Odolnost galvanizovaného těsnění v drsném prostředí? 

Pojďme na to: pokud si myslíte, že standardní galvanicky pozinkovaná těsnění jsou spolehlivou dlouhodobou opravou pro solnou mlhu, chemickou expozici nebo vysokou vlhkost, pravděpodobně se chystáte na nákladné selhání v terénu. Skutečná otázka se netýká samotného povlaku, ale konkrétních způsobů selhání, které jsou přehlíženy, dokud není příliš pozdě.

Nesprávná důvěra v mikronově tenké vrstvě

Viděl jsem to příliš mnohokrát. Specifikace vyžaduje pozinkované a galvanické pozinkování získá kývnutí, protože je levnější a vypadá dobře z regálu – pěkné a lesklé. Předpokládá se, že je to celý zinek, takže musí nabízet podobnou ochranu. To je první past. Elektrogalvanizace je v podstatě elektrolytický proces, který nanáší tenkou, rovnoměrnou vrstvu, typicky kolem 5-10 mikronů. Je skvělý pro vzhled a nabízí slušnou základní ochranu proti korozi za sucha. Ale v pravém drsné prostředí– vzpomeňte si na pobřežní pobřežní plošiny, odvětrávací potrubí pro chemické zpracování nebo podvozek strojů v odmrazovacích zónách – tato důvěra se rychle vypařuje. Vrstva je prostě příliš tenká na to, aby poskytovala podstatnou obětní anodovou činnost, jakmile je narušena.

Porucha zřídka začíná jako obecné rezivění. Často se jedná o lokalizovaný pitting útok. Iniciačním bodem se stává škrábanec při instalaci, mikrotrhlinka od tváření nebo dokonce jen hrana, kde je povlak přirozeně tenčí. Při žárovém zinkování mohou silnější povlak a vrstvy slitiny železa a zinku stále chránit ocel při poškrábání. U galvanicky pozinkovaných dílů se porušení dostane do obecného kovu téměř okamžitě. Odtud se podfilmová koroze plíží a zinek nemůže obětavě ochránit velkou oblast, protože zinku není dostatek. Skončíte s vytékáním rzi zpod stále neporušené vrstvy zinku, což je pro kontrolu noční můra.

Před lety jsme provedli souběžný test, ani ne tak vědecký, jen jsme vzorky pověsili na plot poblíž čističky odpadních vod. Vzorky v horkém ponoru vykazovaly po 6 měsících bílou rez (oxid zinečnatý), ale žádnou červenou rez. The Elektrogalvanizované těsnění vzorky? Začaly ukazovat červené rezavé skvrny na otvorech pro šrouby a řezané hrany za méně než 90 dní. V 8. měsíci se rez rozšířila. Tento tenký, jednotný povlak je jeho vlastním nepřítelem – žádná další tloušťka na zranitelných okrajích.

Kde může elektrogalvanizace vydržet (a kde absolutně ne)

Není to všechno zkáza a chmurnost. Existují kontrolovaná prostředí, kde je elektrogalvanizace naprosto adekvátní a nákladově efektivní. Vnitřní aplikace se stabilní, nízkou vlhkostí nebo v sestavách, které jsou utěsněny před atmosférou (jako uvnitř některých elektrických skříní s těsněním). Klíčová je absence trvalé vlhkosti nebo agresivních chemických látek. Specifikoval jsem to například pro vnitřní konstrukční spoje ve skladových regálech. to je v pohodě.

Absolutně zakázané zóny jsou zóny zahrnující chloridy, časté cykly mokro-sušení nebo kyselé/alkalické výpary. Vzpomínám si na projekt potrubí v potravinářském závodě s mírně kyselým kondenzátem. Technik specifikoval galvanicky pozinkovaná plochá těsnění pro všechny příruby. Při montáži vypadaly perfektně. Během jednoho roku jsme měli netěsnosti na více spojích. Těsnění zkorodovala natolik, že ztratila upínací sílu a celistvost těsnění. Korozní produkt (rez) také zabíral větší objem, což by teoreticky mohlo zvýšit zatížení šroubu, ale ve skutečnosti pouze rozdrtil degradovaný materiál těsnění. Opravou bylo úplné vypnutí a nahrazení 316 těsněními z nerezové oceli – bolestivá lekce v celkových nákladech na instalaci.

Dalším často opomíjeným faktorem je galvanická kompatibilita. Spárovat Elektrogalvanizované těsnění s nerezovou přírubou a šroubem ve vlhkém prostředí a vytvořili jste baterii. Zinek (anodický) bude přednostně korodovat, aby chránil nerez (katodický). To může urychlit spotřebu této tenké vrstvy zinku alarmujícím tempem. V takovém nastavení byste mohli být lepší s obyčejným těsněním z uhlíkové oceli a spoléhat se na pasivaci nerezové oceli, nebo ještě lépe, sladit všechny materiály. Jde o to, že těsnění nelze vybrat samostatně.

