Гальванический барьер

Типы гальванических барьеров

Гальванический барьер — это тип барьера для защиты от коррозии, который используется для предотвращения гальванической коррозии. Она возникает, когда два разнородных металла вступают в электрический контакт в присутствии электролита, что приводит к более быстрому разрушению одного из металлов, чем при отсутствии контакта. Эти барьеры могут быть изготовлены из различных материалов и предназначены для прерывания электрического соединения, которое приведет к гальванической коррозии. Существует несколько типов гальванических барьеров.

• Изолирующие покрытия:

  Изолирующие покрытия являются одними из наиболее часто используемых гальванических барьеров. Они включают в себя непроводящие покрытия, такие как эпоксидные, полиуретановые или политетрафторэтиленовые (PTFE) покрытия, которые наносятся на поверхность одного или обоих металлов для их изоляции от электролита. Эти покрытия обычно используются в таких отраслях, как нефть и газ, морская промышленность и строительство, где металлические конструкции подвергаются воздействию коррозионных сред.

• Композитные материалы:

  Композитные материалы также могут использоваться в качестве гальванических барьеров. Эти материалы обычно состоят из полимерной матрицы, армированной стеклянными, углеродными или арамидными волокнами. Композиты могут быть отлиты или нанесены на поверхность металлических компонентов для обеспечения гальванической защиты. Кроме того, они легкие, прочные и устойчивы к воздействию химических веществ, что делает их подходящими для многих применений.

• Металлические барьеры:

  Металлические барьеры в основном изготавливаются из металлов, но они выбираются менее благородными, чем металлы, которые они защищают, например, цинк и алюминий. Эти барьеры могут иметь форму листов, лент или оболочек, нанесенных на поверхность защищаемого металла. Металлические барьеры часто используются для защиты трубопроводов, облицовки резервуаров и других крупных металлических конструкций.

• Гибкие барьерные листы:

  Гибкие барьеры представляют собой тонкие листы, изготовленные из таких материалов, как полиэтилен или ПВХ, которые легко наносятся на неровные поверхности. Эти листы создают физический барьер между разнородными металлами и предотвращают контакт электролита с металлами. Гибкие барьерные листы широко используются в автомобильной промышленности, например, для разделения алюминиевых компонентов от медных, чтобы предотвратить коррозию.

• Керамические барьеры:

  Эти барьеры изготовлены из керамических материалов, которые не проводят электрический ток и обладают отличной износостойкостью и химической стойкостью. Керамические барьеры обычно используются в высокотемпературных или сильно коррозионных средах, где другие типы барьеров могут не работать.

Конструкция гальванических барьеров

• Выбор материала:

  Материалы, используемые для гальванических барьеров, выбираются в зависимости от их способности останавливать коррозию, совместимости с другими металлами и условий окружающей среды. Например, цинк, алюминий и специальные пластмассы являются обычными материалами, поскольку они очень хорошо противостоят коррозии от воды, химических веществ и воздуха. Выбор зависит от того, для чего будет использоваться барьер и где он будет располагаться.

• Типы барьеров:

  Существует два основных типа гальванических барьеров. Один тип представляет собой покрытия или оболочки, которые полностью покрывают трубы, резервуары и другие металлические конструкции. Эти покрытия обычно создаются путем распыления или нанесения защитных веществ, подобных краске. Другой тип состоит из листов или пластин, которые могут быть прикреплены между разными металлами. Эти листы спроектированы так, чтобы легко соединяться друг с другом, поэтому их можно устанавливать там, где это необходимо, в зданиях или на судах.

• Производственные процессы:

  Изготовление гальванических барьеров включает в себя несколько важных этапов. Сначала выбранный материал подготавливается путем очистки от грязи. Затем, для покрытий, материал превращают в распыляемую жидкость. При изготовлении листов или пластин материал формован и разрезан на соответствующие размеры. После этого оба типа проходят окончательную проверку для обеспечения качества, прежде чем их упаковывают для отгрузки. Эти процессы гарантируют, что барьеры эффективно предотвращают коррозионные повреждения везде, где они используются.

Примеры применения гальванических барьеров

• Подземные трубопроводы

  Подземные трубопроводы из стали подвержены риску коррозии из-за влаги в почве. Для защиты от коррозии к трубопроводам можно прикрепить гальванический барьер, например, аноды. Эти аноды создают ток, который предотвращает коррозию трубопровода.

• Морское применение

  В соленой морской среде металлы на лодках и пирсах быстро корродируют. Гальванический барьер с использованием цинковых покрытий на стальных частях лодок защищает их от этого коррозионного повреждения с течением времени.

• Системы катодной защиты

  Крупные заземленные резервуары нуждаются в защите от коррозии. Система гальванической защиты с использованием магниевых анодов, подключенных к поверхности резервуара, обеспечивает катодную защиту, которая предотвращает коррозию резервуара в земле.

