Vaizdinis kabelių riebokšlių korozijos atpažinimo ir sprendimo vadovas - kaip pastebėti ir išvengti pažeidimų, kol dar nevėlu?

Žalias spalvos pakitimas ant kabelio įvorės yra ne tik kosmetinis - tai tiksinti bomba, kelianti grėsmę visai elektros sistemai.

Kaip ir Chuckas iš "Bepto", esu matęs, kaip korozija sunaikina milijonus dolerių kainuojančius įrenginius. Šiame vaizdiniame vadove atskleidžiami ankstyvieji įspėjamieji ženklai ir išbandyti sprendimai, kaip apsaugoti kabelių riebokšlius nuo korozinio gedimo.

Vakar Hasanas man paskambino iš savo platformos jūroje - jo "korozijai atsparūs" riebokšliai sugedo vos po 18 mėnesių, todėl teko brangiai atsieiti.

Turinys

• Kaip iš tikrųjų atrodo kabelių riebokšlių korozija skirtingais etapais?
• Kuri aplinka labiausiai pagreitina kabelių riebokšlių koroziją?
• Kaip išsirinkti korozijai atsparias medžiagas konkrečiai paskirčiai?
• Kokios yra veiksmingiausios prevencijos strategijos, kad sustabdytumėte koroziją jai dar neprasidėjus?

Kaip iš tikrųjų atrodo kabelių riebokšlių korozija skirtingais etapais?

Korozija neatsiranda per naktį - ji vyksta pagal nuspėjamus dėsningumus, kuriuos galite išmokti atpažinti.

Kabelių riebokšlių korozija pereina keturis skirtingus vizualinius etapus: paviršiaus spalvos pasikeitimas, įdubų susidarymas, struktūros degradacija ir visiškas sandariklio gedimas - kiekvienam iš jų reikia skirtingų intervencijos strategijų.

Keturios kabelių riebokšlių korozijos žūties stadijos

1 etapas: paviršiaus spalvos pakitimas (1-6 mėnesiai)

• Žalvario riebokšliai: Žalios patinos susidarymas (vario oksidacija)
• Plieniniai riebokšliai: Šviesiai rudos rūdžių dėmės
• Aliuminio riebokšliai: Baltų miltelių pavidalo nuosėdos
• Reikia imtis veiksmų: Išvalykite ir užtepkite apsauginę dangą

2 etapas: taškinė korozija (6-18 mėn.)

• Vizualiniai ženklai: Mažos skylutės arba įtrūkimai metalo paviršiuje
• Kritinės sritys: Sriegio sukibimo taškai, sandarinimo sąlyčio paviršiai
• Pavojingumo lygis: Vidutinio sunkumo - IP klasė gali būti pažeista
• Reikia imtis veiksmų: Nedelsiant pakeiskite, ištirkite pagrindinę priežastį

Ši pavojinga vietinės korozijos forma, vadinama Pitinginė korozija¹, gali greitai pažeisti sudedamosios dalies struktūrinį vientisumą.

3 etapas: struktūrinis irimas (12-36 mėnesiai)

• Vizualiniai ženklai: Matomi metalo nuostoliai, sriegio pažeidimai, atsilaisvinusios sudedamosios dalys.
• Poveikis našumui: Prarasta prispaudimo jėga, neišvengiamas sandariklio gedimas
• Pavojingumo lygis: Didelis - pavojus elektros saugai
• Reikia imtis veiksmų: Avarinis pakeitimas, sistemos patikrinimas

4 etapas: visiškas nepakankamumas (18-48 mėnesiai)

• Vizualiniai ženklai: Stiprūs metalo nuostoliai, sulūžusios sudedamosios dalys, matomi tarpai
• Poveikis našumui: Visiškas sandariklio gedimas, drėgmės patekimas, galimas trumpasis jungimas
• Pavojingumo lygis: Kritinis - tiesioginis pavojus saugai
• Reikia imtis veiksmų: Sistemos išjungimas, visiškas pakeitimas

Realios korozijos pavyzdžiai iš mano failų

Dovydo nelaimė: Jo pirkimų komanda, norėdama sutaupyti, pakrantės įrengimui pasirinko standartines žalvario riebokšlius. Po 8 mėnesių gavau nuotraukų, kuriose matėsi antro etapo įdubos ant kiekvieno riebokšlio. Sūrus oras pagreitino koroziją daugiau nei įprasta.

