Înțelegerea coroziunii în mașinile rotative
Definiție: Ce este coroziunea?
Coroziune este deteriorarea treptată a suprafețelor metalice prin reacții electrochimice sau chimice cu mediul înconjurător, rezultând pierderi de material, rugozitatea suprafeței, gropi, și slăbirea componentelor mecanice. În mașinile rotative, coroziunea afectează arborii, lagărele, angrenajele, carcasele și elementele structurale, creând concentrări de tensiuni care pot iniția oboseală crăpături, suprafețe rugoase care accelerează purta, și, în cazuri grave, provocând defecțiuni structurale directe din cauza pierderii de materiale.
Deși este adesea considerată un mecanism de degradare lent și pe termen lung, coroziunea poate accelera semnificativ defecțiunile mecanice și trebuie prevenită prin selectarea adecvată a materialelor, acoperiri protectoare, controlul mediului și lubrifianți inhibați coroziunea.
Tipuri de coroziune în utilaje
1. Coroziune uniformă (generală)
- Aspect: Atac uniform pe suprafața expusă
- Exemplu: Ruginirea suprafețelor de oțel neprotejate
- Rată: Previzibil, cuantificat ca pierdere de material pe an (mil/an)
- Efect: Reducerea treptată a grosimii peretelui, a rugozității suprafeței
- Cel mai puțin periculos: Progresie vizibilă și previzibilă
2. Coroziune prin pitting
- Aspect: Atac localizat care creează mici cavități sau gropi
- Mecanism: Defalcarea peliculelor de protecție în locații specifice
- Pericol: Gropile acționează ca concentrări de stres, inițiind fisuri de oboseală
- Comun pe: Oțeluri inoxidabile, aluminiu în medii cu clorură
- Detectare: Inspecție vizuală, testare cu curenți turbionari
3. Coroziunea în fisuri
- Locaţie: În goluri, sub garnituri, în conexiuni filetate
- Mecanism: Soluția stagnantă în crăpătură devine agresivă
- Natura ascunsă: Adesea nu este vizibil fără demontare
- Comun la: Flanșe, sub inelele O, rădăcini filetate
4. Coroziune galvanică
- Cauza: Metale diferite în contact electric cu electrolitul prezent
- Exemplu: Arbore de oțel în rulment de bronz cu contaminare cu apă
- Efect: Mai mult metal anodic (activ) se corodează preferențial
- Prevenire: Izolați metalele diferite, utilizați materiale compatibile
5. Fisurarea prin coroziune sub stres (SCC)
- Mecanism: Tensiune de tracțiune + mediu coroziv = creșterea fisurilor
- Pericol: Poate provoca cedare bruscă la solicitări mult sub limita de curgere
- Combinații comune: Oțel inoxidabil + cloruri; alamă + amoniac
- Prevenire: Selectarea materialelor, reducerea stresului, controlul mediului
6. Coroziunea prin frecare
- Mecanism: Micro-mișcare + coroziune la îmbinări prin presare sau prin șuruburi
- Aspect: Pulbere roșiatică-brună (oxid de fier) sau neagră
- Efect: Slăbește potrivirile, provoacă daune la suprafață
- Comun la: Interfețe rulment-arbore, ajustaje prin contracție care suferă vibrații
Efecte asupra componentelor mașinilor
Rulmenți
- Coroziunea superficială inițiază exfolierea prin oboseală
- Resturile de coroziune acționează ca abraziv
- Contaminarea lubrifiantului din cauza produselor de coroziune
- Durată de viață a rulmenților redusă dramatic (reducere posibilă la 50-90%)
Arbori
- Gropile de coroziune acționează ca locuri de inițiere a fisurilor de oboseală
- Reduce diametrul efectiv și rezistența
- Rugozitatea suprafeței afectează funcționarea rulmentului și a etanșării
- Frecarea la îmbinările prin presare slăbește componentele
Angrenaje
- Coroziunea suprafeței dentare accelerează oboseala cauzată de coroziunea dinților
- Crește rugozitatea suprafeței și zgomotul
- Suprafețele corodate au caracteristici de lubrifiere slabe
- Coroziunea rădăcinii dentare reduce rezistența la încovoiere
Componente structurale
- Capacitate portantă redusă din cauza pierderii de secțiune
- Concentrarea stresului la gropile de coroziune
- Probleme legate de aspect și fiabilitate
- Coroziunea șuruburilor de ancorare a fundației cauzează slăbiciune
Metode de detectare
Inspecție vizuală
- Căutați rugină, decolorare, coroziune
- Verificați dacă există produse de coroziune (depuneri albe, verzi sau roșii)
- Inspectați elementele de fixare pentru rugină sau deteriorare
- Verificați dacă există scurgeri la îmbinări (indică coroziune în fisuri)
Analiza vibrațiilor
- Suprafețele rugoase cauzate de coroziune cresc vibrațiile de înaltă frecvență
- Coroziunea creează semnături de impact similare defectelor mecanice
- Efecte secundare: fisurile inițiate de coroziune produc semnături caracteristice
Testare nedistructivă
- Testare cu ultrasunete: Măsoară grosimea rămasă a peretelui
- Curent turbionar: Detectează coroziunea suprafeței și coroziunea coroziunii
- Particulă magnetică: Dezvăluie fisurile inițiate de coroziune
- Radiografie: Prezintă coroziune internă în zone inaccesibile
Analiza uleiului
- Detectarea conținutului de apă (testul Karl Fischer)
- Contaminanți corozivi (acizi, săruri)
- Particule metalice provenite din coroziune
- Testarea pH-ului pentru condiții acide
Prevenire și control
Selecția materialelor
- Aliaje rezistente la coroziune: Oțel inoxidabil, bronz, aliaje speciale pentru medii dure
- Compatibilitatea materialelor: Evitați cuplurile galvanice sau utilizați izolația
- Selecția clasei: Adaptarea materialului la mediul coroziv specific
Acoperiri de protecție
- Vopsea: Barieră de protecție pentru oțel structural
- Placare: Crom, nichel, zinc pentru suprafețe critice
- Galvanizare: Acoperire cu zinc pentru aplicații exterioare/umede
- Acoperiri speciale: Spray epoxidic, ceramic, termic pentru condiții severe
Lubrifiere
- Lubrifianți cu inhibitori de rugină și coroziune
- Excludeți umezeala și contaminanții
- Mențineți suprafețele care protejează pelicula de ulei
- Schimb regulat de ulei pentru a îndepărta apa și acizii
Controlul mediului
- Etanșare eficientă pentru a exclude umezeala
- Dezumidificare pentru echipamente închise
- Ventilație pentru prevenirea condensului
- Carcase pentru echipamente de exterior
- Controlul temperaturii pentru a evita ciclurile de condensare
Practici de proiectare
- Evitați crăpăturile unde se poate ascunde coroziunea
- Asigurați drenaj pentru acumularea de umiditate
- Proiectare pentru acces la curățare și inspecție
- Utilizați anozi sacrificiali în anumite aplicații
Coroziunea, deși este în principal un proces chimic, are consecințe mecanice profunde în mașinile rotative. Rolul său în inițierea fisurilor de oboseală, accelerarea uzurii și crearea defectelor de suprafață face ca prevenirea coroziunii prin selectarea adecvată a materialelor, măsuri de protecție și controlul mediului să fie esențială pentru fiabilitatea și siguranța pe termen lung a mașinilor.
Categorii:
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 