• Мостовое строительство

  Стальные тросы внутри бетона на мостах могут корродировать из-за влаги. Гальванический барьер с использованием титановых покрытий, нанесенных на тросы, действует как щит, защищающий тросы от коррозии в течение длительного срока службы моста.

• Башни ветряных турбин

  Стальные башни ветряных турбин подвергаются коррозии под воздействием стихии. Нанесение гальванического барьера из алюминиевых покрытий на поверхность стальной башни защищает ее от коррозии из-за постоянного воздействия суровой погоды.

Как выбрать гальванический барьер

Выбор правильного гальванического барьера для проекта имеет решающее значение для обеспечения надлежащей защиты от коррозии, совместимости и долгосрочной жизнеспособности участвующих систем. Он предполагает тщательную оценку многих переменных. Эти переменные включают используемые материалы, окружающую среду и конкретные требования приложения. Вот несколько ключевых моментов, которые следует учитывать при выборе гальванического барьера:

• Совместимость материалов

  Гальванический барьер должен быть изготовлен из материалов, совместимых с обоими разнородными металлами, которые защищаются. Эта совместимость снижает риск ускоренной коррозии на открытых поверхностях металлов и гарантирует, что барьер будет эффективно функционировать в течение всего срока службы.

• Стойкость к коррозии

  Выберите гальванический барьер с отличными свойствами стойкости к коррозии, особенно если он будет подвергаться воздействию суровых условий окружающей среды, таких как морская вода, почва или агрессивные химические вещества. Такие материалы, как нержавеющая сталь, пластмассы или специализированные покрытия, могут обеспечить необходимую защиту.

• Факторы окружающей среды

  Учитывайте факторы окружающей среды, которые будут влиять на производительность барьера. Например, колебания температуры, уровень влажности и воздействие химических веществ могут влиять на выбор материалов и конструкцию. Убедитесь, что барьер может выдерживать эти условия окружающей среды, не снижая свою эффективность.

• Простота конструкции

  Хороший гальванический барьер должен иметь простую конструкцию, которая легко устанавливается, обслуживается и контролируется. Сложные конструкции могут привести к ошибкам установки или затруднить проведение регулярных проверок, что может снизить эффективность барьера с течением времени.

• Экономическая эффективность

  Хотя качество имеет решающее значение, также учитывайте экономическую эффективность гальванического барьера. Это включает в себя первоначальную стоимость установки и затраты на долгосрочное техническое обслуживание. Стремитесь к балансу между производительностью и стоимостью, чтобы проект оставался в рамках бюджета, не жертвуя качеством.

• Стандарты и нормативы

  Убедитесь, что выбранный гальванический барьер соответствует соответствующим отраслевым стандартам и нормативным актам. Это гарантирует, что барьер соответствует требованиям к качеству и безопасности, снижая риск возникновения проблем из-за несоблюдения.

• История производительности

  Изучите историю производительности различных гальванических барьеров. Рассмотрите примеры из практики, полевые данные и рекомендации экспертов, чтобы оценить, насколько хорошо барьеры показали себя в аналогичных приложениях. Эта информация может помочь в принятии решений и повысить уверенность в эффективности выбранного барьера.

• Консультация с экспертами

  В случае сомнений проконсультируйтесь с инженерами-коррозионистами или специалистами по материалам, которые могут предоставить информацию и рекомендации, основанные на их опыте. Они могут помочь определить наиболее подходящий гальванический барьер для конкретных обстоятельств, гарантируя, что выбор будет сделан на основе надежных технических знаний.

Вопросы и ответы

В1. Что такое гальванический барьер?

О1. Гальванический барьер — это система защиты от коррозии. Он используется для защиты некоторых металлов от коррозии из-за электрохимических реакций в присутствии другого типа металла.

В2. Как работает гальванический барьер?

О2. Эти барьеры останавливают или контролируют коррозию, вызванную гальваническими элементами. Они делают это, прерывая соединения между разными металлами и электролитом, который вызывает коррозию.

В3. Какие материалы используются в гальванических барьерах?

О3. Большинство барьеров используют непроводящие полимеры, покрытия и композиты. Некоторые барьеры также используют такие металлы, как цинк, алюминий и магний, которые менее благородны.

В4. Где обычно используются гальванические барьеры?

О4. Эти барьеры часто встречаются в трубопроводах, морских сооружениях, морских нефтяных платформах и зданиях. В основном везде, где используются разные типы металлов и существует риск коррозии.

В5. В чем преимущества использования гальванического барьера?

О5. К этим преимуществам относятся снижение затрат на техническое обслуживание, увеличение срока службы активов и повышение надежности системы. Они помогают снизить общую стоимость владения, обеспечивая надежную защиту от коррозии.