Taisymas: Juos pakeitėme mūsų 316L nerūdijančio plieno jūrinės klasės riebokšliais. Po trejų metų jie vis dar atrodo nauji.

Korozijos modelio atpažinimo diagrama

Kuri aplinka labiausiai pagreitina kabelių riebokšlių koroziją?

Ne visi įrenginiai yra vienodi - kai kurios aplinkos yra korozijos greitintojai, kuriems reikia skirti ypatingą dėmesį.

Jūrų aplinkoje, cheminių medžiagų perdirbimo įmonėse ir didelės drėgmės patalpose, kuriose temperatūra keičiasi, susidaro agresyviausios korozijos sąlygos, todėl reikia rinktis specialias medžiagas ir apsaugos strategijas.

Korozijos spartinimo šlovės salė

#1 Jūros ir pakrantės aplinka

• Korozijos veiksniai: Druskos purslai, didelė drėgmė, temperatūros svyravimai
• Pagreičio greitis: 5-10 kartų didesnis nei įprastas korozijos greitis
• Didžiausia grėsmė: Chloridų sukelta taškinė korozija²
• Medžiagų poreikis: Mažiausiai 316L nerūdijantis plienas

#2 Cheminio perdirbimo gamyklos

• Korozijos veiksniai: Rūgščių garai, cheminių medžiagų purslai, aukšta temperatūra
• Pagreičio greitis: 3-8 kartų didesnis nei įprastas greitis
• Didžiausia grėsmė: Cheminis poveikis metalo paviršiams
• Medžiagų poreikis: Hastelloy arba specializuoti lydiniai, skirti sudėtingoms reikmėms

#3 Nuotekų valymo įrenginiai

• Korozijos veiksniai: Vandenilio sulfidas, amoniakas, drėgmė
• Pagreičio greitis: 4-6 kartus didesnis nei įprastas greitis  
• Didžiausia grėsmė: Mikrobiologinė korozija (MIC)³
• Medžiagų poreikis: 316L nerūdijantis plienas su tinkama ventiliacija

#4 Maisto perdirbimo gamyklos

• Korozijos veiksniai: Valymo chemikalai, garai, temperatūros ciklas
• Pagreičio greitis: 2-4 kartus didesnis nei įprastas greitis
• Didžiausia grėsmė: Įtemptasis korozinis įtrūkimas⁴ nuo valymo priemonių
• Medžiagų poreikis: 316L nerūdijantis plienas, FDA patvirtintos medžiagos

Hassano pamoka apie atviroje jūroje esančias platformas

Hassano platforma Persijos įlankoje yra didžiausias korozijos iššūkis: 

• Druskos purškimas 24/7
• Temperatūros svyravimai nuo 15 °C iki 55 °C  
• Didelė drėgmė (80-95%)
• Smėlio vėjai

Originalios žalvario liaukos veikė 18 mėnesių. Mūsų 316L jūrinės klasės riebokšliai? Vis dar veikia po 4 metų. Paslaptis? Supratimas, kad jūrinei aplinkai reikia karinės klasės apsaugos.

Aplinkos korozijos rizikos vertinimas

Didelės rizikos aplinka (reikalingos specialios medžiagos):

• Ne toliau kaip 1 km nuo vandenyno
• Cheminio perdirbimo zonos
• Nuotekų valymo įrenginiai
• Pramoninės plovyklos

Vidutinės rizikos aplinka (rekomenduojama naudoti 316 nerūdijantįjį metalą):

• Lauko pramoniniai įrenginiai
• Didelės drėgmės patalpos
• Valymo cheminių medžiagų poveikio sritys

Mažos rizikos aplinka (priimtinos standartinės medžiagos):

• Vidinės valdymo patalpos
• Sausa pramoninė aplinka
• Klimato kontroliuojamos patalpos

Kaip išsirinkti korozijai atsparias medžiagas konkrečiai paskirčiai?

Medžiagos pasirinkimas nėra susijęs su brangiausiu variantu - svarbiausia, kad medžiaga atitiktų konkrečias korozijos keliamas grėsmes.

Norint užtikrinti veiksmingą atsparumą korozijai, reikia išanalizuoti konkrečios aplinkos pH lygį, chloridų kiekį, temperatūros intervalus ir cheminių medžiagų poveikį, kad būtų galima parinkti medžiagas, kurių atsparumas šioms sąlygoms yra įrodytas.

