جستجو در تالارهای گفتگو

خوردگي در اثر جريان هاي سرگردان Stray Current بدترين خوردگي كه براي فلزات كار گذاشته شده در خاك بوجود مي آيد . در محل هايي است كه جريان هاي الكتريكي سرگردان وجود دارد . چون مقاومت ويژه خاك ها حتي وقتي داراي آب باشند زياد است . بنابراين جريان هاي الكتريكي داخل زمين از طريق فلزات كارگذاشته شده درخاك كه مقاومت كمي دارند عبور خواهد كرد . جريان سرگردان زماني مي تواند موجب خوردگي لوله گردد كه از يك قسمت از لوله وارد واز قسمت ديگر آن تخليه شود و در حقيقت مدار جريان كامل گردد . نقطه ورود جريان سرگردان كاتد و نقطه خروجي، آند پيل خوردگي خواهد گرديد . از منابع ايجاد جريان سرگردان مي توان به موارد زير اشاره كرد: وجود سيستم حفاظت كاتدي در لوله هاي مجاور لوله مورد تهاجم استفاده از جريان مستقيم در عمليات حفاري عمليات جوشكاري با استفاده از جريان مستقيم سيستم هاي قطار برقي زير زميني و نظاير آنها و همچنين ميدان مغناطيسي زمين در اطراف لوله تهاجم نيز تاثير گذاشته و اختلال ايجاد مي كند. جريان هاي سرگردان در 3 دسته طبقه بندي مي شوند: 1- جريان هاي مستقيم 2- جريان هاي متناوب 3- جريان هاي تلوريك ( Telluric ) خوردگي جريان هاي مستقيم : به طور معمول جريان هاي سرگردان مستقيم ، داراي 3 منبع هستند ايستگاه هاي حفاظت كاتدي ، سيستم هاي حمل ونقل و معدني ، خطوط انتقال برق فشار قوي كه در اين ميان سهم اصلي متعلق به سيستم هاي حفاظت كاتدي است. مشكل اصلي در طراحي سيستم هاي حفاظت كاتدي ، وجود تقاطع خطوط لوله و سازه هاي فلزي مي باشد كه غالبا در زمان طراحي به علت عدم آشنايي با محيط كار و يا عدم پيش بيني هاي لازم توسط طراح ، جريان هاي سرگردان و تداخل در نظر گرفته نمي شوند و به همين دليل نتايج محاسبات تئوريك و آنچه كه در عمل اتفاق مي افتد متفاوت بوده و همچنان معضل خوردگي در اين قسمت ها وجود داشته و با تاثير سوء، تداخل به صورت تصاعدي رشد مي نمايد. بحث ايستگاه هاي حفاظت كاتدي با دو حالت مختلف مطرح مي گردد: 1- وجود لوله بيگانه در نزديكي حفره آندي 2- تقاطع با لوله و خطوط محافظت شده درحالتي كه تقاطع وجود دارد، يك لوله بيگانه از منطقه تحت تاثير پتانسيل مثبت اطراف يك حفره آندي سيستم جريان اعمالي عبوركرده و سپس در نقطه اي دورتر با لوله محافظت شده تقاطع دارد. پتانسيل مثبت زمين لوله بيگانه را تحت تاثير قرار داده و در يك محدوده خاص موجب دريافت جريان توسط لوله مي گردد اين جريان بايد به جايي رود كه مدار الكتريكي كامل شده و به قطب منفي ترانس ركتيفاير بازگشت