Pochopenie korózie v rotačných strojoch
Definícia: Čo je korózia?
Korózia je postupné opotrebovanie kovových povrchov elektrochemickými alebo chemickými reakciami s prostredím, čo vedie k strate materiálu, drsnosti povrchu, jamkovanie, a oslabovanie mechanických komponentov. V rotačných strojoch korózia ovplyvňuje hriadele, ložiská, ozubené kolesá, kryty a konštrukčné prvky, čím vytvára koncentrácie napätia, ktoré môžu iniciovať únava praskliny, zdrsnenie povrchov, ktoré urýchľujú opotrebovať, a v závažných prípadoch spôsobuje priame štrukturálne zlyhanie v dôsledku straty materiálu.
Hoci sa korózia často považuje za pomalý, dlhodobý mechanizmus degradácie, môže výrazne urýchliť mechanické poruchy a je potrebné jej predchádzať správnym výberom materiálov, ochrannými nátermi, kontrolou prostredia a mazivami s inhibíciou korózie.
Typy korózie v strojoch
1. Rovnomerná (všeobecná) korózia
- Vzhľad: Rovnomerný povrchový útok na celú exponovanú oblasť
- Príklad: Hrdzavenie nechránených oceľových povrchov
- Sadzba: Predvídateľné, kvantifikované ako strata materiálu za rok (mil/rok)
- Účinok: Postupné znižovanie hrúbky steny, drsnosti povrchu
- Najmenej nebezpečné: Viditeľný a predvídateľný pokrok
2. Jamková korózia
- Vzhľad: Lokalizovaný útok vytvárajúci malé dutiny alebo jamky
- Mechanizmus: Rozpad ochranných fólií na konkrétnych miestach
- Nebezpečenstvo: Jamky pôsobia ako koncentrácie napätia, ktoré iniciujú únavové trhliny
- Bežné zapnuté: Nerezové ocele, hliník v chloridovom prostredí
- Detekcia: Vizuálna kontrola, skúška vírivými prúdmi
3. Štrbinová korózia
- miesto: V medzerách, pod tesneniami, v závitových spojoch
- Mechanizmus: Stojatý roztok v štrbine sa stáva agresívnym
- Skrytá príroda: Často nie je viditeľný bez demontáže
- Bežné v: Príruby, pod O-krúžkami, závitové korene
4. Galvanická korózia
- Príčina: Rôzne kovy v elektrickom kontakte s prítomným elektrolytom
- Príklad: Oceľový hriadeľ v bronzovom ložisku s kontamináciou vodou
- Účinok: Anodickejší (aktívnejší) kov koroduje prednostne
- Prevencia: Izolujte odlišné kovy, použite kompatibilné materiály
5. Praskanie od korózie pod napätím (SCC)
- Mechanizmus: Ťahové napätie + korozívne prostredie = rast trhliny
- Nebezpečenstvo: Môže spôsobiť náhle porušenie pri napätiach výrazne nižších ako je medza klzu
- Bežné kombinácie: Nerezová oceľ + chloridy; mosadz + amoniak
- Prevencia: Výber materiálu, odbúranie stresu, kontrola prostredia
6. Korózia spôsobená trením
- Mechanizmus: Mikropohyb + korózia v miestach lisovaných spojov alebo skrutkových spojov
- Vzhľad: Červenohnedý (oxid železa) alebo čierny prášok
- Účinok: Uvoľňuje spoje, spôsobuje poškodenie povrchu
- Bežné v: Rozhrania ložiska a hriadeľa, tepelné uloženia vystavené vibráciám
Vplyvy na strojové komponenty
Ložiská
- Povrchové jamkovanie iniciuje únavové odlupovanie
- Korózne zvyšky pôsobia ako abrazívne látky
- Kontaminácia maziva produktmi korózie
- Výrazne skrátená životnosť ložiska (možné zníženie o 50-90%)
Hriadele
- Korózne jamky pôsobia ako miesta vzniku únavových trhlín
- Znižuje efektívny priemer a pevnosť
- Drsnosť povrchu ovplyvňuje funkciu ložiska a tesnenia
- Trenie pri lisovaných spojoch uvoľňuje komponenty
Ozubené kolesá
- Korózia povrchu zubov urýchľuje jamkovú únavu materiálu
- Zvyšuje drsnosť povrchu a hluk
- Skorodované povrchy majú zlé mazacie vlastnosti
- Korózia koreňa zuba znižuje pevnosť v ohybe
Konštrukčné komponenty
- Znížená nosnosť v dôsledku straty profilu
- Koncentrácia napätia v koróznych jamkách
- Obavy zo vzhľadu a spoľahlivosti
- Príčiny korózie kotviacich skrutiek základov uvoľnenosť
Metódy detekcie
Vizuálna kontrola
- Hľadajte hrdzu, zmenu farby, jamky
- Skontrolujte prítomnosť produktov korózie (biele, zelené alebo červené usadeniny)
- Skontrolujte upevňovacie prvky, či nie sú hrdzavé alebo poškodené
- Skontrolujte, či v spojoch nedochádza k presakovaniu (čo naznačuje štrbinovú koróziu).
