آموزش خوردگي فلزات

[mitsomak 62]

پوشش اپوکسی

پوشش اپوکسی بتن پارس ترکیب دو جزیی است بر پایه رزین های اپوکسی و با ویژگی تیگزوتراپیک مخصوص محافظت از سطوح بتنی و فولادی در برابر تهاجم عوامل شیمیایی مخرّب.

پوشش اپوکسی بتن پارس با استاندارد BS 6319 PART2 مطابقت دارد.

خواص واثرات: 1- فاقد حلال است . 2- به راحتی تمیز می شود . 3- عارضه انقباض در پی ندارد . 4- مقاومت در برابر مواد شیمیایی مخرّب . 5- در برابر عوامل سایشی مقاوم است .

6- به بسیاری از مواد و مصالح چسبندگی دارد . 7- غیر سمی و قابل کاربرد در تماس با آب آشامیدنی .

موارد کاربرد: 1- رنگرزی ها . 2- سازه های فولادی .

3- تانک ها و سیلوها .

4- کارخانجات پتروشیمی . 5- پوشش سالنهای صنعتی . 6- واحدهای تصفیه فاضلاب . 7- کفپوش مناسب برای کف بیمارستان ها .

8- پوشش کف آزمایشگاه های مواد شیمیایی .

9- کف‌سازی کارخـــــانه های تولید و نگـــهداری مواد غذایی .

10- کفپوش مناسب برای کارخانجات صنعتی و ساختمان های مسکونی .

11- پوشش کیله سطوحی که در معرض مواد شیمیایی مخرّب هستند. 12- مناسب برای پوشش کف‌هایی که از سیستم گرمایش تابشی استفاده می کنند .

میزان مصرف : برای پوشش هر متر مربع به ضخامت 1 میلیمتر حدود 1/5 کیلوگرم پوشش اپوکسی مورد نیاز می باشد .

روش اجرایی : نسبت اختلاط : نسبت حجمی : 2:1=B:A نسبت وزنی : 3:1=B:A سطح زیر کار بایستی تمیز، خشک و عاری از هرگونه ذرات سست چسبیده باشد. سطوح بتنی می بایست عاری از شیره خشک شده بتن و سطوح فولادی عاری از گرد و غبار و رنگ باشد. پوشش اپوکسی بتن پارس به صورت دو جزیی ارایه شده است . پس از مخلوط نمودن دوجزء مخلوط را با یک همزن برقی با دور کم (حداکثر 600 دور در دقیقه) آنقدر هم بزنید تا ملاتی صاف و همگن بدست آید. اندودآماده شده را می توان با برس ، غلطک یا اسپری بدون هوا اجرا نمود. نکات مهم : مهلت مصرف اندود : به دمای محیط بستگی دارد: 5 درجه سانتیگراد : 95 دقیقه 10 درجه سانتیگراد : 75 دقیقه 20 درجه سانتیگراد : 45 دقیقه 30 درجه سانیگراد : 20 دقیقه سرعت خشک شدن : به دمای محیط بستگی دارد :

[TABLE]

[TR]

[TD=width: 143]

[/TD]

[TD=width: 147] 20

درجه سانتیگراد

[/TD]

[TD=width: 140] 10

درجه سانتیگراد

[/TD]

[TD=width: 138] 5

درجه سانتیگراد

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 143] برای اندودکاری مجدد

[/TD]

[TD=width: 147] 5 ساعت

[/TD]

[TD=width: 140] 10 ساعت

[/TD]

[TD=width: 138] 18 ساعت

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 143] برای عبور و مرور

[/TD]

[TD=width: 147] 8 ساعت

[/TD]

[TD=width: 140] 17 ساعت

[/TD]

[TD=width: 138] 24 ساعت

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 143] خشک شدن کامل

[/TD]

[TD=width: 147] 9 روز

[/TD]

[TD=width: 140] 12 روز

[/TD]

[TD=width: 138] 15 روز

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

در صورت بالا بودن رطوبت نسبی محیط (80%) اطمینان از این امر اهمیت اساسی دارد که دمای سطح زیر کار بالای 5 درجه سانتیگراد باشد. زیرا در غیر این صورت به چسبندگی اندود لطمه وارد می آید. پوشش اپوکسی بتن پارس را در سطوحی که از پشت در معرض فشار آب قرار دارند اجرا نکنید. حداکثر زمان بین اجرای دو دست اندود : 48 ساعت

ملاحظات : نحوه نگهداری : یک سال در بسته بندی اولیه ، دور از تابش طولانی نور خورشید ، در دمای 5 الی 35 درجه سانتیگراد قابل نگهداری می باشد. بسته بندی : سطل 5 و 10 کیلوگرمی

[mitsomak 62]

نام ماده: اپوکسی رزین(EPOXY RESINS)

نام تجاری: اپوکسی رزین(EPOXY RESINS)

سایر اسامی: رزین اپوکسی

تاریخچه: در سال ۱۹۲۷ اولین تلاش ها برای تولید رزین از اپیکلروهیدرین در آمریکا انجام شد. اولین سنتز رزین توسط دکتر کاستن انجام شد(در سال ۱۹۳۶)

موارد مصرف: چسب سازی ، رنگ سازی ، کفپوش ، عایق های الکتریکی

خواص فیزیکی و شیمیایی: فرمول : C3H50[C18H19O3]nC18H19O3

اطلاعات ایمنی: سبب سوزش چشم و آسیب به قرنیه می شود. سبب تحریکات پوستی ودر مواردی سوختگی به همراه دارد. باعث سوزش مجاری تنفسی می شود. قابل انفجار نیست. اثر محیط زیستی ندارد.

نام ماده: پلی یوروتان(Polyurethane)

نام تجاری: پی یو(PU)

تاریخچه: پلی یوروتان یا به اختصار IUPAC (مرجع نام گذاری)، PUR و یا به صورت تجاری PU ، پلیمری با زنجیره آلی یکسان است که بوسیله مولکول های یوروتان ( کربامیت ) به یکدیگر متصل شده اند. در واقع پلی یورتان‌ها به دسته‌ای از مواد شیمیایی اطلاق می‌شود که از واکنش پلی ال‌ها و ایزوسیانات‌ها به‌عنوان مواد اصلی تشکیل دهنده ساخته می‌شوند. پلی یوروتان را به روش رشد مرحله ای Step growth ، واکنش یک مونومر دارای حداقل دو گروه ایزوسیانات با مونومری که حداقل دو گروه هیدرواکسیل دارد در حضور کاتالیزر، تهیه می کنند. پلی یوروتان دارای خواصی نظیر ترموست بودن، استحکام بالا، سختی و دانسیته مناسب است. پلی یورتانها را اولین بار اتو بایر در سال ۱۹۳۷ در آلمان کشف کرد و بعد از آن این مواد با داشتن خواص ویژه پیشرفت بسیار زیادی را در انواع صنایع جهان داشتند. اولین پلی یورتان، از واکنش دی‌ایزوسیانات آلیفاتیک با دی‌آمین بدست آمد.

