تعاریف و انواع خوردگی

به گزارش مهندسی خوردگی، خسارتهای ناشی از خوردگی در صنایع شیمیایی و نفت و گاز، اخیراً به مقـدار زیـادی مـورد توجه پیمانكاران و كارفرمایان قرار گرفته است. بنابراین یكی از مهمتـرین وظایف مهندسان شناخت انواع خوردگی، روش اندازه گیری میـزان خـوردگی، تعیـین نـوع خوردگی و روش مبارزه با آن می باشد. گلهای پایه آبی كه اكسیژن و دی اكسید كربن در آنها حل شده باشـد، محـیط مناسـبی برای تولید خوردگی می‎باشند. كاهش PH و افزایش حالت ژلاتینی این نـوع گـل‎هـا كـه باعـث افزایش گاز محبوس شده در گل می شود، سرعت خوردگی را افزایش میدهند.

تعریف خوردگی :  

خوردگی یك میل طبیعی برای فلزات احیاء شده، جهت بازگشت به تركیبات پیش از احیاء است. فلزات اغلب در طبیعت به صورت تركیبـاتی هـستند، كـه از نظـر ترمودینـامیكی پایـدار می‎باشند، پس از احیاء پایداری خود را از دست داده و اگر مجدداً در مجاورت محیط طبیعی قـرار گیرند، خورده شده و به تركیب اولیه خود بازمیگردند.

تعریف خوردگی نوع تر و خشك :

خوردگی را به دو دسته تر و خشك میتوان تقسیم نمود. مكـانیزم خـوردگی تـر، الكتـرو شیمیایی است. خوردگی خشك به واكنش های گاز – جامد و در درجه حرارت های بالا گفته مـی شود. در صنعت حفاری خوردگی تر مورد بحث می باشد. خوردگی آهن در الكترولیت گل حفـاری و سیالات دیگر از انواع خوردگی تر می‎باشند. هرچه قدرت هدایت الكتریكی سیال بـالاتر باشـد، جریان عبوری بیشتر و میزان خوردگی بالاتر خواهد بود.

مكانیزم خوردگی الكتروشیمیایی :

برای تشكیل یك پیل خوردگی 4 عنصر زیر لازم است :

  • آند : فلزی كه خورده شود و واكنشهای آندیك روی آن صورت پذیرد (محل انجام اکسیداسیون)؛
  • كاتد : قطعه ای كه واكنشهای كاتدی روی آن صورت پذیرد (محل انجام احیا)؛
  • اتصال الکتریکی یا مسیر حرکت الکترون‎ها؛
  • اتصال شیمیایی یا مسیر حرکت یون ها.

رویین شدن ( passivity):

بعضی فلزات توانائی این را دارند كه در مقابل محیط اطراف خود تشكیل یـك لایـه محـافظ دهند. این لایه توسط محصولات خوردگی تشكیل می شـود، و بـه عنـوان یـك مـانع در مقابـل خوردگی عمل میكند، به این فرآیند تشكیل لایه محافظ و افزایش پتانسیل فلزات روئینـه شـدن گویند، آلومینیوم از فلزاتی است كه امكان روئینه شدن را دارد.منحنی ذیل مرحله ابتدایی از خوردگی و رسیدن به Passivation را نشان میدهد.

برخی از انواع خوردگیهای رایج و تعاریف آنها :

1-خوردگی گالوانیكی (Galvanic Corrosion)

هرگاه دو فلز غیر هم جنس در یك الكترولیت تشكیل یك پیل خوردگی دهند، خـوردگی گالوانیكی حاصل می شود. پتانسیل دو فلز نسبت به یكـدیگر در الكترولیتهـای مختلـف، متفـاوت اسـت. سـرعت خوردگی به نسبت سطح كاتد/آند بستگی دارد، هرچه سطح كاتد بزرگتر از آنـد باشـد، سـرعت خوردگی و از بین رفتن آند بیشتر است.

راه های پیشگیری از این نوع خوردگی عبارتند از:

1-از اتصال فلزات با فاصله زیاد در سری الكتروشیمیایی پرهیز شود.

2-به نسبت سطح آند و كاتد توجه شود.

3-از عایق كاری در اتصال بین فلزات غیر هم جنس استفاده شود.

4-در استفاده از پوششها دقت شود بویژه بر روی آند.

5-قسمتهای آندی را ضخیمتر یا با قابلیت تعویض مناسب انتخاب گردد.

6-از حفاظت كاتدی استفاده شود.

2-خوردگی یكنواخت (Uniform Corrosion)

سطح اغلب فلزات در محیط خورنده به صورت یكنواختی دچار خوردگی می شود كـه بـه آن خوردگی یكنواخت گویند. این نوع خوردگی در اثر تغییر پیوسته مكان كاتد و آنـد در سـطح فلز، به علت پولاریزاسیون ایجاد می شود. قدرت تخریب و اهمیت این نوع خوردگی از انواع دیگر كمتر است. خوردگی فولاد در هوای مرطوب اغلب از این نوع است.

