Razumevanje korozije v vrtljivih strojih
Definicija: Kaj je korozija?
Korozija je postopno propadanje kovinskih površin zaradi elektrokemičnih ali kemičnih reakcij z okoljem, kar povzroči izgubo materiala, hrapavost površine, koščičasto, in oslabitev mehanskih komponent. Pri vrtečih se strojih korozija vpliva na gredi, ležaje, zobnike, ohišja in konstrukcijske elemente, kar ustvarja koncentracije napetosti, ki lahko sprožijo utrujenost razpoke, hrapave površine, ki pospešujejo nositi, v hujših primerih pa povzroči neposredno strukturno okvaro zaradi izgube materiala.
Čeprav se korozija pogosto obravnava kot počasen, dolgoročen mehanizem razgradnje, lahko znatno pospeši mehanske okvare in jo je treba preprečiti z ustrezno izbiro materialov, zaščitnimi premazi, nadzorom okolja in mazivi, ki zavirajo korozijo.
Vrste korozije v strojih
1. Enakomerna (splošna) korozija
- Videz: Enakomeren površinski napad na izpostavljeno območje
- Primer: Rjavljenje nezaščitenih jeklenih površin
- Stopnja: Predvidljivo, količinsko opredeljeno kot materialna izguba na leto (mil/leto)
- Učinek: Postopno zmanjševanje debeline stene, hrapavosti površine
- Najmanj nevarno: Vidno in predvidljivo napredovanje
2. Jamkasta korozija
- Videz: Lokaliziran napad, ki ustvarja majhne votline ali jamice
- Mehanizem: Razgradnja zaščitnih folij na določenih mestih
- Nevarnost: Jame delujejo kot koncentracije napetosti, ki povzročajo utrujenostne razpoke
- Pogosto vklopljeno: Nerjaveča jekla, aluminij v kloridnih okoljih
- Zaznavanje: Vizualni pregled, testiranje z vrtinčnimi tokovi
3. Korozija v špranjah
- Lokacija: V režah, pod tesnili, v navojnih spojih
- Mehanizem: Zastajajoča raztopina v špranji postane agresivna
- Skrita narava: Pogosto ni vidno brez razstavljanja
- Pogosto pri: Prirobnice, pod O-tesnilami, navojni navoji
4. Galvanska korozija
- Vzrok: Različne kovine v električnem stiku s prisotnostjo elektrolita
- Primer: Jeklena gred v bronastem ležaju z onesnaženjem z vodo
- Učinek: Bolj anodna (aktivna) kovina prednostno korodira
- Preprečevanje: Izolirajte različne kovine, uporabite združljive materiale
5. Razpoke zaradi napetostne korozije (SCC)
- Mehanizem: Natezna napetost + korozivno okolje = rast razpoke
- Nevarnost: Lahko povzroči nenadno odpoved pri napetostih, ki so precej nižje od meje tečenja
- Pogoste kombinacije: Nerjaveče jeklo + kloridi; medenina + amonijak
- Preprečevanje: Izbira materiala, lajšanje stresa, nadzor okolja
6. Korozija zaradi trenja
- Mehanizem: Mikrogibanje + korozija na stisnjenih spojih ali vijačnih spojih
- Videz: Rdečkasto rjav (železov oksid) ali črn prah
- Učinek: Zrahlja prileganje, povzroči površinske poškodbe
- Pogosto pri: Stiki ležaja in gredi, skrčljivi prilegi, ki povzročajo vibracije
Vplivi na strojne komponente
Ležaji
- Površinsko jamkanje sproži utrujenostno luščenje
- Korozijski ostanki delujejo kot abraziv
- Onesnaženje maziv zaradi korozijskih produktov
- Dramatično skrajšana življenjska doba ležaja (možno zmanjšanje za 50-90%)
Gredi
- Korozijske jame delujejo kot mesta nastanka utrujenostnih razpok
- Zmanjša efektivni premer in trdnost
- Hrapavost površine vpliva na delovanje ležajev in tesnil
- Trenje pri stiskanju zrahlja komponente
Zobniki
- Korozija površine zoba pospešuje utrujenost zaradi jamkaste korozije
- Poveča hrapavost površine in hrup
- Korodirane površine imajo slabe mazalne lastnosti
- Korozija korenine zoba zmanjša upogibno trdnost
Strukturne komponente
- Zmanjšana nosilnost zaradi izgube preseka
- Koncentracija napetosti v korozijskih jamah
- Pomisleki glede videza in zanesljivosti
- Povzročanje korozije sidrnih vijakov temeljev ohlapnost
Metode odkrivanja
Vizualni pregled
- Poiščite rjo, razbarvanje, jamke
- Preverite morebitne korozijske produkte (bele, zelene ali rdeče usedline)
- Preverite pritrdilne elemente glede rje ali obrabe
- Preverite, ali na spojih teče tekočina (kar kaže na korozijo v špranjah).
Analiza vibracij
- Površine, hrapave zaradi korozije, povečajo visokofrekvenčne vibracije
- Koščki ustvarjajo udarne sledi, podobne mehanskim napakam
- Sekundarni učinki: razpoke, ki jih sproži korozija, ustvarjajo značilne znake
Nedestruktivno testiranje
- Ultrazvočno testiranje: Izmeri preostalo debelino stene
- Vrtinčni tok: Zazna površinsko korozijo in jamkasto korozijo
- Magnetni delci: Razkriva razpoke, ki jih je povzročila korozija
- Radiografija: Kaže notranjo korozijo na nedostopnih mestih
Analiza olja
- Zaznavanje vsebnosti vode (Karl Fischerjev test)
- Jedki onesnaževalci (kisline, soli)
- Kovinski delci zaradi korozije
- Testiranje pH za kisle pogoje
Preprečevanje in nadzor
Izbira materiala
- Zlitine, odporne proti koroziji: Nerjaveče jeklo, bron, posebne zlitine za zahtevna okolja
- Združljivost materialov: Izogibajte se galvanskim parom ali uporabite izolacijo
- Izbira stopnje: Prilagodite material specifičnemu korozivnemu okolju
Zaščitni premazi
- Barva: Zaščitna pregrada za konstrukcijsko jeklo
- Prevleka: Krom, nikelj, cink za kritične površine
- Cinkanje: Cinkov premaz za zunanjo/mokro uporabo
- Posebni premazi: Epoksidno, keramično, termično pršenje za težke pogoje
Mazanje
- Maziva z zaviralci rje in korozije
- Izogibajte se vlagi in onesnaževalcem
- Vzdrževanje površin, ki ščitijo oljni film
- Redne menjave olja za odstranjevanje vode in kislin
Nadzor okolja
- Učinkovito tesnjenje za preprečevanje vlage
- Razvlaževanje zaprte opreme
- Prezračevanje za preprečevanje kondenzacije
- Ohišja za zunanjo opremo
- Nadzorujte temperaturo, da preprečite cikle kondenzacije
Oblikovalske prakse
- Izogibajte se razpokam, kjer se lahko skrije korozija
- Zagotovite drenažo za kopičenje vlage
- Zasnova za dostop za čiščenje in pregled
- V nekaterih aplikacijah uporabite žrtvene anode
Korozija, čeprav predvsem kemični proces, ima globoke mehanske posledice v vrtečih se strojih. Zaradi njene vloge pri nastanku utrujenostnih razpok, pospeševanju obrabe in ustvarjanju površinskih napak je preprečevanje korozije z ustrezno izbiro materialov, zaščitnimi ukrepi in nadzorom okolja bistvenega pomena za dolgoročno zanesljivost in varnost strojev.
Kategorije:
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 