из правильного материала. Если необходимо соединить трубопроводы из двух разных материалов, можно использовать изолирующие катушки. В системах с морской водой изолирующая катушка должна быть как минимум в десять раз больше диаметра трубопровода. Изолирующие катушки должны быть непроводящими, например стеклопластиком, или должны быть обработаны изнутри, например, эпоксидной краской из вулканизированной резины. Изолирующие катушки не рекомендуется использовать на трубопроводах, транспортирующих углеводороды.

Рассмотрите возможность использования расходного анода, чтобы защитить металлы в морской воде и тем самым предотвратить коррозию. Частые осмотры также могут помочь предотвратить гальваническую коррозию, вызывающую несчастные случаи или возможную аварию.

Помимо внутренних требований и спецификаций, вы можете найти полезную информацию в стандартах для нефтегазовой промышленности NorSok M-001. Вы также можете связаться с ответственным специалистом технического отделом, если у вас есть сомнения. В справочнике «Совместная работа по обеспечению безопасности при падении предметов» также есть глава о гальванической коррозии.