მბრუნავ მექანიზმებში კოროზიის გაგება
კოროზია ლითონის ზედაპირების თანდათანობითი დაზიანება გარემოსთან ელექტროქიმიური ან ქიმიური რეაქციების გზით, რაც იწვევს მასალის დაკარგვას, ზედაპირის უხეშობას და, ორმოების გაჩენა, და მექანიკური კომპონენტების დასუსტება. მბრუნავ მანქანებში ის აზიანებს ღერძებს, საკისრებს, კბილანებს, კორპუსებსა და სტრუქტურულ ელემენტებს, რაც იწვევს დაძაბულობის კონცენტრაციებს, რომლებმაც შეიძლება გამოიწვიონ დაღლილობა ბზარები, ზედაპირების გაუხეშება, რომლებიც აჩქარებენ ტარება, და — მძიმე შემთხვევებში — იწვევს პირდაპირ სტრუქტურულ დაზიანებას მტვირთველი მასალის დაკარგვის შედეგად. მას ხშირად აღიქვამენ, როგორც ნელ, გრძელვადიან დეგრადაციის მექანიზმს, თუმცა მას შეუძლია მკვეთრად დააჩქაროს მექანიკური დაზიანება, რის გამოც ის უნდა გაკონტროლდეს მასალის გააზრებული შერჩევის, დამცავი საფარების, გარემო პირობების კონტროლისა და კოროზიის საწინააღმდეგო საპოხი მასალების მეშვეობით.
1. განმარტება: რა არის კოროზია?
თავისი არსით, კოროზიয়া არის გამდელთებული ლითონის დაბრუნება უფრო დაბალი ენერგიის, უფრო სტაბილურ ნაერთად — როგორც წესი, ოქსიდად, ჰიდროქსიდად ან მარილად. ინდუსტრიული კოროზიის უმეტესობა არის ელექტროქიმიური: მას სჭირდება ანოდი (სადაც ლითონი იხსნება), კათოდი (სადაც რედუქციის რეაქცია მიმდინარეობს), მათ შორის მეტალის გზა და ელექტროლიტი, როგორიცაა ნესტი, კონდენსატი ან პროცესის სითხე. ამ ფაქტორებიდან ერთ-ერთის მოცილების შემთხვევაში რეაქცია ჩერდება, რაც ქვემოთ ჩამოთვლილი პრაქტიკულად ყველა პრევენციული სტრატეგიის საფუძველია.
კოროზია იშვიათად მოქმედებს მარტო. მბრუნავ აღჭურვილობაში ის, როგორც წესი, მექანიკურ დატვირთვასთან ერთად გვხვდება, ამიტომ პრაქტიკული საფრთხე მხოლოდ კედლის სისქის დაკარგვა არ არის, არამედ ის, თუ როგორ იწვევს და კვებავს კოროზია სხვა სახის დაზიანებებს — დაღლილობით გამოწვეულ ბზარებს, აბრაზიულ ტარება, მორგების დაკარგვა და საპოხი მასალის დაშლა. ღერო, რომელიც ზოგადი ჟანგისგან რამდენიმე მეათედ მილიმეტრს კარგავს, შესაძლოა დაუზიანებელი იყოს, მაგრამ იგივე ღეროს კატასტროფული მარცხი შეიძლება მოჰყვეს ერთი მწვავე კოროზიული ორმოჩის გაჩენას გასაღების ღარზე.
2. მანქანებში კოროზიის ტიპები
ერთგვაროვანი (ზოგადი) კოროზია
- გარეგნობა: ზედაპირული თავდასხმაც კი მთელ ამოხილულ ზედაპირზე.
- მაგალითი: უმცრო უჟანგავი ფოლადის ზედაპირების დაჟანგვა.
- შეფასება: წინასწარგანმარტებული, რაოდენობრივად განსაზღვრული, როგორც წლიური მატერიალური დანაკარგი (წლიური მილი, ანუ მმ/წელიწადში).
- ეფექტი: კედლის სისქის თანდათანობითი შემცირება და ზედაპირის უხეშობის ზოგადი ზრდა.
- რისკი: ყველაზე ნაკლებად სახიფათო ფორმა, რადგან პროგრესია ხილული და პროგნოზირებადი და შესაძლებელია მისთვის კოროზიის ნამატის გათვალისწინება.
ქვეფის კოროზია
- გარეგნობა: ლოკალიზებული შეტევა, რომელიც ქმნის მცირე ღრმულებს ან ორმოებს.
