Розуміння корозії в обертових механізмах

Пристрої

Портативний балансир та віброаналізатор Balanset-1A.

$2,358.31

Деталі

Датчик вібрації</trp-post-container

$107.47

Деталі

Оптичний датчик (лазерний тахометр)</trp-post-container

$148.07

Пристрої

Balanset-4</trp-post-container

$8,123.32

Деталі

Магнітна підставка Insize-60-kgf</trp-post-container

$54.93

Деталі

Світловідбиваюча стрічка</trp-post-container

$11.94

Пристрої

Динамічні ваги "Балансет-1А" OEM</trp-post-container

$2,071.73

Визначення: Що таке корозія?

Корозія це поступове руйнування металевих поверхонь внаслідок електрохімічних або хімічних реакцій з навколишнім середовищем, що призводить до втрати матеріалу, шорсткості поверхні, точкова ямка, та ослаблення механічних компонентів. У обертових машинах корозія впливає на вали, підшипники, шестерні, корпуси та конструктивні елементи, створюючи концентрації напружень, які можуть ініціювати втома тріщини, шорсткі поверхні, що прискорюють носити, а у важких випадках спричиняє пряме руйнування конструкції через втрату матеріалу.

Хоча корозія часто вважається повільним, довготривалим механізмом деградації, вона може значно прискорити механічні руйнування і її необхідно запобігати шляхом правильного вибору матеріалів, захисних покриттів, контролю навколишнього середовища та використання мастильних матеріалів, що запобігають корозії.

Види корозії в машинах

1. Рівномірна (загальна) корозія

• Зовнішній вигляд: Рівномірна поверхнева атака по всій відкритій ділянці
• Приклад: Іржавіння незахищених сталевих поверхонь
• Оцінка: Передбачуваний, кількісно виміряний як матеріальні втрати на рік (мил/рік)
• Ефект: Поступове зменшення товщини стінки, шорсткості поверхні
• Найменш небезпечні: Видимий та передбачуваний прогрес

2. Точкова корозія

• Зовнішній вигляд: Локалізована атака, що створює невеликі порожнини або ямки
• Механізм: Пошкодження захисних плівок у певних місцях
• Небезпека: Ямки діють як концентратори напружень, що ініціюють тріщини від втоми
• Загальне увімкнення: Нержавіючі сталі, алюміній у хлоридних середовищах
• Виявлення: Візуальний огляд, контроль вихровими струмами

3. Щілинна корозія

• Розташування: У зазорах, під прокладками, у різьбових з'єднаннях
• Механізм: Застійний розчин у щілині стає агресивним
• Прихована природа: Часто не видно без розбирання
• Звичайне місце: Фланці, під кільцями ущільнювачів, різьбові вставки

4. Гальванічна корозія

• Причина: Різнорідні метали в електричному контакті з електролітом, присутні
• Приклад: Сталевий вал у бронзовому підшипнику із забрудненням водою
• Ефект: Більш анодний (активний) метал переважно кородує
• Профілактика: Ізолюйте різнорідні метали, використовуйте сумісні матеріали

5. Корозійне розтріскування під напругою (SCC)

• Механізм: Розтягувальне напруження + корозійне середовище = ріст тріщини
• Небезпека: Може спричинити раптове руйнування при напруженнях значно нижчих за межу текучості
• Поширені комбінації: Нержавіюча сталь + хлориди; латунь + аміак
• Профілактика: Вибір матеріалів, зняття напруги, контроль навколишнього середовища

6. Фретінг-корозія

• Механізм: Мікрорух + корозія в місцях пресування або болтових з'єднань
• Зовнішній вигляд: Червонувато-коричневий (оксид заліза) або чорний порошок
• Ефект: Послаблює кріплення, створює пошкодження поверхні
• Звичайне місце: З'єднання підшипника з валом, термоусадочні посадки, що піддаються вібрації