Pohled dodavatele a materiální reality

Rozhovor s výrobci vrhá světlo na praktická omezení. U velkoobjemových, standardních dílů je galvanické zinkování králem kvůli rychlosti, ceně a kosmetické úpravě. Společnost jako Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., Ltd., se sídlem v hlavním čínském středisku pro výrobu spojovacích prvků v Yongnianu, Hebei, dokáže efektivně zpracovávat obrovské dávky standardních těsnění na galvanizačních linkách. Jejich umístění v blízkosti hlavních dopravních tras, jako je železnice Peking-Guangzhou a národní dálnice 107, je logistickou výhodou pro globální dodávky těchto nákladně citlivých, velkoobjemových komponentů. Jejich standardní nabídku si můžete ověřit na jejich webu na adrese https://www.zitaifasteners.com. Pro ně je to standardní proces, který splňuje obrovskou část obecných potřeb trhu.

Když však proniknete do technických požadavků na drsnou službu, konverzace se posune. Stejní dodavatelé často doporučují upustit od čistě galvanicky pozinkovaného materiálu pro kritické aplikace. Mohou navrhnout dodatečné úpravy, jako jsou chromátové konverzní povlaky (žluté, modré nebo čiré), které dodají vrstvu odolnosti proti korozi pasivací zinkového povrchu. To pomáhá oddálit nástup bílé rzi a v menší míře červené rzi. Ale je to zpoždění, nikoli zásadní změna tloušťky povlaku nebo obětní kapacity. Za trochu vyšší náklady nabízejí povlaky zinkových vloček (jako Geomet nebo Delta Protekt) mnohem lepší výkon, protože vytvářejí silnější vrstvu odolnější vůči bariérám, která také obsahuje hliníkové vločky. Ale nyní opouštíte oblast nejlevnějšího spojovacího materiálu.

Jídlo s sebou? Dodavatelský řetězec je optimalizován pro daný standard. Specifikace pro drsná prostředí znamená, že musíte aktivně zrušit výběr standardu a často se zapojit do speciální objednávky, což má dopad na dodací lhůtu a náklady. Je to kompromis, mnoho projektů se ve fázi hodnotového inženýrství pokazí.

Příklad: Renovace, která nás naučila víc než jen počáteční selhání

Měli jsme rekonstrukci venkovního potrubí v petrochemickém zařízení. Původní těsnění byla z obyčejné uhlíkové oceli a byla zrezivělá až k přírubám, což vyžadovalo odstranění práce s hořákem. Prudká reakce spočívala v přechodu na elektrogalvanizované, aby se zabránilo přilepení. My ano. O dva roky později, během obratu, jsme zjistili, že nová těsnění nebyla přilepená, ale byla silně zkorodovaná s výraznou ztrátou tloušťky. Těsnící plochy byly důlkové a nerovné.

Prostředí bylo smrtící kombinací: přerušované stopy páry (teplo a vlhkost), okolní sloučeniny síry ve vzduchu a pobřežní sůl. Elektrogalvanizovaný povlak byl dávno pryč. Posmrtná analýza dospěla k závěru, že tenká vrstva zinku byla v prvním roce rychle spotřebována. Zbývající základní ocel pak korodovala zrychlenou rychlostí, pravděpodobně v důsledku počáteční galvanické aktivity a agresivního prostředí. Upgrade nám ve skutečnosti dal falešný pocit bezpečí a vedl k horšímu těsnícímu povrchu, než kdybychom od začátku použili silnější, odolnější povlak nebo úplně jiný materiál.

Tento neúspěch nás přivedl ke specifikaci žárově zinkované (s náležitou péčí o rozměrovou toleranci a okap) nebo zinkové vločky pro takové hraničně drsné služby. Ve skutečně vážných případech jsme potaženou uhlíkovou ocel úplně vynechali a přešli na těsnění z hliníku nebo nerezové oceli, a to navzdory skokovému nárůstu nákladů. Celkové náklady na únik nebo neplánované odstavení převyšují náklady na materiál těsnění.

Praktické věci a specifikace s otevřenýma očima

Takže, jaký je verdikt životnost elektrogalvanizovaného těsnění? Je to podmíněné ano, s těžkými výhradami. Musíte definovat drsné velmi konkrétně. Je to občasná kondenzace, nebo je to přímý sprej? Je pH neutrální nebo mírně mimo? Jaký je teplotní cyklus? Na těchto detailech záleží více než na širokém označení.

Moje hrubé pravidlo: Pokud je prostředí dostatečně korozivní na to, aby vyžadovalo více než jen nátěr okolních ocelových konstrukcí, pak samotné galvanické zinkování na kritické těsnicí součásti je hazard. Považujte to za kosmetický nebo velmi jemný ochranný povrch, nikoli za robustní systém prevence proti korozi. Vždy zohledněte důsledky neúspěchu. Selhání těsnění na přístupovém panelu je nepříjemné. Selhání stejného těsnění na vysokotlakém palivovém potrubí je katastrofa.

Nakonec zdokumentujte prostředí ve vaší specifikaci. Nepište jen pozinkované. Specifikujte proces (elektrogalvanizováno podle ASTM B633, typ I, Fe/Zn 5), a pokud je to možné, požadujte chromátový konverzní povlak (typ II) pro trochu vyšší odolnost. Nebo, ještě lépe, definovat požadované zkušební hodiny solné mlhy do selhání (např. ASTM B117). 96 hodin bez červené rzi je velmi odlišné od 500 hodin. To si vynutí podrobnější rozhovor s vaším dodavatelem, ať už je to velký výrobce, jako je výše zmíněný Handan Zitai, nebo místní distributor. Posouvá diskusi od komodity k technické součásti, což je přesně to, čím by těsnění v drsném prostředí mělo být.