ارسال پیام برای روش های کنترل خوردگی

روش های کنترل خوردگی

بازدید:٢١ | ا

روش های کنترل خوردگی

یکی از مشکلات عمده نیروگاه های کشور همچون سایر صنایع، سوراخ شدن لوله های کندانسور و مبدل ها حرارتی مربوط به آبهای خنک کن می باشد. بمنظور بررسی علل تخریب لوله های مذکور و بهبود در وضعیت کنترل شیمیایی چند نیروگاه کشور، تحقیقات وسیعی به مدت دو سال در آزمایشگاه و همچنین در محل نیروگاه به عمل آمد. نتایج حاصله نشان داده است که رسوب گل و لای بدلیل بالابودن میزان مواد معلق آب، ایجاد سل های غلظتی اکسیژن، وجود باکتری های SRB و عدم تزریق مداوم کلر باعث بروز مشکلاتی شده که در نهایت به زوال لوله ها می انجامد.

کنترل خوردگی

کنترل خوردگی از سه جنبة ایمنی، اقتصادی و کاهش منابع طبیعی حائز اهمیت است. تجهیزات، ماشین آلات و قطعات در کارخانجات در اثر خوردگی شکسته می شوند که علاوه بر خسارت مالی، خسارات جانی نیز در پی می تواند داشته باشد. در زیر به چند مثال خوردگی در صنایع اشاره می شود:

زنگ زدن فولاد و چدن در تانک ها و لوله های آب صنایع مختلف و سازه های مستقر در آب دریاها مانند سکّوها و پاه پل ها و اسکله ها؛
نشت آبا ز سامانه لوله کشی های فلزی ساختمان های مسکونی در اثر سوراخ شدگی و ترک های ناشی از پوسیدگی؛
خوردگی فلزات مس، آلومینیم و چدن در سامانه های خنک کننده؛
خوردگی آلیاژها در فرایندهای شیمیایی مانند آلیاژهای پایة آهن، مس و نیکل؛
خوردگی اگزوز خودرو در اثر تماس فلز با گازهای حاصل از احتراق؛
خوردگی پرّه های توربین های گازی در اثر تماس با گازهای داغ ناشی از احتراق؛
تخریب سازه های بتنی و سنگی در اثر واکنش با رطوبت و آلودگی های اسیدی موجود در هوا از قبیل؛ اکسیدهای گوگرد و نیتروژن.
از نظر ایمنی نیز باید مسائل خوردگی دقت شود که آلاینده های سمی فلزات سنگین وارد موادغذایی و دارویی نشود، به خصوص وقتی که واکنشگاه های با فشار بالا برای تولید موادغذایی و دارویی استفاده می شوند، جنس داخلی واکنشگاه ها باید از موادی انتخاب شوند که دچار خوردگی نشوند.

خوردگی سبب کاهش منابع طبیعی می شود. برای مثال، فولاد از سنگ آهن به دست می آید، لذا برای تولید فولاد بیشتر، سنگ آهن بیشتری از معدن ها استخراج می شود و مقدار سنگ آهن به شدت در طبیعت کاهش می یابد. به علاوه هزینه های زیادی برای تبدیل آن به فولاد خام و محصولات فولادی صرف می شود؛ بنابراین کاهش مقدار خوردگی سبب کاهش زیان اقتصادی و حفاظت از منابع ملی می شود.

مهم ترین و معمول ترین روش ها کنترل خوردگی عبارت اند از :

حفاظت کاتدی .
حافظت آندی.
مواد کندکننده.
پوشش ها.
انتخاب مواد.
طراحی مناسب دستگاه ها
حفاظت کاتدی

حفاظت کاتدی عبارت است از کاهش یا متوقف کردن خوردگی توسط اعمال یک جریان خارجی یکسو و یا اتصال آند فدا شونده ای به فلز مورد نظر ، به طوری که آن فلز در نقش کاتد عمل نماید.حفاظت کاتدی موارد استفاده بسیار زیاد و گسترده ای پیدا کرده است ،به طوری که امروزه جهت محافظت سطوح داخلی و خارجی (خطوطی لوله و تاسیسات زیر زمینی) ، (کابل های زیر زمینی) ، (دریچه های کانال ها) ، (مبدل های حرارتی) ، (کشتی ها و زیر دریایی ها) ، (مخازن آب) ، (اسکله ها ،بنادر و تاسسیات دریایی) و غیره کاربرد دارد.

