5.3. Рациональное конструирование оборудования

При создании конструкций и оборудования в коррозионностойком исполнении прежде всего необходимы сведения о параметрах и характеристиках рабочих сред, режимах работы.

В соответствии с этим производится предварительный выбор возможных материалов с учетом конструктивных и технологических  особенностей изделий. При этом должен соблюдаться основной принцип – недопустимо, чтобы машина, установка и т.п. выходили из строя по причине коррозии отдельной детали.

Существуют некоторые общие правила конструирования. Например, площадь поверхности, на которую действует коррозионная среда, должна быть минимальной. Предпочтительными являются цилиндрические и шаровые емкости. Грани должны быть скругленными, трубчатые конструкции предпочтительнее уголковых.

Время контакта со средой должно быть минимальным. Конструкция должна исключать скопление среды в замкнутых, "мертвых" пространствах, а также скопление отложений. Трубопроводы и днища резервуаров должны иметь уклон и выпускное отверстие в наиболее низкой точке. Металлы не должны находиться в контакте с пористыми материалами, абсорбирующими жидкие среды. При контакте разнородных металлов площадь поверхности более анодного материала должна быть по возможности большей. Конструкция должна исключать резкие перепады скоростей движения жидкости. Турбулизация потока всегда приводит к увеличению коррозионного износа, как и наличие застойных зон. Столь же неблагоприятно сказывается неравномерное распределение температуры на теплопередающих поверхностях как вследствие превышения допустимых температур (перегревы), так и в связи с образованием коррозионных короткозамкнутых гальванических элементов.

Особое внимание следует обращать на сварные соединения, являющиеся, как правило, наиболее подверженными коррозии. Материал сварочной проволоки и технология сварки должны обеспечить получение сварного соединения, металл шва и зона термического влияния которого имеют значения стационарного потенциала, близкие к потенциалу основного металла. Сварной шов и зона термического влияния не должны быть анодными по отношению к основному металлу, а поверхность сварного шва, находящаяся в контакте с коррозионной средой, должна быть чистой от окалины и шлаков. Сварные соединения, по возможности, следует располагать в местах конструкции, где действуют напряжения сжатия.

Особое внимание следует уделять герметизации щелевых зазоров в конструкции, являющихся слабыми в отношении коррозии местами, а также защите от коррозии материала, находящегося на границе жидкой и газообразной фаз.

Весьма перспективным в ряде конструкций является принцип создания композиционных конструкций из разнородных металлов с использованием долгоживущих протекторов или так называемых "жертвенных" деталей. Например, в запорной аппаратуре наиболее ответственным является узел затвора: тарелка, седло клапана, шпиндель. Их следует изготавливать из коррозионностойких материалов (нержавеющие стали, медные, титановые сплавы), катодных по отношению к корпусу клапана (чугун, сталь, медные сплавы, нержавеющие стали). Некоторое увеличение скорости коррозии корпуса клапана не скажется на сроке службы клапана, который может быть даже выше, чем при "гомогенном" исполнении.

Эти примеры доказывают эффективность применения конструктивных мер защиты от коррозии наиболее ответственных деталей, выравнивание уровня коррозионной защищенности всех элементов конструкции.