Pyörivien koneiden korroosion ymmärtäminen
Määritelmä: Mitä korroosio on?
Korroosio on metallipintojen asteittaista heikkenemistä sähkökemiallisten tai kemiallisten reaktioiden kautta ympäristön kanssa, mikä johtaa materiaalin menetykseen, pinnan karheuteen, pistemäinen, ja mekaanisten komponenttien heikkenemistä. Pyörivissä koneissa korroosio vaikuttaa akseleihin, laakereihin, hammaspyöriin, koteloihin ja rakenneosiin, aiheuttaen jännityskeskittymiä, jotka voivat käynnistää väsymys halkeamat, karhentuvat pinnat, jotka kiihtyvät käyttää, ja vakavissa tapauksissa aiheuttaa suoran rakenteellisen pettämisen materiaalivahingon seurauksena.
Vaikka korroosiota pidetään usein hitaana ja pitkäaikaisena hajoamismekanismina, se voi merkittävästi kiihdyttää mekaanisia vikoja, ja se on estettävä asianmukaisilla materiaalivalinnoilla, suojapinnoitteilla, ympäristön hallinnan avulla ja korroosiota ehkäisevillä voiteluaineilla.
Koneiden korroosiotyypit
1. Yhtenäinen (yleinen) korroosio
- Ulkonäkö: Tasainen pintahyökkäys paljaalla alueella
- Esimerkki: Suojaamattomien teräspintojen ruostuminen
- Hinta: Ennustettava, mitattuna materiaalihävikkinä vuodessa (mils/vuosi)
- Vaikutus: Seinämän paksuuden ja pinnan karheuden asteittainen pieneneminen
- Vähiten vaarallinen: Näkyvä ja ennustettava edistyminen
2. Pistekorroosio
- Ulkonäkö: Paikallinen hyökkäys, joka luo pieniä onteloita tai kuoppia
- Mekanismi: Suojakalvojen rikkoutuminen tietyissä paikoissa
- Vaara: Kuopat toimivat jännityskeskittyminä, jotka käynnistävät väsymishalkeamia
- Yleinen: Ruostumattomat teräkset, alumiini kloridiympäristöissä
- Havaitseminen: Silmämääräinen tarkastus, pyörrevirtatestaus
3. Rakokorroosio
- Sijainti: Raoissa, tiivisteiden alla, kierreliitoksissa
- Mekanismi: Rakossa seisova liuos muuttuu aggressiiviseksi
- Piilotettu luonto: Usein ei näy ilman purkamista
- Yleinen osoitteessa: Laipat, O-renkaiden alla, kierteiden juuret
4. Galvaaninen korroosio
- Aiheuttaa: Erilaiset metallit sähköisessä kosketuksessa elektrolyytin kanssa
- Esimerkki: Teräsakseli pronssilaakerissa, jossa on vesikontaminaatiota
- Vaikutus: Anodisempi (aktiivinen) metalli syöpyy ensisijaisesti
- Ennaltaehkäisy: Eristä erilaiset metallit, käytä yhteensopivia materiaaleja
5. Jännityskorroosiomurtuma (SCC)
- Mekanismi: Vetojännitys + syövyttävä ympäristö = halkeaman kasvu
- Vaara: Voi aiheuttaa äkillisen murtumisen huomattavasti myötölujuuden alapuolella olevilla jännityksillä
- Yleisiä yhdistelmiä: Ruostumaton teräs + kloridit; messinki + ammoniakki
- Ennaltaehkäisy: Materiaalivalinta, jännitysten poisto, ympäristön hallinta
6. Kiertymiskorroosio
- Mekanismi: Mikroliike + korroosio puristusliitoksissa tai pulttiliitoksissa
- Ulkonäkö: Punaruskea (rautaoksidi) tai musta jauhe
- Vaikutus: Löysää sovitteita, aiheuttaa pintavaurioita
- Yleinen osoitteessa: Laakeri-akseliliitokset, kutistusliitokset, joissa on tärinää
Vaikutukset koneen osiin
Laakerit
- Pinnan syöpyminen käynnistää väsymismurtuman
- Korroosiojätteet toimivat hankaavina aineina
- Voiteluaineen saastuminen korroosiotuotteista
- Merkittävästi lyhyempi laakerin käyttöikä (50-90%-alennus mahdollinen)
Akselit
- Korroosiokuopat toimivat väsymishalkeamien syntymispaikkoina
- Pienentää tehollista halkaisijaa ja lujuutta