Analýza vibrácií
- Zdrsnené povrchy spôsobené koróziou zvyšujú vysokofrekvenčné vibrácie
- Jamková korózia vytvára nárazové stopy podobné mechanickým defektom
- Sekundárne účinky: trhliny vyvolané koróziou vytvárajú charakteristické znaky
Nedeštruktívne testovanie
- Ultrazvukové testovanie: Meria zostávajúcu hrúbku steny
- Vírivé prúdy: Detekuje povrchovú koróziu a jamkovú koróziu
- Magnetická častica: Odhaľuje trhliny spôsobené koróziou
- Rádiografia: Ukazuje vnútornú koróziu v neprístupných miestach
Analýza oleja
- Detekcia obsahu vody (Karl Fischerov test)
- Korozívne kontaminanty (kyseliny, soli)
- Kovové častice z korózie
- Testovanie pH v kyslých podmienkach
Prevencia a kontrola
Výber materiálu
- Zliatiny odolné voči korózii: Nerezová oceľ, bronz, špeciálne zliatiny do náročných podmienok
- Kompatibilita materiálov: Vyhnite sa galvanickým článkom alebo použite izoláciu
- Výber stupňa: Prispôsobte materiál špecifickému korozívnemu prostrediu
Ochranné nátery
- Farba: Bariérová ochrana pre oceľové konštrukcie
- Pokovovanie: Chróm, nikel, zinok pre kritické povrchy
- Zinkovanie: Zinkový povlak pre vonkajšie/mokré aplikácie
- Špeciálne nátery: Epoxidový, keramický, tepelný sprej do náročných podmienok
Mazanie
- Mazivá s inhibítormi hrdze a korózie
- Vylúčte vlhkosť a nečistoty
- Udržiavajte povrchy chrániace olejový film
- Pravidelná výmena oleja na odstránenie vody a kyselín
Kontrola životného prostredia
- Účinné utesnenie proti vlhkosti
- Odvlhčovanie pre uzavreté zariadenia
- Vetranie na zabránenie kondenzácie
- Kryty pre vonkajšie zariadenia
- Regulácia teploty, aby sa predišlo kondenzačným cyklom
Dizajnérske postupy
- Vyhnite sa štrbinám, kde sa môže skrývať korózia
- Zabezpečte odvodnenie pre akumuláciu vlhkosti
- Dizajn pre prístup na čistenie a kontrolu
- V niektorých aplikáciách použite obetné anódy
Korózia, hoci je primárne chemický proces, má v rotačných strojoch závažné mechanické následky. Jej úloha pri iniciovaní únavových trhlín, urýchľovaní opotrebovania a vytváraní povrchových defektov robí prevenciu korózie prostredníctvom správneho výberu materiálu, ochranných opatrení a kontroly prostredia nevyhnutnou pre dlhodobú spoľahlivosť a bezpečnosť strojov.
Kategórie:
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 