Korozja galwaniczna może wystąpić w wielu materiałach, a jednym z najbardziej narażonych miejsc jest obszar złącza spawanego. Proces ten został zbadany na przykładzie dwóch połączonych ze sobą rurociągów, wykonanych z różnych rodzajów metalu, w których płynie elektrolit. W jaki sposób została przeprowadzona profesjonalna diagnostyka i jakie zmiany zostały zaobserwowane?

Sposoby diagnostyki

Prostą metodą stwierdzenia występowania korozji galwanicznej jest badanie wizualne. Jednak nie zawsze można obejrzeć złącze spawane od strony grani (obszaru występowania elektrolitu), np. w przypadku rurociągów o niewielkich średnicach. Często między złączem spawanym różnoimiennym a ewentualnym miejscem włożenia do rurociągu sondy wideoskopu jest za duża odległość. Do oceny stanu instalacji stosuje się ultradźwiękowe pomiary grubości UTT, jest to jednak metoda nieefektywna w przypadku korozji galwanicznej złącza spawanego, ze względu na ograniczenia związane chociażby z dojściem sondy pomiarowej do obszaru badanego od strony lica złącza spawanego.

 

Korozję galwaniczną można ocenić poprzez zastosowanie badań radiograficznych, których profesjonalnym przeprowadzaniem zajmuje się między innymi firma Navitest. Szczególnie efektywne jest wykorzystanie radiografii cyfrowej RT-DR, która oferuje natychmiastowy wynik oraz zaawansowane narzędzia do oceny. Jest to szybka metoda, z której otrzymujemy informacje o rozmiarach, umiejscowieniu i głębokości wżerów, a ponawiając badanie po jakimś czasie, można wyznaczyć szybkość korozji. W wypadku badań RT zaoszczędzi się na zdejmowaniu izolacji. Można je wykonać na obiektach z medium i rurociągach gorących. Dodatkową wartością jest informacja, co się dzieje od wewnątrz i na zewnątrz pod izolacją. Znalezione miejsca korozji można zmierzyć niezależnie od powierzchni, na której występują.

Obserwacje i wnioski

Diagnozowany rurociąg był wykonany z dwóch rodzajów stali – węglowej (np. gatunek St3S, S235, A106 gr. B) oraz austenitycznej wysokostopowej (np. 304L, 316L). Jak zostało już wcześniej wspomniane, korozja galwaniczna może wystąpić, gdy będzie istniał kontakt metaliczny między dwoma metalami o różnych potencjałach elektrodowych, na które oddziałuje elektrolit.

 

Największy ubytek metalu mniej szlachetnego (anody) będzie w punkcie styku z metalem szlachetnym (katodą) i zmniejsza się z oddalaniem od tego miejsca. Nie należy pomijać efektów galwanicznych, gdy różnica potencjałów między metalami jest większa od 50 mV. Im większa jest różnica potencjałów między dwoma metalami, tym większa jest szybkość korozji. Przy ocenie skłonności ogniwa galwanicznego do korozji znaczenie mają wartości potencjałów korozji wyznaczone doświadczalnie w danym elektrolicie. Szczególnie niebezpieczne są ogniwa galwaniczne z małą powierzchnią anodową i dużą powierzchnią katodową. W takim ogniwie będziemy obserwować bardzo dużą szybkość korozji materiału mniej szlachetnego (anody).

 

Innym niebezpiecznym zjawiskiem występującym przy połączeniach spawanych w tej konfiguracji są pęknięcia spoin wynikające z różnej rozszerzalności cieplnej łączonych materiałów. Do takiej sytuacji może dojść w podwyższonych temperaturach pracy instalacji – większych niż 260 stopni Celsjusza, może przyczyniać się do tego dyfuzja węgla.