موارد مصرف: پلی یورتانها به شکلهای مختلف از جمله فومهای نرم، فومهای سخت؛ الاستومرها، ترموپلاستیک الاستومرها، رزین، رنگ، پوشش و… در دنیا کاربرد دارند. انواع پلی یوروتان های تولیدی و کابردهای آن عبارتند از: دانسیته پایین و فوم منعطف برای استفاده در اثاثیه منزل و تخت خاوب دانسیته پایین و فوم مستحکم که برای ایزولاسیون حرارتی الستمرهای جامد و نرم برای ژل پدها و رل ها رنگ الاستمرهای کم دانسیته برای استفاده در پوشش پا پلاستیک های جامد سخت برای استفاده در وسایل الکترونیکی و قطعات

خواص فیزیکی و شیمیایی: پلی یوروتان را می توان با تغییر نوع مونومر در دانسیته های مختلف و استحکام های متفاوت بسته به نوع کاربرد تولید کرد. سایر افزودنی ها را می توان برای افزایش خواص ضد حریق، پایداری در برابر عوامل شیمیایی و سایر خصوصیات محصولات به آن افزود. پاره از خوصصیات پلی یوروتان به نوع پلی یول (دی ایزوسیانات) نیز وابسته است از جمله شکل مولکولی و کیفیت شیمیایی و نیز دوام محصول در برابر نور. پلی یوروتانی که با دی ایزوسیانات آروماتیک ساخته می شود در برابر نور زرد می شود در حالی که پلی یوروتانی که با دی ایزوسیانات آلیفاتیک ساخته می شود در برابر نور مقاوم است.

مواد مرتبط: دی ایزوسیانات

روشهای تولید: واکنش اصلی تولید پلی یوروتان بین دی ایزوسیانات و پلی یول در حضور کاتالیست ، مواد کنترل کننده سلول ها و سورفکتنت ها (مواد کف زا) انجام می شود. روش های تولید محصولات پلی یوروتانی از واحدهای کوچک تا واحدهای بزرگ را دربر می گیرد. به جز قسمت پایانی تمام این فرآیندها در مراحل ابتدایی یکسان هستند. ایزوسیانات و رزین را به نسبت استکیومتری معیین با یکدیگر مخلوط کرده هم می زنند تا ترکیب همگنی حاص شود. مایع در حال واکنش را به داخل قالب ریخته و منتظر می شوند تا سفت شود سپس محصول نهایی را از قالب خارج می کنند.

اطلاعات ایمنی: پلی یوروتان جامدی است اشتعال پذیر و اگر در معرض آتش برای مدت طولانی قرار بگیرد محترق می شود. در اثر فرسایش گاز مونواکسیدکربن ، اکسید نیتروژن و سیانید هیدروژن تولید می کند. در هنگام اطفاء آن می بایست از ماسک استفاده نمود. پودر پلی یوروتان می تواند سبب خارش و سوزش ریه و چشم شود. رزین مایع آن و ایزوسیانات دارای ترکیبات سمی است.

[mitsomak 62]

حتما شما هم تا به حال با واژه‌هایی مانند فایبر‌گلاس یا کامپوزیت مواجه شده‌اید. این مواد امروزه کاربردهای وسیعی در صنایع مختلف پیدا کرده‌اند. برای شروع بد نیست بدانیم که فایبرگلاس نوعی بسیار متداول از کامپوزیت است. اما کامپوزیت چیست؟ رشد فزاینده تکنولوژی در سال‌های اخیر باعث شد تا دیگر موادی که در دسترس بشر بود برای پوشاندن جامه حقیقت بر رویاهای مدرن کافی نباشد و از این رو تلاش برای رسیدن به مواد جدید آغاز شد؛ مثلا در بیشتر کاربردهای مهندسی، اغلب به تلفیق خواص مواد نیاز داریم. مواد که ضمن داشتن استحکام بالا، سبک باشند، مقاومت سایشی و UV خوبی داشته باشند و ….

اما از آنجا که نمی‌توان ماده‌ای یافت که همه خواص مورد نظر را دارا باشد، باید به دنبال چاره‌ای دیگر بود: ساخت و استفاده از کامپوزیت‌ها.

سفر به فضا با شاتل‌های کامپوزیتی!

اگر مواد مهندسی را به سه دسته اصلی فلز، پلیمر و سرامیک طبقه‌بندی کنیم، کامپوزیت دسته چهارمی است که در واقع ترکیبی از ۳ دسته دیگر است. موادی چند جزئی که خواص آنها در مجموع از هرکدام از اجزاء بهتر است. ضمن آنکه اجزای مختلف، کارایی یکدیگر را بهبود می‌بخشند.

استفاده از این مواد البته ایده جدیدی نیست. چینی‌ها و مصریان قدیم از جمله تمدن‌های باستانی بوده‌اند که برای اولین بار از مخلوط کاه‌گل و شن برای بناسازی استفاده کرده‌اند تا استحکام گل افزایش پیدا کند. مصریان با چسباندن لایه‌های نازک چوب و پارچه به یکدیگر و با استفاده از طناب، قایق‌های خود را در برابر متورم شدن دراثر نفوذ آب تقویت می‌کرده‌اند.

اما استفاده از کامپوزیت‌های پیشرفته، از حدود نیمه دوم قرن بیستم آغاز شد.

چند نوع کامپوزیت داریم؟

وقتی در مورد انواع کامپوزیت صحبت می‌کنیم، منظورمان کامپوزیت‌های مهندسی است و نه کامپوزیت‌های طبیعی مانند استخوان‌های بدن.

کامپوزیت شامل یک فاز زمینه (ماتریکس) و یک یا چند فاز تقویت‌کننده (پرکننده یا فیلر) است. البته ترکیب مواد در کامپوزیت یک ترکیب فیزیکی و ماکروسکوپی است؛ یعنی اجزای تشکیل‌دهنده یک کامپوزیت با هم به صورت شیمیایی ترکیب نمی‌شوند به طوری که اجزای تشکیل دهنده ماهیت شیمیایی و طبیعی خود را کاملا حفظ می کنند و سطح مشترک مشخصی بین اجزا وجود دارد.

کامپوزیت‌های مهندسی را می‌توان از نظر فاز زمینه به ۳ دسته CMC (کامپوزیت‌های با زمینهٔ سرامیکی)، PMC (کامپوزیت‌های با زمینه پلیمری) و MMC (کامپوزیت‌های با زمینه فلزی) تقسیم‌بندی کرد.

اما از نظر فاز تقویت‌کننده کامپوزیت‌ها به ۲ دسته کامپوزیت‌های تقویت‌شده با فیبر (FRC) و کامپوزیت‌های تقویت شده توسط ذرات (PRC) دسته‌بندی می‌شوند. به عنوان مثال فایبرگلاس که یکی از پرکاربردترین کامپوزیت‌هاست، یک کامپوزیت با زمینه پلیمری است که توسط فیبرهای شیشه تقویت شده‌است. سیمان و بتن هم نمونه‌هایی از یک کامپوزیت سرامیکی هستند.

