1. Ц70600 прирубнице су стандард за системе цевовода за морску воду. Који је специфичан механизам помоћу којег 10% садржаја никла суштински мења корозивно понашање бакра како би га учинио отпорним на удар у морској води-велике брзине?
Додатак 10% никла изазива трансформативну промену у природи и постојаности заштитног површинског филма легуре.
Рањивост чистог бакра: Бакар се ослања на слој Цу₂О (бакров оксид), који је, иако је заштитник у мирним водама, мекан и може се механички очистити великом брзином, турбулентном водом која садржи песак или мехуриће ваздуха. Ово доводи до брзог напада.
Механизам Ц70600: врхунски пасивни филм
Никл модификује слој оксида на два кључна начина:
Повећана селективност катјона: Никл подстиче формирање сложеног, танког и високо адхезивног слоја који се првенствено састоји од Цу₂О, али обогаћеног никл оксидом (НиО) на интерфејсу метала{0}}оксида. Овај подслој-богат никлом- је веома заштитни и делује као супериорна баријера.
Реформација филма и само{0}}поправка: Што је још важније, никл драстично побољшава способност филма да се само-поправи. У случају мањег механичког оштећења (нпр. од честица песка), присуство никла катализује брзу поновну-пасивацију изложене површине. Филм се скоро тренутно реформише, спречавајући да се локализована корозија шири у јаму или жлеб.
Ова робусна и само{0}}фолија је разлог зашто прирубнице Ц70600 могу да издрже брзине морске воде веће од 4 м/с, што их чини идеалним за испусне водове пумпе, системе противпожарне воде и друге апликације са великим протоком-у којима би бакар или адмиралски месинг брзо покварили.
2. У сложеном склопу цевовода за морску воду, прирубнице направљене од Ц70600 ће бити повезане са цевима од исте легуре. Међутим, они такође могу бити причвршћени за вентиле или опрему направљену од различитих материјала као што је Супер Дуплек нерђајући челик. Који је примарни ризик од галванске корозије у овом сценарију и које су две специфичне дизајнерске мере предузете да би се он ублажио?
Примарни ризик је да ће Ц70600 деловати као анода у галванском пару, што ће довести до његове убрзане корозије.
Галванска серија: У морској води, потенцијал корозије метала је релативно фиксиран. Супер Дуплек нерђајући челик (нпр. УНС С32750) је веома племенит (катодичан) због свог робусног пасивног филма. Ц70600, иако је отпоран на -корозију, мање је племенит (анодичан). Када су електрично повезани у електролиту (морска вода), електрони теку од Ц70600 (анода) до Супер Дуплек-а (катоде), узрокујући корозију Ц70600.
Мере ублажавања:
Електрична изолација (Диелектрична изолација): Ово је најефикаснији метод. Комплети изолационих заптивки су инсталирани између прирубница. Ови комплети укључују непроводне заптивке (нпр. ПТФЕ, обложене гумом-) и навлаке и подлошке које изолују завртње од једне прирубнице, чиме се прекида електрични континуитет кола. Ово спречава проток галванске струје.
Катодна заштита: За системе у којима је изолација непрактична, цео систем се може заштитити тако што ће постати катода. Ово се постиже повезивањем са више анодним материјалом (жртвована анода), као што су цинк или алуминијумске аноде причвршћене за цевовод. Заштитна струја из аноде потискује корозију Ц70600, ефективно га чини катодним у односу на аноду.
Коришћење изолације и заштитног премаза на површинама прирубница Ц70600 обезбеђује робусну, вишеслојну{1}}одбрану од галванске корозије.
3. Успешно заваривање прирубнице Ц70600 на цев Ц70600 је критично за интегритет система. Која је једина најважнија карактеристика додатног метала која се мора користити, и коју специфичну микроструктуру у металу шава ово промовише да би се спречила преференцијална корозија?
Једина најважнија карактеристика је да додатни метал мора бити преко{0}}легиран са јачим формирачем нитрида од бакра.
Проблем: преференцијална корозија метала заваривања
Стандардни Ц70600 додатни метал (нпр. ЕРЦуНи) има сличан састав као и основни метал. Током заваривања, интензивна топлота може проузроковати оксидацију никла и гвожђа у металу шава, остављајући га мало осиромашеним овим критичним елементима. Још критичније, ако се метал шава учврсти са структуром са језгром, интердендритски региони могу бити обогаћени бакром. У морској води, ова микро-сегрегација може да успостави микро-галванске ћелије, чинећи области богате бакром-анодним и доводећи до селективног напада зрна шава.
Решење: ниобијум{0}}Стабилизовани додатни метал
Стандардни и исправан додатни метал за заваривање Ц70600 је ЕРЦуНи (према АВС А5.7), који обично садржи додатак од 1,0-2,0% ниобијума (Нб).