راه های پیشگیری از این نوع خوردگی عبارتند از:

1-انتخاب مواد و پوشش مناسب

2-استفاده از ممانعت كننده ها

3-حفاظت كاتدی

3-خوردگی حفرهای (Pitting Corrosion)

در صورتیكه سطح كاتد و آند تغییر نكند، خوردگی حفره ایی اتفاق میافتد. سطح حفره یـا شیار، آند است. این نوع خوردگی از انواع خوردگی موضعی است. در اثر ادامه فراینـد خـوردگی، حفره عمیقتر می شود و باعث سوراخ شدن لوله ها میگردد.

راه های پیشگیری از این نوع خوردگی عبارتند از:

1-انتخاب مواد مناسب با توجه به محیط كار

2-كنترل میزان یون كلر،دما و PH محیط

3-استفاده از فولادهای پر آلیاژتر مانند SS.316 كه به دلیل داشتن مولیبدن ،مقاومت بهتری به خوردگی حفرهای دارند.

4-استفاده از ممانعت كننده های خوردگی

4-خوردگی شیاری (Crevice Corrosion)

این خوردگی در مناطقی كه دارای مایع ساكن هستند مانند زیر واشرها ،پیچ و مهره ها،پرچها،رسوبات روی سطح ،رخ میدهد.

راه های پیشگیری از این نوع خوردگی عبارتند از:

1-استفاده از جوشكاری بجای پیچ و مهره و یا پرچ.

2-شیارها در محل قرار گیری دو فلز روی هم با لحیم پر شوند.

3-طراحی در مخازن به صورتی باشد كه سیال بطور كامل تخلیه گردد.

4-تمیز كردن رسوبات از سطح تجهیزات.

5-خوردگی بین دانه ای (Intergranular Corrosion)

این نوع خوردگی كه در مرز دانه ها اتفاق میافتد از انواع خوردگی موضعی می باشد. طـی فرایند انجماد، مرز دانه ها آخرین نقاطی هستند كه منجمد میشوند، لذا غلظت عناصـر آلیـاژی و ناخالصی در مرز دانه فلزات بیشتر است. اختلاف غلظت آلیاژی بین سطح و مرز دانـه هـا باعـث اختلاف انرژی و در نتیجه تمایل به خورده شدن سطح و مرز دانه ها می شود در نتیجه مرز دانه ها آند و سطح دانه ها كاتد می شود.

یك راه مهم به جهت پیشگیری از این نوع خوردگی عبارت است از:

كاهش میزان كربن به كمتر از 0.02 درصد.

6-خوردگی ناشی از جدایش انتخابی (Selective Leaching)

در این نوع خوردگی یكی از اجزای آلیاژ از آن جدا شده و دچار خوردگی می شود.

راه های پیشگیری از این نوع خوردگی عبارتند از:

1-كاهش اكسیژن در محیط.

2-افزودن عناصر آلیاژی قلع،آرسنیك،آنتیموان به عنصر برنج.

3-استفاده از آلیاژهای مس-نیكل برای قطعات مهم.

7-خوردگی سایشی (Erosion Corrosion)

خوردگی در اثر سایش ناشی از حركت سیال تشدید می شود. با افـزایش مـواد جامـد در سیال این نوع خوردگی تشدید می شود. سایش باعث از بین رفتن محـصولات خـوردگی ایجـاد شده در سطح فلز می شود و به الكترولیت اجازه تماس با سـطح فلـز جهـت ادامـه خـوردگی را میدهد. افزایش سرعت گردش سیال حفاری، میزان مواد جامد و جریان آشفته سیال حفـاری از عواملی هستند كه باعث تشد ید این نوع خوردگی میشوند، با كـاهش سـرعت گـردش سـیال حفاری و میزان مواد جامد، یا برقراری جریان لایه ای در سـیال حفـاری، سـرعت ایـن نـوع خوردگی كاهش میباید. اغلب seat و ولو پمپ های دچار خوردگی سایشی می شوند.

راه های پیشگیری از این نوع خوردگی عبارتند از:

1-انتخاب متریال مقاوم.

2-طراحی مناسب شامل :افزایش قطر لوله ها،كاهش تغییر اندازه و زاویه لوله ها، استفاده از ضخامت بیشتر در مناطق حساس.

3-كاهش دما ،استفاده از فیلتر برای حذف ذرات معلق ،استفاده از ممانعت كننده ها.

4-استفاده از پوشش مناسب.

8-خوردگی توام با تنش (Stress Corrosion)

هر كدام از انواع خوردگی موضوعی كه تحت تأثیر تنش تشدید شود، را خـوردگی تحـت تنشی گویند. تركیب دو عامل خوردگی و تنش كششی باعث ترك خوردگی و سپس شكست فلز می شود. یكی از مشخصات خوردگی تحت تنشی عدم وجود خوردگی یكنواخت می باشد.

راه های پیشگیری از این نوع خوردگی عبارتند از:

1-كاهش تنش كششی

2-حذف ناخالصی های مضر از محیط

اولین نفری باشید که نظر می دهد.

دیدگاهی بنویسید

آدرس ایمیل شما محفوظ می ماند