کامپوزیت چه مزایایی دارد؟

مهم‌ترین مزیت مواد کامپوزیتی آن است که با توجه به نیازهایی که داریم، می‌توانیم خواص آنها را کنترل کنیم. به طور کلی مواد کامپوزیتی دارای مزایای زیر هستند:

• نسبت به وزن خود مقاومت مکانیکی بالایی دارند.

• مقاومت در برابر خوردگی آن‌ها بالاست.

• نسبت به فلزات خصوصیات مکانیکی بهتری دارند.

• به عنوان یک عایق حرارتی خواص خوبی دارند.

مجموعه این خصوصیات است که باعث کاربردهای گسترده کامپوزیت‌ها در صنایع نوین می‌شود. در ساخت بدنه جنگنده‌های رادارگریز از کامپوزیت‌ها استفاده می‌شود. همچنین در ساخت قطعات هواپیما و پره نیروگاه بادی و پره هلیکوپتر از کامپوزیت‌ها استفاده می‌شود. به‌طور کلی مواد کامپوزیتی به دلیل جرم بسیار کم و مقاومت بالا نسبت به فلزات، در

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

هوا و فضا کاربرد وسیعی دارند.

خواص کامپوزیت‌ها به عوامل مختلفی از قبیل نوع مواد تشکیل دهنده و ترکیب درصد آن‌ها، شکل و آرایش تقویت‌کننده و اتصال ماتریکس و تقویت‌کننده به یکدیگر بستگی دارد.

[mitsomak 62]

مهندسی کنترل خوردگی Corrosion Engineering

اکثر مدیران و اعضای هیئت مدیره شرکت مهندسی فراصنعت بان دانش آموخته رشته مهندسی خوردگی بوده و بسیاری از آنان تجربه مدیریت پروژه های بزرگ کنترل خوردگی را در کارنامه خود دارند. با توجه به دانش و تجربه موجود در این شرکت، خدمات زیر قابل ارائه می باشد:

· تحلیل خرابی و آنالیز شکست Failure Analysis

· تعیین طول عمر باقیمانده قطعات Remaining Life Assessment

· مدیریت خوردگی Corrsion Management

· انتخاب مواد Material Selection

· انواع آزمونهای خوردگی Corrosion Teets

· مشاوره در زمینه خوردگی توسط گاز ترش و انتخاب مواد براساس استاندارد NACE MR 0175 و سایر استانداردهای مربوطه

· تجهیز و راه اندازی آزمایشگاه های خوردگی براساس استانداردهای ASTM G-39, NACE TM0284, NACE TM 0177

[mitsomak 62]

يكي از مهمترين عوامل تخريب تجهيزات صنعتي، پديدة خوردگي است كه به عنوان يكي از زيانبارترين آفت‌هاي صنايع مطرح مي‌گردد. اين زيان‌ها به حدي اهميت دارد كه تحقيق در حوزه‌هاي مربوط به فناوري‌هاي كنترل خوردگي، بخش عظيمي از پژوهش‌ها و تحقيقات كشورهاي پيشرفته را به خود اختصاص داده است. اين مطالعات به تدوين استراتژي‌ها, قوانين، آيين­نامه­ها و روش­هاي مؤثري در زمينة پيشگيري و رفع اثرات خوردگي منجر شده كه تحت عنوان "مديريت خوردگي" مورد مطالعه قرار مي‌گيرند. در كشور ما نيز به دليل جايگيري صنايع نفت، گاز و پتروشيمي، در مناطق مستعد پديدة خوردگي, بررسي اين پديده و مديريت آن، از اهميت فوق‌العاده‌اي برخوردار مي‌باشد:

خوردگي، فرآيندي طبيعي است كه فلزات را مورد حمله قرار مي‌دهد. از آنجايي‌ كه فلزات، مصرف گسترده‌اي در جهان امروزي دارند، خوردگي تبديل به پديده‌اي شده كه اطراف ما را احاطه كرده است. وسايل خانه، اتومبيل، تجهيزات صنعتي و لوله‌هاي نفت و گاز مورد حمله خوردگي قرار مي‌گيرند و اين پديده ضررهاي مالي فراواني را موجب مي‌گردد.

 

 

به عنوان مثال, مسالة خوردگي در كشور كانادا در فاصله زماني 1977 تا 1996، 10 بار باعث نشتي خطوط لوله و 12 بار باعث انفجار گرديده كه از جهاتي اهميت اين موضوع را تا حدي آشكار مي‌سازد. گزارشات خرابي‌هاي حاصل از خوردگي نشان مي‌دهد كه علل وقوع اين پديده عمدتاً بر اثر كوتاهي‌هاي مصيبت‌‌بار در لوله‌كشي‌ها و ساخت و نصب تجهيزات مي‌باشد كه منجر به انفجار، آتش‌گرفتن و منتشرشدن مواد سمي در محيط زيست مي‌گردد. علاوه بر آن مخارجي نظير، جايگزين‌كردن تجهيزات خورده شده، تعطيلي و خاموشي واحدها به‌دليل جايگزيني تجهيزات خورده شده، ايجاد اختلال در فرآيندها به‌دليل خوردگي تجهيزات و عدم خلوص محصولات فرايندي به دليل نشت ناشي از خوردگي در اتلاف محصولات مخزن‌هايي كه مورد حمله خوردگي قرار مي‌گيرند، از مهمترين هزينه‌ها و زيان‌هاي حاصل از خوردگي مي‌باشد

ضرر سالانة اثرات خوردگي در ايالات متحده و اروپا حدود 3.1 درصد توليد ناخالص داخلي برآورد مي‌گردد كه طبق آمار، خسارات خوردگي كه طي 22 سال گذشته در صنايع آمريكا رخ داده، چيزي حدود 380 ميليارد دلار مي‌باشد. ميانگين سالانه اين خسارت‌ها حدود 17 ميليارد دلار است كه از كل هزينة سوانح طبيعي از قبيل زلزله، سيل و آتش‌سوزي در اين كشور بيشتر مي‌باشد.

 

از هزينه‌هاي فوق‌الذكر (380 ميليارد دلار)، 7 ميليارد دلار سهم لوله‌هاي انتقال مايعات و گازها، 9.47 ميليارد دلار هزينة خوردگي در واحدهاي فراورش و 6.8 ميليارد دلار متعلق به صنايع پالايشگاهي و مجتمع‌هاي گاز و پتروشيمي مي‌باشد. همچنين بنابر آمار ارائه شده 15 تا 20 درصد از نشتي‌ها در تاسيسات صنعت نفت به‌دليل خوردگي مي‌باشد.

 

پژوهش‌ها نشان مي‌دهد با رعايت ضوابط و اصول مربوطه مي‌توان از 70 درصد اين خسارت‌ها جلوگيري كرد. طبق گزارش انستيتو باتل با اعمال سادة دانش و تكنولوژي موجود، از يك سوم هزينه‌هاي خوردگي‌ صنايع جلوگيري به عمل مي‌آيد. نكتة ديگري كه غالباً مورد غفلت قرار مي‌گيرد اين است كه خسارات غيرمستقيم خوردگي در برخي موارد به مراتب بيشتر از خسارات مستقيم آن مي‌باشد. به‌عنوان نمونه، تعويض پروانة پمپ سانتريفوژ نه تنها هزينه‌اي براي تعمير خود قطعه ايجاد مي‌كند، بلكه قطع جريان در فرآيند، باز و بسته‌شدن پمپ و هزينه دستمزد را نيز به‌دنبال دارد.