حفاظت آندی

عبارت است از کاهش خوردگی فلزات توسط اعمال جریان به طوری که پتانسیل فلز را الکتروپوزیتیو می کند و به حالت رویین در آورد. از این روش برای کاهش خوردگی فلزات فعال رویین در محیط های خوردنده بسیار قوی استفاده می کنند.از جمله برای محافظت فولاد فولاد های ضد زنگ آستینتی (۸-۱۸)و آلیاژهای دیگر در محیط هایی نظیر اسید سولفوریک ،اسید فسفریک ،هیدروکسید سدیم و نیز نمک های خورنده ای مانند سولفات آلومینیوم و نیترات آمونیوم. به طور خلاصه می توان گفت که مقاومت فلز در سیستم حفاظت آندی به علت تشکیل فیلم محافظ سطحی بر روی آن است.

مواد کند کننده

کند کننده مواد شیمیایی هستند که با افزودن آنها به مقدار خیلی کم در محیط های خورنده ، میزان خوردگی به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد (یا در مواردی متوقف می گردد). تاثیر این مواد به علت کند نمودن واکنش های آندی یا کاتدی بوده و یا در نتیجه تشکیل فیلم سطحی محافظی است که مقاومت الکترولیت را افزایش می دهد.به طور کلی دو نوع کند کننده وجود دارد :

کند کننده هایی که دارای خاصیت اکسید کنندگی می باشند.
کند کننده هایی که برای ایجاد فیلم محافظ بر روی فلز از اکسیژن محیط استفاده می نمایند.
کند کننده ها کاربرد هایی بسیار وسیعی پیدا کرده اند ،از جمله در:سیستم های آب خنک کننده (در واحد های صنعتی و ماشین آلات)،انتقال مواد مختلف توسط خطوط لوله ،عملیات اسید شویی و رسوب زدایی ،محیط های غیر آبی(نظیر دستگاها و واحد های عملیاتی پالایشگاه و دیگر صنایع شیمیایی – سوخت های نفتی – روغن ها وغیره)،محیط های گازی یا بخار ،بسته بندی و نگهداری دستگاه ها و قطعات.

پوشش ها

به طور کلی مواردی است که جهت ایجاد مانع بین محیط خوردنده و سطح قطعه مورد نظر به کار برده می شود.پوشش ها با توجه به مکانسیم نقش آن ها ،۴وظیفه ی اساسی را بر عهده دارد:

جلو گیری از تماس محیط با سطح مورد نظر،مانند آب کاری .
محدودیت تماس محیط با سطح مورد نظر ،مانند پوشش های آلی.
انتشار مواد و ایجاد شرایط حفاظتی یا کند کنندگی از حملات تخریبی بر روی جسم موردنظر ،مانند آسترهای کروماته
تولید جریان الکتریکی حفاظت کننده ،مانند گلوانیزه کردن.
به این ترتیب پوشش ها با توجه به جنس آنها به ۳ دسته تقسیم می شود:

پوشش های فلزی
پوشش های آلی
پوشش های معدنی
پوشش های فلزی خود به دو دسته تقسیم می شود:

پوشش های نجیب یا کاتدی
پوشش های فدا شونده یا آندی
پوشش های آلی نیز انواع زیادی دارد (نظیر رنگ ها،لاک ها ،لعاب ها ، لاستیک ها ،پلاستیک ها مواد قیری و غیره).

پوشش های معدنی که مهم ترین آن ها (پوشش های شیشه ای) ، (پوشش های سیمانی )و (پوشش های تبدیل شیمیایی) می باشد.

خاطر نشان می سازد که در اجرای عملیات مربوط به پوشش دادن به ویژه در مورد مواد سنتتیک (فعال سطح ) عامل بسیار مهم موثری است.

