Изолирующие шайбы сами по себе не останавливают гальваническую коррозию

Самый надежный способ остановить гальваническую коррозию при болтовом фланцевом соединении – это не одна шайба, а целая система изоляции. Правильно спроектированный комплект изоляционных прокладок Сочетает в себе три элемента: изолирующие шайбы под головкой болта и гайкой, изоляционную втулку над стержнем болта и корпус изолирующей прокладки между двумя торцами фланца. Оставьте любой из них, и контур коррозии сохранит мостик через соединение.

Инженеры по эксплуатации часто заменяют только плоские шайбы нейлоновыми, а затем все равно измеряют активную коррозию на фланце. Стержня болта, касающегося отверстия фланца, или замыкания гайки на наружный диаметр прокладки, достаточно, чтобы компенсировать усилие. Любой металлический контакт между разнородными металлами должен быть прерван.

Согласно исследованию воздействия, проведенному NACE International (теперь AMPP), глобальные затраты на коррозию на момент публикации оценивались примерно в 2,5 триллиона долларов США в год. Гальваническая коррозия соединений составляет значительную часть этой цифры. Установка изолирующих шайб, втулок и корпусов прокладок в виде согласованного комплекта — один из самых дешевых способов защитить существующие трубопроводы без изменения конструкции самого фланца.

Почему гальваническая коррозия поражает фланцевые соединения?

Гальваническая коррозия возникает, когда два металла с разными электрохимическими потенциалами находятся в электрическом контакте в присутствии электролита. Электроны перетекают от более активного металла (анода) к более благородному металлу (катоду), а анод растворяется с ускорением. В типичном фланце из углеродистой стали с болтами из нержавеющей стали поверхность фланца является анодом — болты выживают, пока фланец корродирует в канавке вокруг окружности болта.

Фланцевые соединения особенно уязвимы, потому что:

• Отверстия под болты и корни резьбы задерживают влагу и удерживают ее на металлической поверхности.
• Высокие нагрузки на болты разрушают защитные оксидные слои, обнажая голый металл.
• Соль, технологические химикаты или влажный пар в промышленных условиях действуют как эффективные электролиты.
• Термоциклирование приводит к образованию конденсата на поверхностях фланцев, поэтому соединение может оставаться влажным даже при якобы сухой эксплуатации.

В морских трубопроводах, морских платформах, линиях водоочистки и химических заводах наиболее частыми повреждениями являются локализованные язвы вокруг головок болтов, красновато-коричневые пятна оксида на фланце и потеря сечения под поверхностью шайбы.

Как комплекты изолирующих прокладок разрывают электрическую цепь

Подход к изоляции работает путем прерывания непрерывности металла в каждой точке, где фланцевый узел может замкнуть электрическую петлю:

• Корпус изолирующей прокладки разделяет две поверхности фланца, поэтому ток не может проходить через само соединение.
• Изоляционная втулка закрывает стержень болта внутри отверстия фланца, предотвращая контакт болта со стенкой отверстия.
• Изолирующие шайбы под головкой болта и гайкой изолируйте крепеж от фланцевых поверхностей с обеих сторон.

На схеме ниже показано, как комплект изолирующих шайб располагается внутри болтового фланцевого соединения.

Для модернизации во время технического обслуживания на существующие шпильки можно надеть изолирующие втулки и шайбы перед подтягиванием фланцев. Важным правилом является то, что втулка должна покрывать всю длину стержня болта внутри отверстия фланца. Гильза половинной длины оставляет обнаженный металл, который касается стенки отверстия и воссоздает путь коррозии.

Если обслуживание предполагает агрессивную среду, высокие температуры или катодную защиту, используйте полные комплекты изоляционных прокладок с материалами, соответствующими номиналу фланца. Рекомендации по предотвращению коррозии и износа критически важных компонентов для конкретного применения представлены в нашем обзоре как комплекты изоляционных прокладок предотвращают коррозию и износ критически важных компонентов .

Производители комплектов изоляционных прокладок на заказ, поставщики OEM / ODM - Ningbo Rilson Ningbo Rilson Sealing Материал Co., Ltd является китайским производителем комплектов изоляционных прокладок и поставщиками комплектов изоляционных прокладок OEM/ODM, O... Посмотреть продукт →

Материалы изолирующих шайб: практическое сравнение

В большинстве случаев изоляции фланцев хорошо подходят три семейства материалов: нейлон, эпоксидные ламинаты, армированные стекловолокном (G10/G11), и высокоэффективные полимеры, такие как PEEK и ПТФЭ. В таблице ниже сравниваются свойства, которые имеют наибольшее значение при выборе шайб для гальванической развязки.