 

در كنار اين خسارات، هدررفتگي و تضييع مواد و آلودگي‌هاي ناشي از آن كه در نتيجه خوردگي به‌وجود مي‌آيد، باعث بروز نتايج وخيمي در رابطه با ايمني و محيط زيست مي‌گردد.

 

تحليل داده‌هاي حاصل از ضايعات هيدروكربن‌ها نشان مي‌دهد كه خوردگي به لحاظ آماري دومين عامل ايجاد اين هدررفتگي مي‌باشد. اهميت موارد ذكرشده به حدي است كه در قوانين فدرال ايالات متحده، بر لزوم نصب و ارائه راهكارهاي كنترل خوردگي به‌وسيله متصديان خطوط لوله تاكيد گرديده و عدم پيروي از اين قوانين مشمول مجازات‌هاي مدني و جنايي شده است. همچنين در ساير صنايع از جمله نفت، گاز و پتروشيمي نيز راهكارهاي علمي، تكنولوژيكي و حقوقي جهت جلوگيري از خطرات و هزينه‌هاي خوردگي در دست مطالعه و تصويب مي‌باشد.

 

پيشگويي آهنگ خرابي تجهيزات در اثر خوردگي و تخمين هزينه‌هاي آن عنصري نامعين است كه مي‌توان با استفاده از سيسستم‌هاي مديريت خوردگي تا حدودي آن را كنترل نمود. مديريت خوردگي با هدف صيانت از سرمايه، مسئوليت كنترل خوردگي و روش‌هاي پايش و حفاظت تاسيسات در تمامي جنبه‌ها را جهت پايداري و پويايي به‌عهده دارد و همواره از ابزار و روش‌هاي پيشرفته در رسيدن به اين مقصود بهره مي‌گيرد.

 

به‌وسيلة مديريت خوردگي، فرآيند‌ خوردگي از ابتداي مرحله طراحي تاسيسات تا هنگام سرويس‌دهي آنها به صورت فعال مديريت مي‌گردد. به عنوان مثال يك مهندس طراح، از طريق اين مديريت از اطلاعات لازم در زمينة خوردگي برخوردار مي‌گردد تا سازه‌هايي را با عمر مفيد و طولاني طراحي نمايد يا با استفاده از اطلاعات به‌دست آمده از خوردگي‌هاي رخ‌داده در طراحي‌هاي پيشين، مراحل بعدي كار را اصلاح كند.

 

مديريت خوردگي به ارائه استراتژي‌هاي پيش‌گيرانه و برداشتن گام‌هاي راهبردي در دو حوزة فني و غيرفني مي‌پردازد.

 

سر فصل­هايي كه در حوزه‌هاي غير فني به عنوان استراتژي‌هاي پيش‌گيرانه دنبال مي­شود به شرح زير مي‌باشد:

 

1- افزايش آگاهي از هزينه‌هاي هنگفت‌ خوردگي و صرفه‌جويي در اين هزينه‌ها موجب به‌كارگيري صحيح فناوري‌هاي موجود و كاهش هزينه‌ها مي‌گردد. از اين­رو, بسياري از مشكلات خوردگي در نتيجه فقدان آگاهي از مديريت خوردگي و مسئوليت‌پذيري اشخاص در تبادل عمليات، بازرسي، تعمير و نگهداشت سيستم مهندسي مي‌باشد.

 

2- تغيير خط مشي‌ها، آيين‌نامه‌ها، استانداردها و شيوه‌هاي مديريتي جهت كاهش هزينه‌هاي خوردگي به واسطه مديريت صحيح خوردگي كه به كنترل مؤثر آن مي‌انجامد و باعث اجراي ايمن‌تر و قابل اعتما‌دتر عمليات و افزايش عمر مفيد تاسيسات و تجهيزات مي‌شود.

 

3- اصلاح و تعميم آموزش كاركنان جهت معرفي و بازشناسي كنترل خوردگي كه مستلزم وارد نمودن واحدهاي درسي پيشگيري و كنترل خوردگي در برنامه‌هاي تحصيلي و مديريتي مي‌باشد.

 

4- تغيير و اصلاح كژانديشي و باور غلط تسليم‌پذيري در مقابل خوردگي و اتخاذ تصميم‌هاي جديد در راستاي جلوگيري از اين پديده.

 

همچنين استراتژي‌هاي پيش‌گيرانه در حوزه‌هاي فني نيز از اهميت بالايي برخوردار مي‌باشند، برخي از اين استراتژي‌ها بدين ترتيب مي‌باشد:

 

1- ارتقاي روش‌هاي طراحي و استفاده از روش‌هاي طراحي پيشرفته به منظور مديريت بهتر خوردگي كه مانع از بروز هزينه‌هاي خوردگي قابل اجتناب مي‌گردد. براي تحقق اين راهبرد لازم است روش‌هاي طراحي تغيير كند و بهترين فناوري‌هاي خوردگي در دسترس طراحان قرار گيرد. ميزان عملكرد خوردگي نيز در معيار طراحي وارد شده و هزينه طول عمر تجهيزات تجزيه و تحليل ‌گردد.

 

2- ارتقاي روش‌هاي پيش‌بيني عمر تجهيزات و ارزيابي عملكرد آنها از طريق آشنايي با فناوري‌هاي خوردگي جديد.

 

3- بهبود فناوري‌هاي خوردگي‌ از طريق تحقيق و توسعه.

 

مي‌توان با استفاده از مديريت خوردگي و به­كارگيري روش‌هاي علمي و دستاوردهاي جديد تكنولوژي، خوردگي را در بسياري از صنايع كشور كنترل نمود. اين امر مستلزم ايجاد آگاهي و عزم جدي براي پيش‌گيري و كنترل خوردگي در ميان مديران و كارشناسان مي‌باشد.

 

 

[h=1]نتيجه:[/h]

با توجه به گستردگي و شرايط خاص جغرافيايي منطقه‌اي كه بخش اعظم تاسيسات نفت و گاز كشور در آن قرار دارد، مسئله خوردگي در صنعت نفت ايران از اهميت خاصي برخوردار مي‌باشد. اعمال درست و دقيق مديريت خوردگي و استفاده از تكنولوژي‌هاي جديد در اين حوزه مي‌تواند از بروز سالانه ميليون‌ها دلار خسارت به اين مراكز جلوگيري كند.

 

اهميت مسئله خوردگي در صنعت نفت جنبه ديگري نيز دارد؛ تاسيسات نفتي، گازي و پتروشيميايي كشور در حال توسعه است و لحاظ قواعد مديريت خوردگي در طراحي و ساخت كارخانجات و تجهيزات مورد استفاده مي‌تواند از بروز خسارات هنگفتي در آينده جلوگيري كند.