Улога ниобијума: Ниобијум је моћан стваралац нитрида и карбида. Има много јачи афинитет према азоту (уобичајена нечистоћа) од бакра или никла. Формирањем стабилних ниобијум нитрида/карбида спречава настанак непожељних бакарних нитрида, који су корозивни.
Резултујућа микроструктура: Ниобијум подстиче финију, хомогенију као-ливену микроструктуру у металу шава смањујући сегрегацију. Ово ствара електрохемијски равномернију површину, елиминишући анодне путеве који доводе до преференцијалне корозије завара.
Коришћење исправног ниобијумом{0}}модификованог додатног метала није-преговорно за прављење завара чија отпорност на корозију одговара отпорности основног метала Ц70600.
4. За систем морске воде великог-пречника и високог-притиска на ФПСО (плутајућем производном броду за складиштење и истовар), прирубница Ц70600 би била масивно и скупо ковање. Које кључно својство, осим отпорности на корозију, оправдава његову употребу у односу на јефтинију прирубницу од угљеничног челика са премазом у овом динамичном окружењу-осетљивом на тежину?
Кључно својство које оправдава је супериорна отпорност на биообраштање.
ФПСО је дуготрајно-средство стационирано на једној локацији годинама, стварајући савршено окружење за морске организме (шкољке, дагње, алге, тубевормс) да колонизирају потопљене структуре-процес познат као биообраштање.
Обложена прирубница од угљеничног челика:
Премаз је привремена баријера. Једном оштећен (ударцем, абразијом или УВ деградацијом), челик испод је изложен.
Биообраштање ће лако приањати на премаз и изложени челик. Метаболичка активност организама и физичко присуство прљавштине стварају корозивну, кисеоником{1}}осиромашену микроокружење испод обраштаја, убрзавајући локализовану корозију.
Повећана отпорност и тежина услед тешког загађења су значајне оперативне казне.
Захтева честе, скупе и опасне{0}}инспекције и чишћење воде.
Ц70600 Прирубница:
Јони бакра полако испирају са површине легуре у морској води. Ови јони су токсични за стадијуме ларве и спора већине морских организама.
Ово ствара зону „против{0}}зарастања“ око прирубнице, спречавајући слагање и раст макро-прљања. На површини се може развити микрофилм који се мршави, али неће издржати тешко запрљање.
Ово обезбеђује{0}}трајно решење без одржавања које елиминише трошкове, ризик и застоје повезане са контролом загађивања на критичном систему за унос или испуштање морске воде.
За ФПСО, где је суво{0}}пристајање ради одржавања догађај вредан више- милиона долара, отпорност Ц70600 на биолошко обраштање током целог века пружа неупоредиву економску и оперативну предност.
5. Током уградње прирубнице Ц70600, избор заптивача је критичан. Зашто су не-упијајући, не-материјали заптивки као што су ојачани ПТФЕ или типови обложени гумом-пожељнији у односу на компримоване не-азбестне (ЦНАФ) заптивке за дуготрајну-морску употребу?
Избор заптивки је вођен потребом да се спречи корозија пукотина и галванска корозија.
Ризик од корозије пукотина:
ЦНАФ заптивке: Оне су на бази целулозе{0}}и упијају. Они могу увући морску воду у своју влакнасту структуру, стварајући постојани, заробљени електролит унутар пукотина на прирубници. Стагнирајућа морска вода унутар пукотине може постати деоксигенирана и кисела, потенцијално изазивајући заштитни филм на Ц70600 и иницирајући корозију у пукотинама током времена.
Заптивке обложене ПТФЕ/гумом{0}: Ови материјали нису{1}}упијајући и хемијски инертни. Они не задржавају влагу, ефикасно заптивају површину прирубнице и спречавају стварање постојаног, корозивног окружења пукотина.
Ризик од галванске корозије:
Ако је прирубница повезана са другим материјалом (нпр. титанијумским вентилом или челичном пумпом), коришћење проводне заптивке би створило директан електрични пут, погоршавајући галванску корозију као што је раније дискутовано.
ПТФЕ и гума су одлични електрични изолатори. Када се користе као део комплета изолационих заптивача, они прекидају електрични круг између две прирубнице, пружајући кључну заштиту од галванског напада.
Стога, иако су ЦНАФ заптивке погодне за многе услуге, за критично, трајно и корозивно окружење система морске воде, инертна и не{0}}проводна природа ПТФЕ или гумом-обложених заптивача обезбеђује далеко поузданије и издржљивије заптивање, обезбеђујући дуготрајан-интегритет прирубничке везе Ц7060.
