Коррозия болтовых соединений
Судьба сложного металлического узла может определяться уязвимостью его мельчайших и наименее продуманных частей. Болты или крепежные элементы, скрепляющие сборку вместе, часто являются областями, где коррозия начинается первой и где воздействие коррозии может иметь наибольшие последствия.
Подавляющее большинство болтов, используемых в промышленности, изготовлены из углеродистой стали. Некоторые болты могут выйти из строя всего за шесть месяцев, а проектный срок службы промышленной инфраструктуры регулярно превышается, требуется средство, которое может улучшить часто недолговечные результаты, достигнутые при использовании стандартных систем нанесения покрытий.
В этой статье рассматривается коррозия в системах с болтовым креплением и способы защиты от нее.
Механизмы коррозии болтов: почему болты так легко ржавеют?[править | править код]
Если внимательно посмотреть на системы со стальными болтами, то можно увидеть, что крупные компоненты собираются и закрепляются с использованием относительно небольших гаек и болтов. Такие узлы встречаются на трубопроводах, оборудовании и других объектах инфраструктуры в каждом уголке земного шара. Где бы они ни находились можно обнаружить следы коррозии.
Различия в коррозионном потенциале, относительных размерах, смешанных материалах, повреждении покрытий при сборке, образующихся между компонентами - все это хорошо изученные факторы, влияющие на коррозию болтов, но на практике ими часто пренебрегают.
Гальваническая коррозия в болтах[править | править код]
Гальваническая коррозия возникает, когда два разнородных металла соприкасаются друг с другом, в то время как область соединения покрывается электролитом. Разность электрических потенциалов между металлами является движущей силой ускоренного коррозионного воздействия.
Этот процесс особенно актуален для систем с болтовым креплением в приморских и морских условиях. В таких условиях металлические конструкции часто изготавливаются из алюминия, который, вопреки распространенному заблуждению подвержен коррозии.
В морских установках, содержащих алюминиевую конструкцию и металлические болты, покрытые водой, содержащей хлорид натрия (морскую соль), может быть создан гальванический элемент. В этих условиях важно, чтобы болтовые соединения были тщательно спроектированы, чтобы свести к минимуму возникновение гальванической коррозии между алюминиевой конструкцией и металлическими болтами. Выбор надлежащих материалов для этих болтовых соединений может оказаться непростой задачей. В случаях, когда невозможно выбрать материал для болтов, который минимизирует гальваническую коррозию, между двумя сопрягаемыми участками может быть размещен изолирующий слой, подобный шайбе, чтобы избежать контакта и, таким образом, предотвратить гальваническую коррозию.
(Многие люди ошибочно полагают, что алюминий не вызывает коррозии, потому что он содержит особый механизм предотвращения коррозии, включающий образование тонкого защитного слоя из оксидов алюминия, который защищает материал от дальнейшего доступа кислорода. При наличии такого защитного слоя процесс коррозии алюминия обычно не ускоряется. Однако при определенных обстоятельствах этот процесс не может полностью защитить от коррозии. Гальваническая или биметаллическая коррозия может вызвать длительную коррозию алюминия.)
Повреждение[править | править код]
В случае гаек и болтов сборка может привести к повреждению покрытия, что может привести к коррозии. Коррозия обычно возникает под шайбами, головками болтов и под расслоившимся покрытием на резьбе.