 

با وجود اهميت اين مسئله، به نظر مي‌رسد قواعد و قوانين مديريت خوردگي و استفاده از تكنولوژي‌هاي روز جهت افزايش مقاومت در برابر خوردگي هنوز جاي خود را در فعاليت‌هاي اجرايي به شايستگي باز نكرده است و مورد اهتمام جدي قرار نمي‌گيرد. بررسي ابعاد اين موضوع و اهميت آن يكي از اقدامات اساسي براي گشودن جايگاه شايسته اين پديده در برنامه‌ريزي فعاليت‌هاي اجرايي است. شناخت اهميت اين مسئله و استراتژي بنگاه­هاي توسعه­يافته در اين زمينه، مي­تواند سرفصلي براي حركت در مسير رشد تكنولوژي و دانش­ مديريت خوردگي باشد.

[mitsomak 62]

چرا فولاد زنگ نزن(stainless steel) نوع 316 ،زنگ می زند؟

در جواب به این سوال ابتدا به معرفی این نوع فولاد می پردازیم. فولادهای زنگ نزن (S.S) طبق دسته بندی موسسه آهن و فولاد امریکا (AISI) به دو گروه سری 300-200 و سری 400 طبقه بندی می شوند که هر سری شامل چندین فولاد با رفتارهای مختلف می باشد. فولادهای زنگ نزن سری 300-200 آستنیتی (Austenitic) می باشند که بسیار چقرمه (tough) و نرم (ductile) بوده و نیازی به عملیات حرارتی ندارند در نتیجه این فولادها برای جوشکاری مناسب اند و تحت شرایط عادی اتمسفری نیازی به آنیله شدن ندارند. این فولادها در برابر خوردگی مقاومند و معمولا غیر مغناطیسی هستند و فقط از طریق کار سرد (cold work) سخت میشوند. محدوده کربن در این فولادها 0.08 تا 0.25 درصد، میزان کروم 16 تا 26 درصد و میزان نیکل 6 تا 22 درصد است. آنچه که در نوع 316 باعث تمایز آن نسبت به انواع دیگر فولاد S.S همچون 304 شده وجود میزان حداکثر 3 درصد مولیبدنیوم در آن می باشد.مولیبدنیوم مقاومت خوردگی این آلیاژ کروم-نیکل را در برابر تخریب اکثر مواد و حلالهای شیمیایی صنعتی بالا برده و همچنین در برابر خوردگی حفره ای (pitting) حاصل از کلرایدها مقاومت میکند.به همین خاطر نوع 316 مهمترین فولادی است که در محیطهای دریایی استفاده میگردد. Type Analysis of Stainless Type 316: [TABLE=align: center]

[TR]

[TD=width: 25%] 1.00% max.

[/TD]

[TD=width: 25%]

Silicon

[/TD]

[TD=width: 25%] 0.08% max.

[/TD]

[TD=width: 25%]

Carbon

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 25%] 16.00-18.00%

[/TD]

[TD=width: 25%]

Chromium

[/TD]

[TD=width: 25%] 2.00% max.

[/TD]

[TD=width: 25%] Manganese

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 25%]

10.00-14.00%

[/TD]

[TD=width: 25%] Nickel

[/TD]

[TD=width: 25%]

0.045% max.

[/TD]

[TD=width: 25%] Phosphorus

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 25%]

2.00-3.00%

[/TD]

[TD=width: 25%] Molybdenum

[/TD]

[TD=width: 25%]

0.030% max.

[/TD]

[TD=width: 25%] Sulfur

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

دو عامل مهم در خوردگی این نوع فولادها یکی حساس شدن (sensitization) و عامل دیگر که باعث زنگ زدن جوشهای آن می شود اکسید زدایی نکردن آن می باشد.حال هر کدام بطور مختصر توضیح داده می شود. حساس سازی یا حساس شدن (sensitization): رسوب (ته نشین شدن) کرباید در مرز دانه ها ،هنگامی که فولادهای زنگ نزن آستنیتی در یک بازه زمانی در محدوده دمای بین 425 تا 870 درجه سانتیگراد(800 تا 1600 درجه فارنهایت) حرارت داده می شوند(بخصوص در جوشکاری) را حساس شدن می گویند. مدت زمانی که فولاد در این دما قرار میگیرد مقدار کرباید رسوب شده را تعیین میکند.وقتی کرومیوم کرباید در مرز دانه ای رسوب میکند نواحی کناری فورا از کروم تهی میشود.در صورتیکه این ته نشینی و تهی سازی نسبتا پیوسته باشد ،فولاد را نسبت به خوردگی بین دانه ای (intergranular corrosion) مستعد می سازد.همچنین حساس شدن مقاومت فولاد را در برابر انواع دیگر خوردگی همچون خوردگی حفره ای (pitting) ،خوردگی شکافی (crevice corrosion) و ترک خوردگی تنشی(SCC) کاهش میدهد. روش جلوگیری از sensitization با استفاده از منحنی های حساس سازی دما-زمان میتوان از حساس شدن جلوگیری نمود و تاثیر میزان کربن را روی این پدیده مشاهده نمود.در شکل پايين نمونه ای از اين منحنی ها را برای فولاد ۳۰۴ را مشاهده می تماييد. روش دیگر جلوگیری از حساس شدن استفاده از فولادهای پایدار( stabilized steels) همچون 321 و 347 میباشد.اینگونه فولادهای زنگ نزن محتوی تیتانیوم (titanium) و یا نیوبیوم(niobium) بوده که میل به ترکیب با کربن دارند و به آسانی کرباید تشکیل میدهند،این موضوع باعث میشود حتی وقتی در طولانی مدت در معرض دمای sensitization قرار بگیرد کروم در حلال باقی بماند . تنها راه حل اصلاح فولادهای زنگ نزن حساس شده، آنیله کردن آن می باشد. در جلسه بعد اسید شویی(pickling) و غیر فعال سازی (passivation) فولادها شرح داده خواهد شد.

[mitsomak 62]

همانطور که میدانیم فولاد های زنگ نزن به گروهی از فولاد ها اطلاق میشود که دارای آنالیز شیمیایی زیر باشند:

 

 

1. درصد کربن : حداکثر 1.2 %
   

 

3) درصد کرم: حداقل 11 %

2) درصد نیکل : به همراه کروم باید موجود باشد

4) سایر عناصر آلیاژی: ناچیز

 

با توجه به کاربرد زیاد و وسیع این خانواده آلیاژ اهنی در صنعت (مخازن تحت فشار, دریچه سد, بویلر های حرارتی و ترکیبی و ...) و استفاده از پروسه های مختلف جوشکاری جهت ساخت بر روی اینگونه فلزات در حین انجام فرایند با مشکلات خاصی مواجه میشویم از جمله خوردگی بین دانه ای , میکرو فیشر ها, تمهیدات خاص جوشکاری و .....

