ブリキ製3ピースタンクの腐食破損プロセスの解析と対策

ブリキ製3ピースタンクの腐食破損プロセスの解析と対策
ブリキ缶の腐食

金属包装製品の腐食は、材料中の腐食性物質の電気化学的不安定性によって引き起こされます。ブリキ3ピースタンクの主な耐腐食材料は、タンク本体のコーティング、ブリキメッキ層と鉄層、およびコーティングを含む上蓋と下蓋です。金属包装製品には一定の保存期間があるため、ブリキ缶の設計上の腐食寿命が保存期間よりも長い場合、生産の要件を満たすことができず、保存期間内の食品と飲料の品質と安全性を確保できません。腐食余裕が大きすぎると品質が過剰になり、製品の経済コストが増加します。適格な設計寿命と経済的節約の要件を同時に考慮するために、ブリキ3ピース缶の生産では、原材料とプロセスに対して正確な要求があり、製品の品質を維持しています。

実験研究によると、ブリキ缶のコーティング、錫メッキ層、鉄層がタンクの主な防食バリアであることが示されています。安定した原材料と合理的な技術により、ほとんどの固体タンク製品の耐食性要件を満たすことができます。関連研究では、一部の製品のタンクの腐食は早期に発生し、腐食の種類や発生場所によって進行速度が大きく異なることも判明しました。一部の固体タンクでは数週間以内に錆が発生し、深刻な腐食が発生すると数ヶ月後に腐食穿孔現象が現れます。また、一部の固体タンクでは腐食が保存期間まで継続し、腐食が進行しても腐食穿孔は発生しません。ブリキ缶の製造および保管プロセスにおいて、固体缶の保存期間に達する前にタンク腐食が発生することがしばしば見られます。主な腐食形態は、均一腐食と局部腐食に分けられます。局部腐食はタンクの品質と安全性に悪影響を及ぼし、タンクの保存期間中に腐食や穿孔漏れを引き起こす可能性があります。

1. 均一腐食

均一腐食は、全面腐食とも呼ばれ、腐食現象が金属表面全体に分布し、金属表面の各部分の腐食速度はほぼ同じで、金属表面がより均一に薄くなり、金属表面の腐食形態に明らかな違いがありません。このような腐食は、表面全体で発生するため、発見と制御が容易です。ブリキ缶の腐食でより一般的な腐食現象は均一腐食で、缶体上部のネック部、缶体下部の変形部、および溶接コーティング部の位置で主に発生します。

2. 局部腐食

局部腐食は、不均一腐食とも呼ばれ、異種金属、表面欠陥、濃度差、応力集中、環境不均一性など、電気化学的性能の不均一性により、電池の局部腐食が形成されることで発生します。局部腐食は負極と陽極を区別でき、特定の場所に集中して発生し、材料が急速に腐食し、ブリキの局部腐食は容易に穿孔漏洩現象につながります。局部腐食は様々な特徴を示し、局部腐食の損傷形態に応じて、電気腐食、細孔腐食、シーム腐食、粒界腐食、摩耗腐食、応力腐食、疲労腐食、選択腐食に分類されます。

ブリキ缶の局部腐食は、主にタンク底蓋の溶接部または拡張リングに集中しており、そのうち底部腐食が腐食穿孔の主な領域です。下の図に示すように、黒色の均一腐食領域の中央に腐食穴が現れます。均一腐食領域と比較すると、腐食穴の領域は非常に小さく、典型的な局部腐食現象であり、腐食が継続的に進行すると、タンク腐食穿孔につながります。
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