- მექანიზმი: დაცვითი პასიური ფენის დარღვევა კონკრეტულ წერტილებში, სადაც მცირე ზომის ანოდი იწვევს ღრმა, კონცენტრირებულ ლითონურ დანაკარგს.
- საფრთხე: თითოეული ორმო წარმოადგენს დაძაბულობის კონცენტრაციას, რომელსაც შეუძლია გამოიწვიოს დაღლილობა ბზარი — ბევრად უფრო საზიანოა, ვიდრე მისი მცირე დაკარგული მოცულობა მიგვანიშნებს.
- ხშირია: უჟანგავი ფოლადები და ალუმინი ქლორიდების შემცველ გარემოში.
- აღმოჩენა: ვიზუალური შემოწმება და მბრუნავი დენის ტესტირება.
ნაკეცების კოროზია
- მდებარეობა: შესვენებებში, დალუქვების ქვეშ და ხრახნიან შეერთებებში.
- მექანიზმი: ნაპრალში ჩარჩენილი გაჩერებული ხსნარი იჟღინთება ჟანგბადით და ხდება ქიმიურად აგრესიული.
- დამალული ბუნება: ხშირად უხილავია დაშლის გარეშე.
- ხშირია: ფლანეცებზე, O-რინგების ქვეშ და ძაფის ფესვებში.
გალვანური კოროზია
- მიზეზი: ორი განსხვავებული ლითონი ელექტროლიტის თანდასწრებით ელექტრულ კონტაქტში.
- მაგალითი: ფოლადის ღერო, რომელიც ბრინჯაოს საკისარში მოძრაობს წყლის დაბინძურების პირობებში.
- ეფექტი: ანოდური (ელექტროქიმიურად აქტიური) ლითონი უფრო მეტად ექვემდებარება კოროზიას, ხოლო უფრო კეთილშობილი ლითონი დაცული რჩება.
- პრევენცია: ელექტრულად გათიშეთ ერთმანეთისგან განსხვავებული ლითონები, ან შეარჩიეთ მასალები, რომლებიც გალვანურ რიგში ერთმანეთთან ახლოს მდებარეობს.
სტრეს-კოროზიული დახეთქვა (SCC)
- მექანიზმი: მდგრადი დაჭიმულობითი დაძაბულობა, კონკრეტულ კოროზიულ გარემოსთან ერთად, იწვევს ბზარების ზრდას.
- საფრთხე: შეიძლება გამოიწვიოს მოულოდნელი, მყიფე დაზიანება დატვირთვებისას, რომლებიც მნიშვნელოვნად ჩამორჩება მასალის პლასტიკური დახრვის სიმტკიცეს.
- ხშირი კომბინაციები: ნეკლავის ფოლადი ქლორიდებით; თითბერი ამიაკით.
- პრევენცია: მასალების შერჩევა, დაძაბულობის მოხსნა და გარემო პირობების კონტროლი.
ელექტროქიმიური კოროზია
- მექანიზმი: მიკრო-მოძრაობა და კოროზია პრეს-ჯამპლებზე ან ჭანჭიკით შეერთებულ კავშირებზე, სადაც განმეორებითი წვრილი გადაცურვებები ზედაპირს ხელახლა აოქსიდებს.
- გარეგნობა: წითლოვან-ყავისფერი რკინის ოქსიდი (“კაკაო”) ან წვრილი შავი ფხვნილი.
- ეფექტი: ადვილებს გაჭეჭყილ შეერთებებს და აზიანებს შეხამებად ზედაპირებს.
- ხშირია: სარბენი-ღერძის შეერთებები და შეკუმშვითი მორგებები, რომლებიც ექვემდებარებიან ვიბრაცია.
3. გავლენა დანადგარების კომპონენტებზე
საკისრები
- ზედაპირული ჩაღრმავება იწვევს დაღლილობას. დაფშვნა გარბენურებზე და მოძრავ ელემენტებზე.
- კოროზიის ნარჩენები ბეარინგში მესამე სხეულის აბრაზივად იქცევა.
- კოროზიის პროდუქტები აბინძურებენ საპოხს და აზიანებენ ზეთის ფენას.
- საკისრის გამძლეობა შეიძლება მკვეთრად შემცირდეს — შესაძლებელია 50-90%-ით შემცირება.
ლილვები
- კოროზიული ორმოები იწვევენ დაღლილობით გამოწვეული ბზარების წარმოქმნას, რაც არის წინამორბედი გაბზარული როტორი.
- მასის დაკარგვა ამცირებს ეფექტურ დიამეტრსა და სიმტკიცეს.
- ზედაპირის უხეშობა აუარესებს საყრდენისა და ჰერმეტის მუშაობას.
