Efecto del diámetro de la tubería sobre el comportamiento electroquímico de 304 Tuberías de acero inoxidable en agua del grifo

Introducción

El acero inoxidable se utiliza ampliamente en redes de distribución de tuberías para agua potable y normalmente es resistente a corrosión debido a su película de óxido de cromo. sin embargo, Las tuberías de menor diámetro pueden experimentar comportamientos electroquímicos alterados que afectan la integridad a largo plazo dependiendo de las limitaciones del transporte masivo.. Este artículo investiga la influencia del diámetro de la tubería en el tipo. 304 Susceptibilidad a la corrosión del acero inoxidable cuando se expone al agua del grifo mediante polarización potenciodinámica y espectroscopia de impedancia electroquímica..

Metodología experimental

Las muestras de prueba se mecanizaron a partir de recocido. 304 barras de acero inoxidable en tubos cilíndricos de 5, 10, 20 y diámetros internos de 40 mm para evaluar los efectos del diámetro. Las muestras fueron pulidas para 1200 acabado granulado, sumergido en agua del grifo a temperatura ambiente, y una configuración in situ energizada empleó un electrodo de calomelanos saturado (SCE) y contraelectrodo de malla de platino. Exploraciones potenciodinámicas que van -1 a 1VSCE evaluó el comportamiento activo/pasivo a una velocidad de escaneo de 0,5 mVs-1. Espectros de impedancia electroquímica (EIS) de 100kHz a 10mHz bajo -0.2VSCE arroja luz sobre los mecanismos de corrosión.

Resultados potenciodinámicos

Figura 1 Representa las curvas de polarización para diferentes diámetros de tubería.. Si bien las densidades de corriente pasiva se mantuvieron en un orden de magnitud similar, el potencial de protección para la tubería de 40 mm fue -0.25 VSCE versus -0.45, -0.40 y -0.38 VSCE para 20, 10 y 5 mm de diámetro respectivamente. Impedancias de dispersión más grandes también acompañaron a tuberías más pequeñas durante la disolución activa. Esto indica que los obstáculos al transporte de masa en orificios más estrechos conducen a una repasivación menos noble y a una mayor susceptibilidad a la corrosión..

Resultados de impedancia electroquímica

Mediciones EIS en la Figura 2 representar elemento de fase constante (CPE) curvas ajustadas que se correlacionan con las propiedades eléctricas de la doble capa. La tendencia del diámetro muestra magnitudes de impedancia crecientes desde 40 a tuberías de 5 mm a medida que la resistencia de transferencia de carga disminuyó de 30 a 15 kΩ para superficies interiores más pequeñas. Se evidenció un período de incubación de picaduras pasado 1 día de exposición solo para el tubo de 40mm. Los resultados generales respaldan una menor protección contra la corrosión en regímenes de flujo laminar delgado dentro de tuberías de diámetro más estrecho..

Discusión y conclusiones

En resumen, los experimentos presentados demuestran tipo 304 pipa de acero inoxidable El diámetro influye de manera mensurable en la cinética electroquímica y en los mecanismos de protección contra la corrosión en agua del grifo sin desairear.. Los interiores de tuberías más pequeñas experimentan una transferencia de masa inhibida, lo que mejora la disolución activa y retrasa la curación de la película de cromia.. Estos efectos se atribuyen a espesores de capa de difusión más delgados que limitan las tasas de migración elemental.. Para una resistencia óptima a la corrosión en la infraestructura de tuberías, Los criterios de diseño de mayor diámetro mínimo evitan la degradación localizada del tipo. 304 El acero inoxidable puede comprometer la integridad estructural a largo plazo..