Издръжливост на галванизирано уплътнение в тежки условия? 

Да преминем към темата: ако смятате, че стандартните галванизирани уплътнения са надеждно дългосрочно решение за солени пръски, излагане на химикали или висока влажност, вероятно се подготвяте за скъпа повреда на място. Истинският въпрос не е за самото покритие, а за специфичните режими на повреда, които се пренебрегват, докато не стане твърде късно.

Погрешната увереност в един микрон тънък слой

Виждал съм това твърде много пъти. Спецификацията изисква поцинковане, а електропоцинковането получава одобрение, защото е по-евтино и изглежда добре извън рафта – хубаво и лъскаво. Предполага се, че всичко е цинк, така че трябва да предлага подобна защита. Това е първият капан. Електрогалванизирането е по същество електролитен процес, който отлага тънък, равномерен слой, обикновено около 5-10 микрона. Той е страхотен за външен вид и предлага прилична основна защита срещу суха атмосферна корозия. Но в истинска сурова среда— помислете за крайбрежни офшорни платформи, вентилационни линии за химическа обработка или ходова част на машини в зони за размразяване — тази увереност се изпарява бързо. Слоят е твърде тънък, за да осигури съществено жертвено действие на анода, след като бъде компрометиран.

Повредата рядко започва като общо ръждясване. Често това е локализирана хлътваща атака. Драскотина по време на монтажа, микропукнатина от образуване или дори само ръб, където покритието е естествено по-тънко, се превръща в начална точка. При горещо поцинковане по-дебелото покритие и слоевете от желязо-цинкова сплав все още могат да предпазят стоманата от надраскване. При галванизираните детайли пробивът достига основния метал почти веднага. Оттам пълзи корозията под филма и цинкът не може жертвено да защити голяма площ, защото просто няма достатъчно количество цинк. Завършвате с кървяща ръжда изпод все още непокътнат цинков слой, което е кошмар за проверка.

Проведохме паралелен тест преди години, дори не толкова научен, просто окачване на проби на ограда близо до пречиствателна станция за отпадни води. Пробите при горещо потапяне показаха бяла ръжда (цинков оксид) след 6 месеца, но не и червена ръжда. The Електрогалванизирано уплътнение проби? Те започнаха да показват червени петна от ръжда в дупките за болтове и изрязаните ръбове за по-малко от 90 дни. До 8-ия месец ръждата беше широко разпространена. Това тънко, равномерно покритие е враг на себе си - без допълнителна дебелина в уязвимите ръбове.

Където галванизираното може да издържи (и къде абсолютно няма)

Не всичко е обреченост и мрак. Има контролирани среди, където електропоцинковането е напълно подходящо и рентабилно. Приложения на закрито със стабилна, ниска влажност или във възли, които са изолирани от атмосферата (като вътре в някои електрически кутии с уплътнени уплътнения). Ключът е липсата на продължителна влага или агресивни химически агенти. Посочих го за вътрешни структурни връзки в складови рафтове, например. Добре е.

Абсолютно забранените зони са всички, включващи хлориди, чести цикли мокро-сухо или киселинни/алкални изпарения. Спомням си проект, включващ тръбопроводи в завод за преработка на храни с мек киселинен кондензат. Инженерът посочи галванизирани плоски уплътнения за всички фланци. Изглеждаха перфектно по време на монтажа. В рамките на една година имахме течове на множество фуги. Уплътненията бяха корозирали до степен на загуба на сила на затягане и целостта на уплътнението. Продуктът на корозия (ръжда) също заема повече обем, което теоретично може да увеличи натоварването на болта, но в действителност той просто смачква влошения материал на уплътнението. Поправката беше пълно спиране и подмяна с уплътнения от неръждаема стомана 316 - болезнен урок за общата инсталирана цена.

Друг често пренебрегван фактор е галваничната съвместимост. Сдвояване на Електрогалванизирано уплътнение с фланец и болт от неръждаема стомана във влажна среда и вие сте създали батерия. Цинкът (анодният) ще корозира предимно, за да защити неръждаемия (катоден). Това може да ускори потреблението на този тънък цинков слой с тревожна скорост. При такава настройка може да е по-добре с обикновен уплътнител от въглеродна стомана и да разчитате на пасивирането на неръждаемата стомана или още по-добре, да пасвате на всички материали. Въпросът е, че уплътнението не може да бъде избрано изолирано.

Гледната точка на доставчика и материалните реалности

Разговорите с производителите хвърлят светлина върху практическите ограничения. За големи обеми, стандартни части, електропоцинковането е крал поради скорост, цена и козметично покритие. Компания като Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., Ltd., базиран в основния център за производство на крепежни елементи в Китай в Yongnian, Хъбей, може ефективно да управлява масивни партиди стандартни уплътнения чрез линии за галванопластика. Местоположението им в близост до основни транспортни маршрути като железопътната линия Пекин-Гуанджоу и националната магистрала 107 е логистично предимство за доставката на тези чувствителни към разходите компоненти с голям обем в световен мащаб. Можете да проверите стандартните им предложения на сайта им на адрес https://www.zitaifasteners.com. За тях това е стандартен процес, който отговаря на огромна част от общите нужди на пазара.