- პრეს-ჯამპების გამო გაღიზიანება აშვებებს დამონტაჟებულ კომპონენტებს და ცვლის როტორის ბალანსის მდგომარეობას.
გადაცემათა კოლოფი
- კბილის ზედაპირის კოროზია აჩქარებს კონტაქტურ (ნახვრეტების წარმოქმნით გამოწვეულ) დაღლილობას.
- ზედაპირის გაზრდილი უხეშობა ზრდის ხმაურსა და შეხამების დანაკარგებს.
- კოროზირებული გვერდები ცუდად იჭერს საპოხ მასალას, რაც აუარესებს ცვეთის ციკლს.
- კბილის ფესვის კოროზია ამცირებს მოხრის სიმტკიცეს — იხილეთ აგრეთვე გადაცემათა კოლოფის დეფექტები.
სტრუქტურული კომპონენტები
- დატვირთვის ტარების უნარის შემცირება სექციის დანაკარგის გამო.
- დაძაბულობის კონცენტრაცია კოროზიული ორმოების მახლობლად.
- გარეგნული იერის გაუარესება და საერთო საიმედოობის შემცირება.
- ფუძის სამაგრი ჭანჭიკის კოროზია, რომელიც იწვევს მექანიკურ ფხვიერება და აუმოქმედოებს საყრდენის სიმყარეს.
4. აღმოჩენის მეთოდები
ვიზუალური შემოწმება
- შეამოწმეთ ჟანგი, გაუფერულება და ჩაღრმავებები.
- შეამოწმეთ კოროზიის პროდუქტები — თეთრი, მწვანე ან წითელი ნადები.
- შეამოწმეთ სამაგრები ჟანგისა და დაზიანების ნიშნებზე.
- დააკვირდით სახსრებიდან წვეთვას, რაც ფარული ბზარული კოროზიის დამახასიათებელი ნიშანია.
ვიბრაციის ანალიზი
კოროზია არ არის დაბალი სიხშირის პირველადი გენერატორი. ვიბრაცია, მაგრამ მისი მექანიკური შედეგები ძალიან შესამჩნევია ვიბრაციული პროგრამისთვის:
- კოროზიით დახაჩული ზედაპირები იწვევენ ფართოზოლტიან მაღალი სიხშირის ვიბრაციას.
- მომჭრელები ქმნიან დარტყმის კვალს, რომელიც ლოკალიზებული მექანიკური დეფექტების მსგავსია.
- მეორადი ეფექტები ყველაზე მნიშვნელოვანია: კოროზიით გამოწვეული ბზარი წარმოქმნის დამახასიათებელ 2× ჰარმონიული გატეხილი მუხლის ზრდა და კოროზირებული საკისრები კლასიკურს აჩვენებს საკისრის დეფექტი სიხშირეები.
რადგან სიმპტომები ნელა, პერიოდულად ჩნდება ტრენდული მთლიანი დონეებისა და ბრუნვის სიხშირეების დიაპაზონების მონიტორინგი არის პრაქტიკული გზა კოროზიით გამოწვეული დაზიანების აღმოსაჩენად, სანამ ის დაჩქარდება.
არადესტრუქციული ტესტირება
კოროზიის ეჭვის შემთხვევაში, არადესტრუქციული გამოცდა მას პირდაპირ რაოდენობრივად გამოხატავს:
- ულტრაბგერითი გამოკვლევა: ზომავს დარჩენილი კედლის სისქეს.
- ფუცის დენი: აუარკვევს ზედაპირულ კოროზიასა და ჩაღრმავებებს ...-ის საშუალებით ვარვარის დენის ზონდი.
- მაგნიტური ნაწილაკი: ავლინავს კოროზიით გამოწვეულ ზედაპირულ ბზარებს.
- რადიოგრაფია: აჩვენებს შიდა კოროზიას მიუწვდომელ ადგილებში.
ნავთობის ანალიზი
ზეთის ანალიზი იჭერს ქიმიას, სანამ მექანიკა გაფუჭდება:
- წყლის შემცველობის განსაზღვრა (კარლ ფიშერის მეთოდი).
- კოროზიული დამაბინძურებლები, როგორიცაა მჟავები და მარილები.
- კოროზიის შედეგად გამოყოფილი ლითონის ნაწილაკები.
- pH-ის ტესტირება მჟავე, კოროზიის ხელშემწყობი პირობების გამოსავლენად.