- Pinnan karheus vaikuttaa laakerin ja tiivisteen toimintaan
- Puristussovitteiden naarmuuntuminen löysentää komponentteja
Vaihteet
- Hampaan pinnan korroosio kiihdyttää pistemäistä väsymistä
- Lisää pinnan karheutta ja melua
- Syöpyneillä pinnoilla on huonot voiteluominaisuudet
- Hampaan juuren korroosio heikentää taivutuslujuutta
Rakenteelliset komponentit
- Poikkileikkauksen menetys heikentää kantokykyä
- Jännityspitoisuus korroosiokuopissa
- Ulkonäköön ja luotettavuuteen liittyvät huolenaiheet
- Perustuksen ankkuripulttien korroosiota aiheuttava löysyys
Havaitsemismenetelmät
Visuaalinen tarkastus
- Etsi ruostetta, värjäytymiä ja syöpymiä
- Tarkista korroosiotuotteiden varalta (valkoisia, vihreitä tai punaisia kerrostumia)
- Tarkista kiinnikkeet ruosteen tai kulumisen varalta
- Tarkista, onko liitoksissa vuotoja (viittaa rakokorroosioon)
Tärinäanalyysi
- Korroosion karhentamat pinnat lisäävät korkeataajuista värähtelyä
- Pistemäinen isku aiheuttaa mekaanisten vikojen kaltaisia iskujälkiä
- Toissijaiset vaikutukset: korroosion aloittamat halkeamat tuottavat ominaisia merkkejä
Rikkomaton testaus
- Ultraäänitestaus: Mittaa jäljellä olevan seinämän paksuuden
- Pyörrevirta: Havaitsee pinnan korroosion ja syöpymisen
- Magneettinen hiukkanen: Paljastaa korroosion aiheuttamat halkeamat
- Radiografia: Paljastaa sisäistä korroosiota vaikeasti tavoitettavissa paikoissa
Öljyanalyysi
- Vesipitoisuuden havaitseminen (Karl Fischerin testi)
- Syövyttävät epäpuhtaudet (hapot, suolat)
- Korroosion aiheuttamat metallihiukkaset
- pH-testaus happamissa olosuhteissa
Ennaltaehkäisy ja torjunta
Materiaalivalinta
- Korroosionkestävät seokset: Ruostumaton teräs, pronssi, erikoisseokset vaativiin olosuhteisiin
- Materiaalien yhteensopivuus: Vältä galvaanisia pareja tai käytä eristystä
- Arvosanavalinta: Sovita materiaali tiettyyn syövyttävään ympäristöön
Suojaavat pinnoitteet
- Maali: Teräsrakenteiden suojaus
- Pinnoitus: Kromi, nikkeli, sinkki kriittisille pinnoille
- Sinkitys: Sinkkipinnoite ulko-/märkäkäyttöön
- Erikoispinnoitteet: Epoksi-, keraaminen- ja lämpösuihke vaativiin olosuhteisiin
Voitelu
- Ruosteen- ja korroosionestoaineilla varustetut voiteluaineet
- Poista kosteus ja epäpuhtaudet
- Säilytä pintoja suojaava öljykalvo
- Säännölliset öljynvaihdot veden ja happojen poistamiseksi
Ympäristönhallinta
- Tehokas tiivistys estää kosteuden leviämisen
- Kosteudenpoisto suljetuille laitteille
- Tuuletus kondenssiveden estämiseksi
- Ulkolaitteiden kotelot
- Säädä lämpötilaa kondenssijaksojen välttämiseksi
Suunnittelukäytännöt
- Vältä rakoja, joihin korroosio voi piiloutua
- Varmista kosteuden kertymisen estäminen
- Suunnittelu, jossa on mahdollista puhdistaa ja tarkastaa
- Käytä uhrautuvia anodeja joissakin sovelluksissa
Korroosio, vaikka se on ensisijaisesti kemiallinen prosessi, aiheuttaa merkittäviä mekaanisia seurauksia pyöriville koneille. Sen rooli väsymishalkeamien syntymisessä, kulumisen kiihdyttämisessä ja pintavirheiden luomisessa tekee korroosion ehkäisystä asianmukaisen materiaalivalinnan, suojatoimenpiteiden ja ympäristön hallinnan avulla olennaisen tärkeää koneiden pitkäaikaisen luotettavuuden ja turvallisuuden kannalta.
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 