Medžiagų pasirinkimo sprendimų medis

1 žingsnis: aplinkos vertinimas

• Chlorido poveikis: 1000ppm (didelis)
• pH diapazonas: 8 (šarminis)  
• Temperatūra: 100 °C (didelė)
• Cheminis poveikis: Nėra, švelnios valymo priemonės, agresyvios cheminės medžiagos

2 veiksmas: medžiagų atitikimo matrica

Nerūdijančio plieno klasių supratimas

304 nerūdijantis plienas (18-8)

• Sudėtis: 18% chromo, 8% nikelio
• Geriausiai tinka: Bendrosios pramonės, mažo chloridų kiekio aplinkoje
• Apribojimai: Jautrus chloridų įdubimui
• Išlaidos: Bazinės nerūdijančio plieno kainos

316L nerūdijantis plienas (18-10-2)  

• Sudėtis: 18% chromo, 10% nikelio, 2% molibdeno
• Geriausiai tinka: Jūrų, cheminė, didelio chloridų kiekio aplinka
• Privalumai: Puikus atsparumas taškinei ir plyšinei korozijai
• Išlaidos: 20-30% aukščiausios kokybės, palyginti su 304

Dupleksinis nerūdijantis plienas (2205)

• Sudėtis: 22% chromo, 5% nikelio, 3% molibdeno
• Geriausiai tinka: Ekstremalios jūrinės, didelės apkrovos taikymo sritys
• Privalumai: Dvigubai tvirtesnis nei 316L, puikus atsparumas korozijai
• Išlaidos: 40-60% aukščiausios kokybės virš 316L

Davido medžiagų atrankos sėkmės istorija

Davido įmonėje Vokietijoje apdorojamos cheminės medžiagos, kurių pH svyruoja nuo 2 iki 12. Jo originalūs žalvariniai riebokšliai dėl rūgšties poveikio sugedo per kelis mėnesius.

Mūsų sprendimo procesas:

1. Aplinkos analizė: Pagrindinė grėsmė - sieros rūgšties garai
2. Medžiagų bandymai: Rekomenduojama 316L vidutinio sunkumo zonoms, Hastelloy - sunkiam poveikiui.
3. Įgyvendinimas etapais: 80% vietose pradėta naudoti 316L, kritinėse vietose - Hastelloy.
4. Rezultatas: Nulis korozijos gedimų per 3 metus, 40% sutaupo lėšų, palyginti su visišku Hastelloy įrengimu

Speciali paraiškų medžiaga

Ekstremalioms cheminėms sąlygoms:

• Hastelloy C-276: Didžiausias atsparumas cheminėms medžiagoms
• Inconel 625: Atsparumas aukštai temperatūrai + atsparumas korozijai  
• Monelis 400: Atsparumas jūros vandeniui ir rūgštims

Specializuotoms programoms:

• Titano: Aviacija, ekstremalios jūrinės sąlygos
• Tantalas: Sunki rūgštinė aplinka
• Su PTFE pamušalu: Cheminis suderinamumas su metalo stiprumu

Kokios yra veiksmingiausios prevencijos strategijos, kad sustabdytumėte koroziją jai dar neprasidėjus?

Prevencija kainuoja centus, palyginti su pakeitimu - štai kaip apsaugoti savo investicijas nuo pat pirmos dienos.

Veiksminga korozijos prevencija derina tinkamą medžiagų pasirinkimą, apsaugines dangas, aplinkos kontrolę ir reguliaraus tikrinimo protokolus, kad būtų prailgintas kabelių riebokšlių tarnavimo laikas iki 300-500% agresyvioje aplinkoje.

Penkių lygių gynybos strategija

1 sluoksnis: Medžiagų parinkimas (pagrindas)

• Rinkitės medžiagas, kurių atsparumas aplinkos poveikiui yra 2 kartus didesnis nei tikėtinas.
• Apsvarstykite galvaninis suderinamumas⁵ su aplinkiniais metalais
• Atsižvelkite į techninės priežiūros prieinamumą būsimiems patikrinimams

2 sluoksnis: apsauginės dangos (skydas)

• Jūrų aplinka: Cinko turtingas gruntas + epoksidinis viršutinis sluoksnis
• Cheminis poveikis: Cheminėms medžiagoms atsparios fluoropolimerinės dangos
• Aukšta temperatūra: Keraminės termoizoliacinės dangos
• Naudojimo patarimas: Paviršiaus paruošimas yra 80% dengimo sėkmės garantas