یکی از مشکلات جوشکاری فولاد های زنگ نزن که اکثرا در حین عملیات جوشکاری با آن مواجه میشویم خوردگی بین دانه است که این نوع خوردگی بیشتر در منطقه متاثر از حرارت (HAZ) و منطقه جوش اتفاق می افتد و تا کنون باعث خسارات و زیانهای زیادی به صنعت شده است .

 

* خوردگی بین دانه ای چیست ؟

 

همانطور که میدانیم فولاد های زتگ نزن دارای کروم بالایی هستند . هنگامی که یک قطعه از جنس فولاد مذکور تحت عملیات جوشکاری قرار میگیرد بین دمای ) 428الی 870 درجه سانتی گراد ) که این منطقه به منطقه حساس یا (sensitivey) موسوم است کروم های موجود در نواحی مرز دانه با کربن ترکیب شده و تولید یک ترکیب غیر فلزی(cr23c6) یا کاربید کروم مینماید .

به وجود آمدن این ترکیب که به کاربید کروم موسوم است باعث فقیر شدن کروم اطراف مرز دانه میشود و با توجه به اینکه کروم به خوردگی مقاوم است ولی کاربید کروم مقاومتی در مقابل خوردگی ندارد پس بعد از بروز این تحولات مرز دانه فولاد که فقیر از کروم است به خوردگی حساس شده و باعث تخریب این جوش میشود. در این حالت دانه های فولاد و کاربید کروم به عنوان کاتد عمل نموده و مناطق فقیر از کروم به عنوان آند عمل نموده که به این حالت پوسیدگی جوش یا (weld decay) هم موسوم است.

* فاکتور های موثر بر پوسیدگی جوش یا همان خوردگی بین دانه ای

 

1 – ضخامت قطعه کار (thickness)

با کاهش ضخامت قطعه کار خوردگی بین دانه ای کاهش خواهد یافت

2 - زمان جوشکاری (time welding)

با افزایش مدت زمان جوشکاری خوردگی بین دانه ای افزایش خواهد یافت

3 - سرعت جوشکاری (speed welding)

با افزایش سرعت جوشکاری خوردگی بین دانه ای کاهش خواهد یافت

 

* روشهای جلوگیری از خوردگی بین دانه ای

1 – استفاده از عملیات حرارتی

2 - استفاده از عناصر آلیاژی در حین تولید مراحل فولاد سازی

3 – استفاده از فولاد های زنگ نزن پایدار شده (stabilized)

4 - کاهش میزان درصد کربن , همانند فولاد های ۳۰۴L , ۳۰۶L

5- استفاده از سیکلهای گرمایشی و پسگرمایشی کنترل شده حین جوشکاری

[mitsomak 62]

طبیعت مرزدانه نسبت به خود دانه فعال تر می باشد، اگر فلزی در شرایط خاص ناپایدار باشد و خورده شود، از آنجایی که مرزدانه کمی فعال تر از خود دانه ها می باشد،خوردگی یکنواختی ایجاد می شود. اما در بعضی شرایط، مرز دانه ها نسبت به دانه ها خیلی فعال تر شده و به خوردگی بین دانه ای حساس می شوند. این نوع خوردگی موضعی و متمرکز در مرز دانه ها یا نواحی نزدیک به آن ها را که در آن، خود دانه اصلا خورده نشده یا خوردگی جزیی دارد، خوردگی بین دانه ای می گویند.

• مکانیزم
  

وجود ناخالصی در مرز دانه و غنی شدن یا فقیر شدن مرز دانه نسبت به یک عنصر آلیاژی، موجب این نوع خوردگی می شود. در واقع اختلاف غلظتی در ترکیب، مانند؛ جدایشی که در ریخته گری آلیاژها به وجود می آید، دلیل اصلی وقوع خوردگی بین دانه ای می باشد. در واقع، رسوب کردن در مرز دانه مکانیزم این نوع خوردگی بوده مانند رسوب کاربید کروم در فولاد زنگ نزن آستنیتی که در آن کاربید کروم در طول مرز دانه رسوب کرده و موجب فقیر شدن یا تخلیه شدن نواحی مجاور مرز دانه ها نسبت به کرم می شود. این امر موجب ایجاد نقاط آندی و نواحی ترجیحی برای هجوم و یا اشاعه ترک تحت تنش کششی نسبت به خود دانه و نهایتا موجب خوردگی بین دانه ای می شود.

[mitsomak 62]

خوردگی ( Corrosion )

 

خوردگی اصطلاحی است که به فساد فلزات از طریق ترکیب فلز با اکسیژن وسایر مواد شیمیایی انجام می شود.

زنگ زدن ( Rusting )

زنگ زدن فقط در مورد اکسید شدن آهن وآلیاژهای آهنی در هوای خشک یا مرطوب به کار می رود که محصول خوردگی از جنس هیدرات فریک یا اکسید فریک است .

این فلزات شامل فلزات قلیایی و قلیایی خاکی هستند که وقتی اکسید شوند حجم قشر اکسید تشکیل شده متخلخل بوده و مانعی جهت نفوذ اکسیژن به داخل قشر اکسید نیست و اکسید خاصیت چسبندگی به فلز ندارد. به طور خاص سدیم وپتاسیم در حرارت های عادی و متعارفی میل ترکیبی شدیدی با اکسیژن دارند ولی در درجات حرارت خیلی کم اکسید شدن به تاخیر می افتد و اکسید تشکیل شده در این حالت خاصیت چسبندگی دارد.

آلومينيوم ، فلزی نرم و سبک ، اما قوی است، با ظاهری نقره‌ای - خاکستری٬ مات و لایه نازکاکسیداسیونکه در اثر برخورد با هوا در سطح آن تشکیل می‌شود، از زنگ خوردگی بیشتر جلوگیریمی‌کند. وزن آلومینیوم تقریبأ یک سومفولاد یامساست . چکش خوار ، انعطاف پذیر و به راحتی خم می‌شود. همچنین بسیار بادَوام و مقاومدر برابر زنگ خوردگی است. بعلاوه ، این عنصر غیر مغناطیسی ، بدون جرقه ، دومین فلزچکش خوار و ششمین فلز انعطاف‌پذیر است

[TABLE=align: right]

[TR]

[TD=colspan: 2]

خواص فیزیکی

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

حالتماده

[/TD]

[TD]

جامد

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

نقطه ذوب

[/TD]

[TD]

933.47 K (1220.58 °F)

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

نقطه جوش

[/TD]

[TD]

2792 K (4566 °F)

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

گرمای تبخیر

[/TD]

[TD]

293.4 kJ/mol

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

گرمای هم جوشی

[/TD]

[TD]

10.79 kJ/mol

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

فشاربخار

[/TD]

[TD]

2.42 E-06 Pa at __ K

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

سرعت صوت

[/TD]

[TD]

5100 m/s at 933 K

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

[TABLE=align: right]

[TR]

[TD=colspan: 2] خواص اتمی

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD] وزن اتمی

[/TD]

[TD] 26.981538 amu

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD] شعاع اتمی (calc.)