نمايد. جايي كه تخليه جريان از لوله بيگانه صورت مي گيرد ( محل تقاطع ) لوله بيگانه خورده مي شود. شدت تاثيرات به ميزان ولتاژ اعمالي حفره آندي و دوري لوله بيگانه بستگي دارد . به اين معني كه ولتاژ بالا و نزديكي زياد صدمه را بيشتر مي سازد در حالتي كه جريان دزدي (Pick Up ) لوله بيگانه خيلي زياد نباشد مي توان با اتصال دو لوله به هم مشكل را حل كرد و اين مسئله به ميزان ظرفيت ركتيفاير ما كه توانايي تحت حفاظت قرار دادن هر دو لوله را به طور همزمان داشته باشد، دارد. ( شكل 2 ) اما در حالتي كه لوله بيگانه در نزديكي حفره آندي يك سيستم حفاظت كاتدي بوده اما با لوله حفاظت شده تقاطعي ندارد : در اين حالت لوله بيگانه تحت تاثير ميدان تحت الشعاع حفره آندي با پتانسيل مثبت قرار مي گيرد و جريان از هر دو سوي لوله بيگانه به صورت "از انتها" ( Endwise ) انتقال مي يابد . اين جريان سرگردان ، لوله بيگانه را در نقاط بيشتر و دورتر ( مانند منطقه اي كه مقاومت خاك پايين است ) ترك كرده و جهت كامل شدن مدار الكتريكي به سوي لوله حفاظت شده و در نهايت به ركتيفاير انتقال مي يابد . در صورتيكه در حالت قبلي اين جريان در نزديكي محل تقاطع متمركز مي گرديد. راه حل درست اتصال كابل از لوله بيگانه به قطب منفي ركتيفاير مي باشد تا لوله بيگانه نيز تحت حفاظت قرار گيرد تا مدار الكتريكي از طريق اين كابل كامل شود. اگر حفره خيلي نزديك به لوله بيگانه باشد جريان گرفته شده توسط لوله بيگانه بسيار زياد خواهد بود و اين راه حل مناسب نمي باشد و در صورت امكان بهتر است محل حفره را عوض نمود. در زمين اطراف لوله تحت حفاظت كاتدي يك گراديان پتانسيل وجود دارد كه باعث القا جريان از زمين به لوله مي گردد. اين گراديان بر عكس گراديان پتانسيل يا منطقه تحت تاثير اطراف حفره تخيله جريان مي باشد . اين به آن معناست كه زمين در نزديكي لوله نسبت به زمين دورتر منفي خواهد شد. شدت ميزان تحت تاثير لوله حفاظت شده تابعي از مقدار جريان ورودي در واحد سطح به لوله مي باشد. جريان بيشتر شدت بالاتري ايجاد ميكند. براي لوله اي كه به خوبي پوشش شده باشد ، جريان خيلي كم است و در نتيجه گراديانت پتانسيل در اطراف لوله ناچيز است . ولي يك لوله بدون پوشش تحت حفاظت كاتدي مي تواند جريان زيادي بگيرد. يك لوله مجاور يا هر ساختار فلزي مدفون در تقاطع با لوله بدون پوشش حفاظت شده از ميان گراديان پتانسيل اطراف لوله عبور كرده و ممكن است هدف صدمات خوردگي قرار گيرد. به همين دليل لوله بيگانه بيشترين صدمه را در محل تقاطع با لوله بدون پوشش خواهد خورد.