Вплив на компоненти машин

Підшипники

• Поверхневе виразкування ініціює втомне відколювання
• Корозійні залишки діють як абразив
• Забруднення мастила продуктами корозії
• Значно скорочений термін служби підшипника (можливе скорочення на 50-90%)

Вали

• Корозійні ямки виступають в якості місць зародження втомних тріщин
• Зменшує ефективний діаметр та міцність
• Шорсткість поверхні впливає на роботу підшипника та ущільнення
• Фрезерування під час пресування послаблює компоненти

Шестерні

• Корозія поверхні зуба прискорює точкову втому
• Збільшує шорсткість поверхні та шум
• Кородовані поверхні мають погані змащувальні характеристики
• Корозія кореня зуба знижує міцність на вигин

Структурні компоненти

• Зниження несучої здатності через втрату перерізу
• Концентрація напружень у місцях корозії
• Проблеми зовнішнього вигляду та надійності
• Корозія фундаментних анкерних болтів, що спричиняє розхитування

Методи виявлення

Візуальний огляд

• Шукайте іржу, знебарвлення, точкові утворення
• Перевірте наявність продуктів корозії (білих, зелених або червоних відкладень)
• Перевірте кріплення на наявність іржі або пошкоджень
• Перевірте наявність протікання на стиках (що вказує на щілинну корозію)

Аналіз вібрації

• Шорсткі від корозії поверхні посилюють високочастотну вібрацію
• Точкова кора створює ударні ознаки, подібні до механічних дефектів
• Вторинні ефекти: тріщини, ініційовані корозією, створюють характерні ознаки

Неруйнівний контроль

• Ультразвукове тестування: Вимірює залишкову товщину стінки
• Вихрові струми: Виявляє поверхневу корозію та точкову корозію
• Магнітна частинка: Виявляє тріщини, що утворилися внаслідок корозії
• Рентгенографія: Виявляє внутрішню корозію у важкодоступних місцях

Аналіз нафти

• Визначення вмісту води (тест Карла Фішера)
• Їдкі забруднювачі (кислоти, солі)
• Металеві частинки від корозії
• Вимірювання pH для кислих умов

Профілактика та контроль

Вибір матеріалу

• Корозійностійкі сплави: Нержавіюча сталь, бронза, спеціальні сплави для жорстких умов експлуатації
• Сумісність матеріалів: Уникайте гальванічних пар або використовуйте ізоляцію
• Вибір сорту: Підберіть матеріал до конкретного агресивного середовища

Захисні покриття

• Фарба: Бар'єрний захист для конструкційної сталі
• Покриття: Хром, нікель, цинк для критично важливих поверхонь
• Оцинкування: Цинкове покриття для зовнішнього/вологого застосування
• Спеціальні покриття: Епоксидне, керамічне, термічне напилення для важких умов

Змащення

• Мастильні матеріали з інгібіторами іржі та корозії
• Виключити вологу та забруднення
• Підтримуйте поверхні, що захищають масляну плівку
• Регулярна заміна оливи для видалення води та кислот

Контроль навколишнього середовища

• Ефективна герметизація для запобігання вологи
• Осушення повітря для закритого обладнання
• Вентиляція для запобігання конденсації
• Корпуси для зовнішнього обладнання
• Контролюйте температуру, щоб уникнути циклів конденсації

Практики дизайну

• Уникайте щілин, де може ховатися корозія
• Забезпечити дренаж для накопичення вологи
• Конструкція для доступу для очищення та огляду
• Використовуйте жертовні аноди в деяких випадках

Корозія, хоча й є переважно хімічним процесом, має серйозні механічні наслідки для обертових машин. Її роль у виникненні втомних тріщин, прискоренні зносу та створенні поверхневих дефектів робить запобігання корозії шляхом правильного вибору матеріалів, захисних заходів та контролю навколишнього середовища важливим для довгострокової надійності та безпеки машин.

---

← Назад до головного індексу