3 sluoksnis: aplinkos kontrolė (barjeras)

• Ventiliacija: Sumažinkite drėgmę ir cheminių garų koncentraciją
• Drenažas: Neleidžia kauptis vandeniui aplink liaukas
• Katodinė apsauga: Požeminiams arba panardintiems įrenginiams
• Sausikliai: Drėgmės kontrolė uždarose patalpose

4 sluoksnis: Geriausia diegimo praktika (pagrindas)

• Tinkamas sukimo momentas: Dėl per didelio priveržimo atsiranda įtempių koncentracijos taškų
• Siūlų junginys: Srieginiams sujungimams naudokite jūrinės klasės antikorozinį hermetiką.
• Tarpiklių parinkimas: Pasirinkite chemiškai suderinamas sandarinimo medžiagas
• Kabelių paruošimas: Užtikrinkite tinkamą kabelio apvalkalo vientisumą

5 sluoksnis: tikrinimas ir priežiūra (ankstyvasis įspėjimas)

• Mėnesiniai vizualiniai patikrinimai: Ieškokite spalvos pakitimų, nuosėdų, pažeidimų
• Kasmetinis išsamus patikrinimas: Patikrinkite sukimo momentą, sandariklio vientisumą, dangos būklę
• Aplinkos stebėsena: Sekite pH, chloridų kiekį, temperatūros ciklus
• Prognozuojamasis pakeitimas: Pakeiskite prieš gedimą, o ne po jo

Hasano prevencijos sėkmės istorija

Po pirmosios korozijos sukeltos nelaimės Hasanas įgyvendino visą mūsų prevencinę programą:

1 metų investicijos:

• Atnaujinta į 316L jūrinius riebokšlius: $25,000
• Apsauginės dangos sistema: $8,000  
• Aplinkos stebėsena: $5,000
• Iš viso: $38,000

Rezultatai po 4 metų:

• Nulis su korozija susijusių gedimų
• Išvengta pakeitimo išlaidų: $150,000+
• Pašalinti 3 avariniai išjungimai
• ROI: 400%+ investicijų grąža

Dangų pasirinkimo vadovas

Patikrinimo kontrolinis sąrašas, kurį pateikiu kiekvienam klientui

Mėnesinis vizualinis patikrinimas (5 minutės vienam riebaliukui):

• Paviršiaus spalvos pakitimai arba nuosėdos
• Matoma korozija arba įskilimai
• Atsilaisvinę komponentai arba aparatinė įranga
• Dangos pažeidimai arba lupimasis
• Vandens sankaupos arba dėmės

Kasmetinis išsamus patikrinimas (30 minučių kiekvienai kritinei liaunai):

• Sukimo momento tikrinimas kalibruotais įrankiais
• Sandariklio vientisumo bandymas
• Siūlų būklės įvertinimas  
• Dangos storio matavimas
• Aplinkos būklės dokumentai

Raudonos vėliavos, kurių reikia imtis nedelsiant:

• Bet kokie matomi įdubimai ar metalo praradimai
• Žalios/baltos korozijos nuosėdos
• Atsilaisvinę arba pažeisti sriegiai
• Pažeisti sandarinimo paviršiai
• Galvaninės korozijos požymiai

Sąnaudų ir naudos analizė: Prevencija vs. pakeitimas

Prevencijos išlaidos (vienai liaukos ląstelei):

• Medžiagos atnaujinimas: $15-50
• Apsauginė danga: $10-25
• Geriausia diegimo praktika: $5-15
• Bendros prevencijos išlaidos: $30-90

Pakeitimo išlaidos (už vieną sugedusį liauką):

• Avarinis pakaitinis riebokšlis: $50-200
• Pakeitimo darbas: $100-300
• Prastovos išlaidos: $500-5000
• Bendra gedimo kaina: $650-5,500

Matematika: Prevencija atsiperka, jei išvengiama tik vieno gedimo iš 20-50 liaukų.

Išvada

Anksti atpažinkite koroziją, pasirinkite tinkamas medžiagas ir įgyvendinkite prevencijos strategijas - nuo to priklauso jūsų elektros sistemos patikimumas.

DUK apie kabelių riebokšlių koroziją