خوردگي از 8 روش مي تواند به سطوح فلزي حمله کند . حمله يکنواخت Uniform Attack در اين نوع خوردگي که متداول ترين نوع خوردگي محسوب مي شود ، خوردگي به صورتي يکنواخت به سطح فلز حمله مي کند و به اين ترتيب نرخ آن از طريق آزمايش قابل پيش بيني است . خوردگي گالوانيک Galvanic Corrosion اين نوع خوردگي وقتي رخ مي دهد که دو فلز يا آلياژ متفاوت ( يا دو ماده متفاوت ديگر همانند الياف کربن و فلز ) در حضور يک ذره خورنده با يکديگر تماس پيدا کنند . در منطقه تماس ، فرايندي الکترو شيميايي به وقوع مي پيوندد که در آن ماده اي به عنوان کاتد عمل کرده و ماده ديگر آند مي شود . در اين فرآيند کاتد در برابر اکسيداسيون محافظت شده و آند اکسيد مي شود . خوردگي شکافي Crevice Corrosion اين ساز و کار وقتي رخ مي دهد که يک ذره خورنده در فاصله اي باريک ، بين دو جزء گير کند . با پيشرفت واکنش ، غلظت عامل خورنده افزايش مي يابد . بنابراين واکنش با نرخ فزاينده اي پيشروي مي کند. آبشويي ترجيحي Selective Leaching اين نوع خوردگي انتخابي وقتي رخ مي دهد که عنصري از يک آلياژ جامد از طريق يک فرآيند خوردگي ترجيحي و عموما ً با قرار گرفتن آلياژ در معرض اسيدهاي آبي خورده مي شود . متداول ترين مثال جدا شدن روي از آلياژ برنج است . ولي آلومينيوم ، آهن ، کبالت و زيرکونيم نيز اين قابليت را دارند . خوردگي درون دانه اي Intergranular Corrosion اين نوع خوردگي وقتي رخ مي دهد که مرز دانه ها در يک فلز پلي کريستال به صورت ترجيحي مورد حمله قرار مي گيرد . چندين عامل مي توانند آلياژي مثل فولاد زنگ نزن آستنيتي را مستعد اين نوع خوردگي سازند . از جمله حضور ناخالصي ها و غني بودن يا تهي بودن مرزدانه از يکي از عناصر آلياژي . خوردگي حفره اي Pitting Corrosion اين نوع خوردگي تقريبا ً هميشه به وسيله يون هاي کلر و کلريد ايجاد مي شود و به ويژه براي فولاد ضد زنگ بسيار مخرب است ؛ چون در اين خوردگي ، سازه با چند درصد کاهش وزن نسبت به وزن واقعي اش ، به راحتي دچار شکست مي شود . معمولا ً عمق اين حفرات برابر يا بيشتر از قطر آنهاست و با رشد حفرات ، ماده سوراخ مي شود . خوردگي فرسايشي Erosion Corrosion اين نوع خوردگي وقتي رخ مي دهد که محيطي نسبت به يک محيط ثابت ديگر حرکت کند ( به عنوان نمونه مايع يا دوغابي که درون يک لوله جريان دارد ) يک پديده مرتبط با اين گونه خوردگي ، سايش Fretting است که هنگام تماس دو ماده با يکديگر و حرکت نسبي آنها از جمله ارتعاش به وجود مي آيد . اين عمل مي تواند پوشش هاي ضد خوردگي را از بين برده و باعث آغاز خوردگي شود . خوردگي تنشي Stress Corrosion اين نوع خوردگي وقتي رخ مي دهد که ماده اي تحت تنش کششي در معرض يک محيط خورنده قرار گيرد . ترکيب اين عوامل با هم ، ترک هايي را در جزء تحت تنش آغاز مي کند .

درادامه مباحث مرتبط با خوردگی Corrosion وجلوگیری از خوردگی صنعتی وخوردگی تجهیزات صنعتی مجموعه ای از مقالات وجزوات وکتابهای مفید دراین رابطه تقدیم حضورتان میشودامیدواریم که این مجموعه برای دوستان مفید باشد خوردگی پل کنترل خوردگی و حفاظت محیط پیرامون خوردکی زیر ساخت ها خوردگی خطوط لوله خوردگی تانک های ذخیره مدیریت یکپارچه خطوط لوله حفاظت کاتدیک خطوط لوله مدفون با بکارگیری انرژی خورشیدی حفاظت کاتدیک مصداق عینی اصلاح الگوی مصرف چند کتاب مفید در زمینه خوردگی چند کتاب به زبان اصلی در زمینه خوردگی در اینجا قرار داده شده است که می توانید از لینک های زیر دانلود کنید کتاب اول کتاب دوم کتاب سوم کتاب چهارم