Разбиране на корозията във въртящите се машини
Определение: Какво е корозия?
Корозия е постепенното влошаване на металните повърхности чрез електрохимични или химични реакции с околната среда, което води до загуба на материал, грапавост на повърхността, хлъзгане, и отслабване на механичните компоненти. При въртящите се машини корозията засяга валове, лагери, зъбни колела, корпуси и структурни елементи, създавайки концентрации на напрежение, които могат да инициират умора пукнатини, грапави повърхности, които ускоряват износване, а в тежки случаи, причинявайки директно структурно разрушаване поради загуба на материал.
Въпреки че често се счита за бавен, дългосрочен механизъм на разграждане, корозията може значително да ускори механичните повреди и трябва да бъде предотвратена чрез правилен избор на материали, защитни покрития, контрол на околната среда и смазочни материали, инхибиращи корозията.
Видове корозия в машините
1. Равномерна (обща) корозия
- Външен вид: Равномерно повърхностно въздействие върху откритата зона
- Пример: Ръжда на незащитени стоманени повърхности
- Оценка: Предвидимо, количествено изразено като материална загуба на година (мили/година)
- Ефект: Постепенно намаляване на дебелината на стената, грапавостта на повърхността
- Най-малко опасно: Видима и предвидима прогресия
2. Точковидна корозия
- Външен вид: Локализирана атака, създаваща малки кухини или ями
- Механизъм: Разрушаване на защитните фолиа на определени места
- Опасност: Вдлъбнатините действат като концентрации на напрежение, инициирайки пукнатини от умора на материала.
- Често срещано на: Неръждаеми стомани, алуминий в хлоридни среди
- Откриване: Визуална проверка, контрол с вихрови токове
3. Корозия в цепнатини
- местоположение: В пролуки, под уплътнения, в резбови съединения
- Механизъм: Застоялият разтвор в пукнатината става агресивен
- Скрита природа: Често не се вижда без разглобяване
- Често срещано при: Фланци, под О-пръстени, корени на резба
4. Галванична корозия
- Причина: Разнородни метали в електрически контакт с наличието на електролит
- Пример: Стоманен вал в бронзов лагер със замърсяване с вода
- Ефект: По-анодният (активен) метал корозира преференциално
- Превенция: Изолирайте различни метали, използвайте съвместими материали
5. Напукване от корозия под напрежение (SCC)
- Механизъм: Опънно напрежение + корозивна среда = растеж на пукнатини
- Опасност: Може да причини внезапно разрушаване при напрежения доста под границата на провлачване
- Често срещани комбинации: Неръждаема стомана + хлориди; месинг + амоняк
- Превенция: Избор на материали, облекчаване на напрежението, контрол на околната среда
6. Корозия от трене
- Механизъм: Микродвижение + корозия при пресовани или болтови съединения
- Външен вид: Червеникаво-кафяв (железен оксид) или черен прах
- Ефект: Разхлабва сглобките, създава повърхностни повреди
- Често срещано при: Връзки между лагер и вал, свиваеми сглобки, подложени на вибрации
Влияние върху машинните компоненти
Лагери
- Повърхностното точково образуване инициира уморно отлющване
- Корозионните остатъци действат като абразив
- Замърсяване на смазочни материали от продукти на корозия
- Драматично намален живот на лагерите (възможно е намаляване с 50-90%)
Валове
- Корозионните ями действат като места за образуване на пукнатини от умора на материала
- Намалява ефективния диаметър и якост
- Грапавостта на повърхността влияе върху работата на лагера и уплътнението
- Тренето при пресоване разхлабва компонентите
Зъбни колела
- Корозията на повърхността на зъба ускорява умората от питинг
- Увеличава грапавостта на повърхността и шума
- Корозиралите повърхности имат лоши смазочни характеристики
- Корозията на корена на зъба намалява якостта на огъване
Структурни компоненти
- Намалена товароносимост поради загуба на сечение
- Концентрация на напрежение в корозионни ями
- Проблеми с външния вид и надеждността
- Корозия на фундаментните анкерни болтове, причиняваща разхлабеност
Методи за откриване
Визуална проверка
- Търсете ръжда, обезцветяване, хлъзгане
- Проверете за продукти от корозия (бели, зелени или червени отлагания)
- Проверете крепежните елементи за ръжда или износване
- Проверете за просмукване на фугите (което показва корозия в цепнатини)
Анализ на вибрациите
- Грапавите от корозия повърхности увеличават високочестотните вибрации
- Питингът създава ударни следи, подобни на механични дефекти
- Вторични ефекти: пукнатините, инициирани от корозия, създават характерни следи
Неразрушителен контрол
- Ултразвуково изпитване: Измерва оставащата дебелина на стената
- Вихрови токове: Открива повърхностна корозия и точкова корозия
- Магнитна частица: Разкрива пукнатини, причинени от корозия
- Рентгенография: Показва вътрешна корозия в труднодостъпни места
Анализ на маслото
- Откриване на водно съдържание (тест на Карл Фишер)
- Корозивни замърсители (киселини, соли)
- Метални частици от корозия
- pH тестване за киселинни условия
Превенция и контрол
Избор на материал
- Корозионноустойчиви сплави: Неръждаема стомана, бронз, специални сплави за тежки условия
- Съвместимост на материалите: Избягвайте галванични двойки или използвайте изолация
- Избор на степен: Съобразете материала със специфичната корозивна среда
Защитни покрития
- Боя: Бариерна защита за стоманени конструкции
- Покритие: Хром, никел, цинк за критични повърхности
- Поцинковане: Цинково покритие за външни/мокри приложения
- Специални покрития: Епоксидно, керамично, термично пръскане за тежки условия
Смазване
- Смазочни материали с инхибитори на ръжда и корозия
- Изключете влагата и замърсителите
- Поддържайте защитния маслен филм върху повърхностите
- Редовна смяна на маслото за отстраняване на вода и киселини
Контрол на околната среда
- Ефективно уплътнение за предотвратяване на влага
- Обезвлажняване на затворено оборудване
- Вентилация за предотвратяване на кондензация
- Корпуси за външно оборудване
- Контролирайте температурата, за да избегнете цикли на кондензация
Дизайнерски практики
- Избягвайте пукнатини, където може да се скрие корозия
- Осигурете дренаж за натрупване на влага
- Проектиране за достъп за почистване и проверка
- Използвайте жертвени аноди в някои приложения
Корозията, макар и предимно химичен процес, има дълбоки механични последици във въртящите се машини. Нейната роля в инициирането на пукнатини от умора, ускоряването на износването и създаването на повърхностни дефекти прави предотвратяването на корозията чрез правилен избор на материали, защитни мерки и контрол на околната среда от съществено значение за дългосрочната надеждност и безопасност на машините.
Категории:
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 