Pochopení koroze v rotačních strojích
Definice: Co je koroze?
Koroze je postupné opotřebení kovových povrchů elektrochemickými nebo chemickými reakcemi s prostředím, což vede ke ztrátě materiálu, drsnosti povrchu, důlkování, a oslabování mechanických součástí. U rotačních strojů koroze postihuje hřídele, ložiska, ozubená kola, skříně a konstrukční prvky a vytváří koncentrace napětí, které mohou iniciovat únava praskliny, zdrsnění povrchů, které urychlují nosit, a v závažných případech způsobit přímé strukturální selhání v důsledku ztráty materiálu.
I když je koroze často považována za pomalý, dlouhodobý mechanismus degradace, může výrazně urychlit mechanické poruchy a je třeba jí předcházet správným výběrem materiálů, ochrannými nátěry, kontrolou vlivů prostředí a mazivy s antikorozní ochranou.
Typy koroze ve strojích
1. Rovnoměrná (obecná) koroze
- Vzhled: Rovnoměrný povrchový útok na exponovanou oblast
- Příklad: Rezavění nechráněných ocelových povrchů
- Hodnotit: Předvídatelné, kvantifikované jako ztráta materiálu za rok (mil/rok)
- Účinek: Postupné snižování tloušťky stěny, drsnosti povrchu
- Nejméně nebezpečné: Viditelný a předvídatelný pokrok
2. Bodová koroze
- Vzhled: Lokalizovaný útok vytvářející malé dutiny nebo důlky
- Mechanismus: Rozpad ochranných fólií na konkrétních místech
- Nebezpečí: Jámy fungují jako koncentrace napětí a iniciují únavové trhliny
- Běžné zapnutí: Nerezové oceli, hliník v chloridovém prostředí
- Detekce: Vizuální kontrola, zkouška vířivými proudy
3. Štěrbinová koroze
- Umístění: V mezerách, pod těsněními, v závitových spojích
- Mechanismus: Stojatý roztok ve štěrbině se stává agresivním
- Skrytá příroda: Často není viditelné bez demontáže
- Běžné v: Příruby, pod O-kroužky, závitové kořeny
4. Galvanická koroze
- Příčina: Různorodé kovy v elektrickém kontaktu s přítomným elektrolytem
- Příklad: Ocelová hřídel v bronzovém ložisku s kontaminací vodou
- Účinek: Anodičtější (aktivnější) kov koroduje přednostněji
- Prevence: Izolujte odlišné kovy, používejte kompatibilní materiály
5. Korozní praskání v důsledku napětí (SCC)
- Mechanismus: Tahové napětí + korozivní prostředí = růst trhliny
- Nebezpečí: Může způsobit náhlé porušení při napětích hluboko pod mezí kluzu
- Běžné kombinace: Nerezová ocel + chloridy; mosaz + amoniak
- Prevence: Výběr materiálu, odlehčení pnutí, kontrola prostředí
6. Koroze způsobená trením
- Mechanismus: Mikropohyb + koroze v lisovaných spojích nebo šroubových spojích
- Vzhled: Červenohnědý (oxid železa) nebo černý prášek
- Účinek: Uvolňuje spoje, poškozuje povrch
- Běžné v: Rozhraní ložiska a hřídele, tepelná uložení vystavená vibracím
Vlivy na strojní součásti
Ložiska
- Povrchové důlky iniciují únavové odlupování
- Korozní nečistoty působí jako abrazivum
- Znečištění maziva korozními produkty
- Dramaticky snížená životnost ložiska (možné snížení o 50-90%)
Hřídele
- Korozní jámy fungují jako místa vzniku únavových trhlin
- Snižuje efektivní průměr a pevnost
- Drsnost povrchu ovlivňuje funkci ložiska a těsnění
- Tření v lisovaných spojích uvolňuje součásti
Ozubená kola
- Koroze povrchu zubu urychluje důlkovou únavu materiálu
- Zvyšuje drsnost povrchu a hluk
- Zkorodované povrchy mají špatné mazací vlastnosti
- Koroze kořene zubu snižuje pevnost v ohybu
Konstrukční prvky
- Snížená únosnost v důsledku ztráty profilu
- Koncentrace napětí v korozních jamkách
- Obavy o vzhled a spolehlivost
- Způsobuje korozi kotevních šroubů základů uvolněnost
Detekční metody
Vizuální kontrola
- Hledejte rez, zabarvení, důlky
- Zkontrolujte korozní produkty (bílé, zelené nebo červené usazeniny)
- Zkontrolujte spojovací prvky, zda nejsou zrezivělé nebo opotřebované
- Zkontrolujte, zda nedochází k prosakování ve spojích (což naznačuje štěrbinovou korozi).
Analýza vibrací
- Zdrsněné povrchy korozí zvyšují vysokofrekvenční vibrace
- Korozivní důlky vytvářejí rázové stopy podobné mechanickým vadám
- Sekundární účinky: trhliny vyvolané korozí vytvářejí charakteristické znaky
Nedestruktivní testování
- Ultrazvukové testování: Měření zbývající tloušťky stěny
- Vířivé proudy: Detekuje povrchovou korozi a důlkovou korozi
- Magnetická částice: Odhaluje trhliny vzniklé korozí
- Radiografie: Ukazuje vnitřní korozi v nepřístupných místech
Analýza oleje
- Detekce obsahu vody (Karl Fischerův test)
- Korozivní kontaminanty (kyseliny, soli)
- Kovové částice z koroze
- testování pH v kyselých podmínkách
Prevence a kontrola
Výběr materiálu
- Slitiny odolné proti korozi: Nerezová ocel, bronz, speciální slitiny pro náročné prostředí
- Kompatibilita materiálů: Vyhněte se galvanickým článkům nebo použijte izolaci
- Výběr stupně: Přizpůsobte materiál specifickému korozivnímu prostředí
Ochranné nátěry
- Malovat: Bariérová ochrana pro konstrukční ocel
- Pokovování: Chrom, nikl, zinek pro kritické povrchy
- Zinkování: Zinkový povlak pro venkovní/mokré aplikace
- Speciální nátěry: Epoxidový, keramický, termální nástřik pro náročné podmínky
Mazání
- Maziva s inhibitory rzi a koroze
- Vyloučení vlhkosti a nečistot
- Udržujte povrchy chránící olejový film
- Pravidelná výměna oleje za účelem odstranění vody a kyselin
Kontrola životního prostředí
- Účinné utěsnění proti vlhkosti
- Odvlhčování pro uzavřená zařízení
- Větrání pro prevenci kondenzace
- Kryty pro venkovní zařízení
- Regulace teploty pro zamezení kondenzačních cyklů
Designové postupy
- Vyhněte se štěrbinám, kde se může skrývat koroze
- Zajistěte odvodnění pro akumulaci vlhkosti
- Návrh pro přístup k čištění a kontrole
- V některých aplikacích použijte obětní anody
Koroze, ačkoli je primárně chemický proces, má v rotačních strojích závažné mechanické důsledky. Její role při iniciaci únavových trhlin, urychlení opotřebení a vytváření povrchových vad činí prevenci koroze prostřednictvím správného výběru materiálu, ochranných opatření a kontroly prostředí nezbytnou pro dlouhodobou spolehlivost a bezpečnost strojů.
Kategorie: GlosářDiagnostika vibrací
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 