5. პრევენცია და კონტროლი
მასალის შერჩევა
- კოროზიამედეგი შენადნობები: უჟანგავი ფოლადი, ბრინჯაო, სპეციალური შენადნობები მკაცრი გარემოსთვის
- მასალების თავსებადობა: მოერიდეთ გალვანურ წყვილებს, ან იზოლირეთ განსხვავებული ლითონები.
- ქულის არჩევა: კონკრეტული შენადნობის მორგება კონკრეტულ კოროზიულ გარემოზე.
დამცავი საფარი
- საღებავი: სტრუქტურული ფოლადის ბარიერული დაცვა.
- მოპირკეთება: ქრომი, ნიკელი ან თუთია კრიტიკული ზედაპირებისთვის.
- გალვანზირება: ცინკის საფარი გარე ან ნესტიანი გამოყენებისთვის.
- სპეციალური საფარები: ეპოქსიდური, კერამიკული, თერმული სპრეი მძიმე პირობებისთვის
შეზეთვა
- გამოიყენეთ საპოხი საშუალებები, რომლებიც შეიცავს ჟანგისა და კოროზიის ინჰიბიტორებს.
- სისტემიდან გამორიცხეთ ნესტი და დამაბინძურებლები.
- შეინარჩუნეთ ზედაპირის დამცავი ზეთის უწყვეტი ფენა — იხილეთ საკისრის შეზეთვა.
- ზეთი შეცვალეთ გრაფიკის მიხედვით დაგროვილი წყლისა და მჟავების მოსაშორებლად.
გარემოს კონტროლი
- ეფექტური ჰერმეტიზაცია ნესტის შესასვლელად.
- დახურული მოწყობილობებისთვის დეჰუმიდifikაცია.
- ვენტილაცია კონდენსაციის თავიდან ასაცილებლად.
- გარე მოწყობილობების გარნირები.
- ტემპერატურის კონტროლი განმეორებითი კონდენსაციის ციკლების თავიდან ასაცილებლად.
დიზაინის პრაქტიკა
- მოერიდეთ ნაპრალებს, სადაც კოროზია შეიძლება დამალოს და დაგროვდეს.
- უზრუნველყავით დრენაჟი, რათა ნესტი არ დაგროვდეს.
- დიზაინი წვდომისთვის გასაწმენდად და შესამოწმებლად.
- გამოიყენეთ მსხვერპლშემწირავი ანოდები, სადაც კათოდური დაცვა მიზანშეწონილია.
6. კოროზია და დაბალანსების სამუშაო პროცესი
კოროზია ჩუმად ასუსტებს ბალანსის ხარისხს. მასალა, რომელიც დაკარგულია ერთი მხრიდან როტორი, პროდუქტის დაგროვება კოროზირებული ადგილების თავზე, ან ბალანსის წონა, რომელიც სრიალებს გაცვეთილ, მოშვებულ სამაგრზე — ეს ყველაფერი ცვლის მასის განაწილებას და ზრდის 1×-ს დისბალანსი პასუხი. ამ მიზეზით, ექსპლუატაციისას გაკოროზებული როტორი, სანამ მას გამართულად ჩათვლიან, გაწმენდის ან შეკეთების შემდეგ ხელახლა უნდა შემოწმდეს. ადგილზე ეს ხდება დაშლის გარეშე, პორტატული ორარხიანი ანალიზატორის გამოყენებით, როგორიცაა ბალანსეტი-1ა, რომელიც ზომავს 1× ამპლიტუდსა და ფაზას მანქანის საკუთარ ბერკეტებში, გაძლევთ საშუალებას, შეასწოროთ ახალი მძიმე წერტილი და ამოწმებს ნარჩენი დისბალანსი ISO 21940-11-ის შესაბამის კლასთან მიმართებაში. ვიბრაციის შემოწმების შეხამება არაანგრივ ტესტირებაზე (NDT) დაფუძნებულ კედლის სისქის გაზომვასთან, იძლევა სრულყოფილ სურათს კოროდირებული როტორის როგორც მექანიკური, ისე სტრუქტურული მდგომარეობის შესახებ.
კოროზია, მიუხედავად იმისა, რომ უმთავრესად ქიმიური პროცესია, მბრუნავ მანქანებში ღრმა მექანიკურ შედეგებს იწვევს. მისი როლი დაღლილობით გამოწვეული ბზარების წარმოქმნაში, ცვეთის დაჩქარებასა და ზედაპირული დეფექტების შექმნაში, ხდის პრევენციას — მასალის სათანადო შერჩევის, დამცავი ზომებისა და გარემო პირობების კონტროლის გზით — აუცილებელს გრძელვადიანი საიმედოობისა და უსაფრთხოებისთვის.