[/TD]

[TD] 125 (118) pm

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD] شعاع کووالانسی

[/TD]

[TD] 118 pm

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD] شعاع وندروالس

[/TD]

[TD] اطلاعات موجود نیست

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD] ساختار الکترونی

[/TD]

[TD] Ne]3 s^{2 3p1]}

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD] ^-e بازای هر سطح انرژی

[/TD]

[TD] 2, 8, 3

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD] درجه اکسیداسیون اکسید

[/TD]

[TD] 3 (آمفوتریک)

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD] ساختار کریستالی

[/TD]

[TD] مکعبی face centered

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

آلومینیوم از جمله جدیدترین مصالح ساختمانی است که در آغاز قرن 20 یک فلز نسبتا کمیاب بود و این روزها از متداولترین فلزات است که به صورت آلیاژی و غیر آلیاژی به کار می رود .

ویژگی های عمومی خوردگی :

آلومینیوم یک فلز پست ( فعال ) است که با محیط اطراف میل ترکیبی شدیدی دارد . یعنی سطح آلومینیوم در معرض هوا به سرعت از یک لایه نازک اکسید آلومینیوم حدود 0.01 میکرومتر پوشیده می شود که فلز را از حمله بعدی خوردگی محافظت می کند . معادله زیر به معادله لگاریتمی معکوس معروف است که در مورد خوردگی و اکسید شدن فلزاتی نظیر آلومینیوم به کار می رود :

1/y = 1/y_{0 – k9( Ln[a(t-t0)+1])}

 

y₀ : ضخامت قشر اکسید در بدو آزمایش

t₀ : زمان آزمایش در بدو شروع

k₉ : ثابت

این معادله در مورد اکسید شدن آلومینیوم د ردرجه حرارت معمولی و اکسیژن خشک صادق است . هم چنین د راین فلز و در فلز زیرکونیوم رشد فیلم به روش اکسید شدن آنودیک از این معادله پیروی می کند . وقتی آلومینیوم د رمجاورت اکسیژن خالص و خشک قرار می گیرد بین اکسیژن وآلومینیوم یک نوع پیل الکتریکی موضعی تشکیل می شود که سبب رشد فیلم می شود .

خوردگی یکنواخت :

خوردگی یکنواخت فلز آلومینیوم در فضای باز معمولا قابل اغماض است . محلول های دارای PH خارج از دامنه اثر ناپذیری در نمودار پتانسیل PH سبب خوردگی مواد ساخته شده از آلومینیوم می شوند. ملاط تازه تهیه شده هم قلیایی است ولذا خورنده آلومینیوم است از این رو برای اجتناب از گسترش مناطق حک شده در سطح فلز باید مراقبت شود که از پخش شدن ملاط جلوگیری شود . سطوح آلومینیومی که در تماس با بتون تازه هستند حتما در آغاز زدوده می شوند ولی به زودی با تشکیل اندود آلومینات کلسیم برروی آن ها از خوردگی بعدی جلوگیری می شود.

تشکیل حفره :

در اتمسفرهای باز آلوده ٬ حفره های کوچکی تشکیل می شوند که با چشم قابل رویت نیستند . روی این حفره ها جرم های کوچک محصولات خوردگی معمولا اکسید آلومینیوم و هیدروکسید آلومینیوم هستند ٬ تشکیل می شوند . حفره های کم عمق معمولا اثر چندانی بر استحکام مکانیکی ساختمان ها ندارند ٬ با این وجود جلای درخشنده فلز به تدریج از بین می رود و به جای آن اندود خاکستری – زنگاری محصولات خوردگی ظاهر می شود. اگر اتمسفر حاوی دوده فراوان باشد دوده توسط محصولات خوردگی جذب و رنگ زنگاری تیره ایجاد می شود .

اگر آلومینیوم به طور دائم در معرض آب قرار گیرد حفره دار شدن آن خیلی جدی خواهد بود . به خصوص اگر آب راکد باشد حضور اکسیژن وکلرید و یا یون های دیگر هالید ها تعیین کننده وجود حمله و شدت حمله خواهد بود . اگر یون های HCO₃ و Cu²⁺وجود داشته باشند خطر حفره دار بودن بیشتر خواهد بود البته مشروط بر این که پتانسیل تشکیل حفره بالا رود . بیرون حفره واکنش کاتدی انجام می گیرد که کنترل کننده سرعت تشکیل حفره است .

خوردگی دو فلزی : چون آلومینیوم یک فلز پست است خطر خوردگی دو فلزی در تماس مستقیم آن با یک فلز نجیب تر مثل فولاد وجود دارد . ولی شرط وقوع حمله٬ حضور یک الکترولیت در نقطه تماس است . لذا خوردگی دو فلزی در فضای بسته خشک به وجود نمی آید و خطر حمله خوردگی دو فلزی در اتمسفر باز وجود دارد . البته این نوع خوردگی روی سطحی که با دوده آلوده شده باشد هم پیش می آید .

خوردگی شکافی:

نوعی خوردگی شکافی در آلومینیوم در حضور آب پیش می آید نتیجه این خوردگی شکافی می تواند تشکیل اکسید آلومینیوم باشد که به صورت لکه های آب سبب بی رنگ شدن سطح می شود . زدودن لکه هاب آب دشوارو احتمالا غیر ممکن است .

خوردگی لایه ای :

خوردگی لایه ای که به خوردگی پوسته شدن هم معروف است بیشتر به موادی که غلتک می خورند یا روزن ران می شوند ازنوع AlCuMg و AlZnMg محدود می شود . مکان حمله د رلایه های موازی نازک در جهت حرکت به جلو بوده است و سبب می شود که رویه های فلزی که مورد حمله قرار گرفته اند از هم جدا شده و یا تاول هایی بر سطح فلز ایجاد شود . خوردگی لایه ای با قرار گرفتن فلز در آب راکد و یا اتمسفر در یایی هم به وجود می آید و مقاومت در برابر خوردگی لایه ای هم از روی عملیات پیر سازی تعیین می شود .

یكی دیگر ازخواص مشخصه آلیاژهای آلومینیوم مقاومت در مقابل خوردگی است. آلومینیوم خالص وقتی كهدر هوا قرار گیرد بلافاصله با یك لایه چسبنده اكسید آلومینیومی پوشیده می‌شود، اینلایه پوششی، مانع خوردگی می‌گردد. اگر در اثر سائیدگی این لایه كنده شود بلافاصلهدوباره تشكیل می‌گردد. ضخامت این لایه نازك طبیعی در حدود 025/0 میكرون (یك میكرون = یك هزارم میلی‌متر) است، با این وجود بقدری محكم است كه مانع موثری در مقابل اغلبمواد خورنده محسوب می‌گردد.البته برخی از آلیاژهای خاص آلومینیوم نسبت بهدیگران مقاومتر است. برای مثال گروه آلیاژهای Al-mg مخصوصاً در مقابل هوا و آب دریامقاوم است. از طرف دیگر آلیاژهای آلومینیوم حاوی مس یا روی از نظر مقاومت خوردگیضعیف‌تر و از نظر استحكام مكانیكی قویتر می‌باشد.