Въпреки това, когато се задълбочите в техническите изисквания за сурово обслужване, разговорът се измества. Същите доставчици често препоръчват да се отклоните от чисто галванично покритие за критични приложения. Те могат да предложат последващи обработки като хроматни конверсионни покрития (жълто, синьо или прозрачно), които добавят слой устойчивост на корозия чрез пасивиране на цинковата повърхност. Това помага да се забави появата на бяла ръжда и в по-малка степен на червена ръжда. Но това е забавяне, а не фундаментална промяна в дебелината на покритието или жертвения капацитет. Срещу малко по-висока цена покритията с цинкови люспи (като Geomet или Delta Protekt) предлагат много по-добра производителност, тъй като изграждат по-дебел, по-устойчив на бариера слой, който също съдържа алуминиеви люспи. Но сега напускате сферата на най-евтините стокови закопчалки.

Вкъщи? Веригата за доставки е оптимизирана за стандарта. Специфицирането за тежки среди означава, че трябва активно да отмените избора на стандарта и често да се ангажирате със специална поръчка, което оказва влияние върху времето и разходите. Това е компромис, много проекти се объркват във фазата на инженеринг на стойността.

Пример: Модернизация, която ни научи на повече от първоначалния провал

Имахме работа по реконструкция на външни тръбопроводи в нефтохимическо съоръжение. Оригиналните уплътнения бяха от обикновена въглеродна стомана и бяха ръждясали плътно до фланците, което изискваше работа с горелка за отстраняване. Реакцията на колене беше да се надстрои до галванизирано, за да се предотврати това залепване. Ние го направихме. Две години по-късно, по време на ремонт, открихме, че новите уплътнения не са заседнали, но са силно корозирали със значителна загуба на дебелина. Уплътнителните повърхности бяха нарязани и неравни.

Околната среда беше убийствена комбинация: периодични следи от пара (топлина и влага), околни серни съединения във въздуха и крайбрежна сол. Електроцинкованото покритие отдавна беше изчезнало. Анализът след смъртта заключава, че тънкият цинков слой се изразходва бързо през първата година. След това останалата основна стомана корозира с ускорена скорост, вероятно поради първоначалната галванична активност и агресивната среда. Надграждането всъщност ни даде фалшиво чувство за сигурност и доведе до по-влошена уплътнителна повърхност, отколкото ако бяхме използвали по-дебело, по-еластично покритие от самото начало или съвсем различен материал.

Този неуспех ни тласна към определяне на горещо поцинковани (с необходимото внимание за толерантност на размерите и капки) или цинкови люспи за такива гранични тежки услуги. За наистина тежки случаи пропуснахме изцяло въглеродна стомана с покритие и преминахме към уплътнения от алуминий или неръждаема стомана, въпреки скока на разходите. Общата цена на теч или непланирано изключване е по-малка от цената на материала на уплътнението.

Практически изводи и конкретизиране с отворени очи

И така, каква е присъдата издръжливост на галванизирано уплътнение? Това е условно да, със сериозни уговорки. Трябва да дефинирате грубо много конкретно. От време на време кондензира ли се или е директно пръскане? pH неутрално ли е или леко отклонено? Какъв е температурният цикъл? Тези подробности са по-важни от общия етикет.

Моето грубо правило сега: Ако околната среда е достатъчно корозивна, за да изисква нещо повече от боядисване на околните стоманени конструкции, тогава галванизирането само на критичен уплътнителен компонент е хазарт. Считайте го за козметично или много меко защитно покритие, а не за здрава система за предотвратяване на корозия. Винаги вземайте предвид последствията от провала. Повреденото уплътнение на панел за достъп е неприятно. Същото уплътнение, което се проваля на горивопровод с високо налягане, е катастрофа.

И накрая, документирайте средата във вашата спецификация. Не пишете само поцинковано. Посочете процеса (електрогалванизирано по ASTM B633, тип I, Fe/Zn 5) и, ако е възможно, изисквайте хроматно конверсионно покритие (тип II) за малко по-голяма устойчивост. Или, още по-добре, дефинирайте необходимите часове за изпитване на солен спрей до отказ (напр. ASTM B117). 96 часа без червена ръжда са много различни от 500 часа. Това налага по-нюансиран разговор с вашия доставчик, независимо дали е голям производител като гореспоменатия Handan Zitai или местен дистрибутор. Той премества дискусията от стока към инженерен компонент, което е точно това, което трябва да бъде едно уплътнение в тежка среда.