Для линий с повышенными температурами предел службы материала шайбы является одной из первых проверок конструкции. В приведенной ниже таблице показаны типичные пределы постоянной температуры для этих шести материалов.

Водопоглощение часто упускают из виду до тех пор, пока морская или погружная установка не выйдет из строя. Нейлон может впитывать более 1% влаги за 24 часа, что снижает поверхностное сопротивление и со временем ослабляет изоляционный барьер. Стеклоэпоксидные ламинаты и PEEK остаются гораздо более сухими, поэтому морские спецификации обычно требуют G10 или G11, а не нейлона.

Морская и подводная служба

Для погружения в морскую воду выберите материал с низким поглощением влаги и проверьте сопротивление изоляции поверхности после воздействия воды. G10, G11 и PEEK должны быть первыми кандидатами. Нейлон и неопрен сами по себе не являются надежными для долговременного погружения строительных болтов.

Структурные болтовые соединения и соединения, критичные к скольжению

Там, где необходимо поддерживать высокую нагрузку на зажим, прочность на сжатие и сопротивление ползучести имеют большее значение, чем цена. Мягкая шайба может раздавиться или ослабнуть под действием крутящего момента, в результате чего предварительная нагрузка соединения снизится ниже расчетного минимума. В таких случаях более безопасным выбором являются шайбы на основе ламината с документально подтвержденными механическими свойствами. Для разнообразных комбинаций температур и сред наши варианты неметаллических прокладок можно сочетать с шайбами из ламината, чтобы обеспечить электрическую изоляцию всего соединения.

Производители неметаллических прокладок на заказ, поставщики OEM/ODM - Ningbo Rilson Sea Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd является китайским производителем неметаллических прокладок и поставщиками OEM/ODM неметаллических прокладок. Наш ком... Посмотреть продукт →

Факторы проектирования и установки, определяющие долгосрочную защиту

Рукава во всю длину не подлежат обсуждению.

Изолирующая втулка должна проходить по всей длине стержня болта внутри отверстия фланца. Частичные втулки являются наиболее распространенной причиной отказа на месте эксплуатации, поскольку открытая часть хвостовика касается стенки отверстия и замыкает цепь. Перед заказом гильз измерьте фактическую длину захвата болта, а не номинальную толщину фланца.

Сохранение крутящего момента, ползучести и предварительной нагрузки

Шайбы на основе полимеров расползаются при длительном сжатии. Нейлоновая шайба может казаться твердой сразу после затяжки, но теряет значительную долю предварительной нагрузки после термоциклирования. Учитывайте это при проектировании соединения, используя более твердый ламинат или повторно затягивая его после первого термического цикла. Если характеристики фланца позволяют это, контролируемая последовательность крутящих моментов с заключительным проходом по горячему соединению помогает стабилизировать сборку.

Обработка поверхности фланца и геометрия шайбы

Наружный диаметр шайбы должен полностью закрывать гнездо головки болта, не выступая за фаску фланца. Выступ концентрирует напряжение и может привести к растрескиванию шайб из ламината. Внутренний диаметр должен очищать резьбу болта, а не тереться о нее во время затяжки.

Трубопроводные системы с разными классами давления требуют различной геометрии комплекта и толщины материала. Наше техническое руководство по как комплекты изоляционных прокладок удовлетворяют потребности в герметизации и изоляции различных трубопроводных систем более подробно объясняет процесс выбора.

Контрольный список закупок изолирующих шайб

Прежде чем заказывать изолирующие шайбы или полный комплект, ознакомьтесь с этим контрольным списком, чтобы избежать ошибок, которые обычно всплывают только после установки:

Поставщики, обладающие собственными знаниями о материалах, могут помочь подобрать систему изоляции в соответствии со стандартом фланца. Если вы закупаете материалы отдельно, проверьте механические и электрические свойства прокладочное сырье с документально подтвержденными свойствами прежде чем совершить крупную партию закупок.

Производители сырья для прокладок на заказ, поставщики OEM / ODM - Ningbo Rilson Sea Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd является китайским производителем сырья для прокладок и поставщиками OEM/ODM сырья для прокладок, наш ком... Посмотреть продукт →

Часто задаваемые вопросы об изолирующих шайбах от гальванической коррозии

Эти вопросы мы чаще всего слышим от инженеров по техническому обслуживанию и отделов закупок. Для более глубокого объяснения компонентов см. наше введение в что такое комплекты изоляционных прокладок и как они работают в промышленности .