روش های زیر در جلوگیری از خوردگی به کار می رود :

حفاظت کاتد ی:

مصالح آلومینیوم غوطه ور در آب را می توان به روش حفاظت کاتدی در مقابل تشکیل حفره حفظ کرد. برای این کار پتانسیل الکترودی را تا مقدار زیر پتانسیل تشکیل حفره جسم در محیط مورد نظر پایین می آورند٬ با وجود این گاز هیدروژن می تواند در کاتد تشکیل شود که نتیجه آن بالا رفتن مقدار PH است . هرگاه PH بسیار بالا رود آلومینیوم احتمالا مورد حمله قرار می گیرد لذا از حفاظت اضافی آن باید اجتناب کرد .

لایه اکسید تشکیل شده در سطح آلومینیوم در معرض هوا از خصلت حفاظتی خوبی برخوردار است اما این لایه اکسید را می توان با برقکافت ضخیم تر کرد . این کار را آندی کردن می گویند و اکسیدی که به این ترتیب تشکیل می شود اندود اکسید آندی نامیده می شود . با آندی کردن فلز مقاومت در برابر خوردگی افزایش می یابد ضمن اینکه سطح با قرار گرفتن در فضای باز ظاهر جدیدی پیدا خواهد کرد . در موقع آندی کردن آلومینیوم شی فلزی اند پیل الکترولیتی را تشکیل می دهد . اندود اکسید آندی که طی برقکافت ایجاد می شود شامل یک لایه فشرده به صورت سد در نزدیک سطح فلز و لایه دیگری با منافذ ریز بر روی آن است .

رنگ کاری :

مصالح آلومینیومی را برای فضای باز مثل ساختمان ها نیاز به رنگ مقاوم به خوردگی ندارند . خوردگی اتمسفری ان قدر شدید نیست که بر مقاومت ساختمان اثر گذارد . در هر حال رنگ کردن آلومینیوم بیشتر به منظور زیبا سازی انجام می شود.

اگر مقاومت طبیعی آلومینیومبرای بعضی از محیط‌ها كافی نباشد در آن صورت روش هایی وجود دارد كه بتوان مقاومت آنرا افزایش داد. برخی از این روشها عبارتند از: پوشش دادن با آلومینیم ٬ آندایزه کردن یا آبکاری ٬ پوشش سخت دادن ومحافظت کاتدی .

پوشش آلومینیومی دادن Alcladding:

بطور كلی آلیاژهای آلومینیوم با استحكام زیاد از نظر خوردگی كم مقاومترین آنها محسوب می‌گردند. این مطلب بخصوص در مورد آلیاژهای حاوی درصدهای زیاد مس یا روی صادق است. از طرف دیگر مقاومت به خوردگی آلومینیوم خالص بسیار زیاد است. پوشش آلومینیومی دادن یكی از روش های افزایش مقاومت خوردگی به یك آلیاژ با استحكام زیاد است. در این فرآیند یك لایه آلومینیوم خالص به سطح آلیاژ مورد نظر متصل شده و در نتیجه در مجموعه خواص مورد نظر حاصل می‌شود. این روش مخصوصاً در محصولات ورقه‌ای مناسب است.

آندایزه كردن (آبكاری) Anodizing:

در این روش از مقاومت زیاد در مقابل خوردگی لایه پوششی كه بلافاصله بر روی سطح آلومینیوم تازه بریده شده تشكیل می‌گردد استفاده می‌شود. همانگونه كه قبلاً ذكر گردید این لایه عامل مقاومت به خوردگی طبیعی این فلز است. آندایزه كردن در واقع یك نوع ضخیم كردن لایه اكسیدی به ضخامت تا چندین هزار برابر ضخامت لایه اكسید طبیعی است. نتیجه عمل، لایه‌ای است سخت با ضخامت حدود 5/25 میكرون بر تمام سطح آلومینیوم كه علاوه بر مقاومت به خوردگی در مقابل سایش نیز استحكام كافی دارد. آندایزه كردن یك روش الكتریكی است كه انواع مختلف آن اساساً از نظر محلولی كه فلز در آن مورد عمل قرار می‌گیرد و ضخامت لایه اكسیدی حاصل، فرق می‌نماید. از این طریق پوشش دادن علاوه بر حفاظت سطحی گاهی به منظور تزئینی نیز استفاده می‌گردد اگر فلز آندایزه شده را با انواع رنگهای مختلف پوشش دهند رنگ حاصل تقریباً بصورت قسمتی از اكسید سطحی بدست می‌آید.

تاول زدن سطح قطعات آلومینیمی در هنگام عملیات حرارتی :

عواقب نفوذ هیدروژن بداخل مذاب از طریق واکنش سطحی مذاب با بخار آب در ریخته گری کاملا مشخص است. یک چنین واکنشی ممکن است در خلال عملیات حرارتی انحلال نیز با آلومینیوم جامد انجام گیرد که منجر به جذب اتم های هیدروژن شود. این اتم ها می توانند در حفره های داخلی با هم ترکیب شده و تشکیل مجموعه های گاز ملکولی دهند. در اثر حرارت دادن ماده فشار گازی موضعی ایجاد می شود و با توجه به اینکه در این دماهای بالا فلز دارای پلاستیسیته نسبتا زیادی است این امر منجر به تشکیل تاولهای غیر قابل جبران سطحی می گردد.

تاولهای ایجاد شده بر سطح قطعات آلیاژ آلومینیومی عملیات حرارتی شده در محیط مرطوب حفره های داخلی که این تاولها در آنجا ایجاد می شوند از تخلخل های اولیه شمش که از بین نرفته اند ترکیبات بین فلزی که در خلال تغییر شکل ترک خورده اند و احتمالا خوشه های مکانهای خالی اتمی در شبکه که ممکن است در اثر حل شدن رسوبات یا ترکیبات حاصل شده باشند ناشی می شوند. در این گونه موارد وجود تاولی که باعث خرابی ظاهر سطحی قطعه می گردد ممکن است تاثیر برروی خواص مکانیکی قطعات بگذارد. در هر حال بیش از حد گرم کردن قطعه منجر به تاول زدن می گردد زیرا هیدروژن به آسانی می تواند توسط مناطق ذوب شده جذب گردد که در این صورت مساله جدی تر می شود و باعث مردود شدن قطعه کار می گردد.

از آنجائی که حذف کامل حفره های داخلی در محصولات کار شده مشکل است ٬ لازم است مقدار بخار آب موجود در محیط کوره را به حداقل رسانید.اگر این امر امکان پذیر نباشد در آن صورت ورود یک نمک فلورایدی بداخل کوره در خلال عملیات حرارتی قطعات حساس می تواند از طریق کاهش واکنش سطحی قطعه با بخار آب مفید واقع شود.

 

 

 

 

 

[mitsomak 62]

جزوه خوردگي آلومنيوم

 

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[Jafar Alishah 6341]

جهت اشتراک و تشکر از زحماتی که میکشید :icon_gol:

[mkarimiaghda 17]

با سلام.

درخواست کتاب Anodic Protection Theory and Practice in the Prevention of corrosion by O.L.Riggs and C.E.Locke دارم. با تشکر