انتخاب مواد مناسب

به علت پیشرفت سریع صنایع و گسترش آن در زمینه های گوناگون به ویژه در یک قرن اخیر،استفاده از مواد و مصالح صنعتی مختلف دامنه ی بسیار وسیعی پیدا کرده است ، به طوری که امروزه به منظور ساخت قطعات و وسایل و دستگاه های مورد نیاز در صنایع اتومبیل سازی ،خطوط لوله،پل سازی،نیروگاه ها،واحد های عملیاتی (به خصوص صنایع شیمیایی )،عملیات دریایی،معادن ، سفینه های فضایی و غیره ،از فلزات و آلیاژها گوناگون ،مواد طبیعی ،چوب ،بتن و سرامیک ، مواد مصنوعی و سینتیک (لاستیک و پلاستیک ها)و کمپوزیت ها استفاده می گردد. انتخاب هر کدام از آن ها با توجه به خواص و مشخصات مربوطه و عملکرد آنها در برابر عوامل محیط صورت می پذیرد. به طور کلی هر ماده ای ممکن است فقط در کاربرد معین و مشخصی نسات به سایر مواد مناسب تر باشد.

به طور کلی از ۱۱۶ عنصر شناخته شده در حدود ۸۰ مورد آنها را فلزات تشکیل می دهد که هر کدام خواص مکانیکی ،شیمیایی و فیزیکی ویژه خود را دارد و نیز میزان و سرعت و رفتار خوردگی آن ها در محیط ها و شرایط معینی با دیگری متفاوت می باشد.در تهیه و ساخت آلیاژها که تقریبا نیمی از این عناصر فلزی شرکت دارد،پیشرفت های سریع وسیعی انجام گرفته است ،به طوری که تا کنون بیش از ۴۰۰۰۰ نوع آلیاژ ساخته شده است و با گذشت زمان تعداد زیادی نیز به این رقم اضافه می شود .در عمل عوامل مختلفی در کاربرد مواد مد نظر قرار می گیرد،مثلا اگر قیمت ها و قابل دسترسی بودن(موجود بودن )به عنوان عامل موثر محسوب نمی شد ، می توانستیم بهترین و مقاوم ترین مواد در برابر خوردگی را انتخاب کنیم.

عوامل مهم مداخله گر در این مورد عبارت است از:

قیمت
رفتار خوردگی
قابلیت جوشکاری و لحیم کاری.
خاصیت شکل پذیری خمشی ،کششی و غیره
خواص مکانیکی (مقاومت کششی ،مقاومت در برابر ضربه،خستگی و غیره
قابلیت انعطاف یا شکل پذیری و قابلیت در برابر کشش.
مقاومت در برابر دماهای پایین و بالا.
موجود بودن یا قابل دسترسی بودن (به حالت مورد نظر).
سازگاری به دیگر مواد موجود در سیستم.
خواص و رفتار حرارتی و الکتریکی .
صفات ممیزه نظیر چگالی،خاصیت مغناطیسی و مقررات هسته ای.
و به طور کلی می توان گفت که عوامل عبارت اند از (قیمت) و (رفتار خوردگی). به این ترتیب دانستن این که چه ماده ای انتخاب شود بهتر است، موضوع ساده ای نیست. مثلا در مواردی چوب از همه مناسب تر است، در شرایطی ممکن است لازم باشد تا برای لوله ها یا مخازن، پوشش خاصی در نظر گرفته شود (از جمله لول هایی با پوشش سرامیک) و یا در برخی از موارد باید از ( آلیاژهای بسیار مرغوب) استفاده گردد.

مهندسی خوردگی

امروزه خوردگی خسارات و زیان های ناشی از آن به عنوان یک واقعیت اجتناب نا پذیرزندگی خود نمایی می کند،لذا مناسب ترین راه حل برای هر مسئله ای خوردگی ،اقتصادی ترین آنهاست (البته مشروط بر این که نکات ایمنی رعایت شده باشد).

هدف اصلی مهندسی خوردگی کاهش هر چه بیشتر هزینه های خوردگی و رساندن آن به حداقل مقدار ممکن است که در آن تمام عناصر هزینه اعم از مستقیم و غیر مستقیم در نظر گرفته شده باشد.در مورد انتخاب یک ماده ی مورد نظر جهت استفاده در یک وضعیت معین خوردگی با توجه به بررسی های دقیق اقتصادی، لازم است که قیمت آن ماده و مخارج مربوط به اقدامات و عملیات واعمال روش های پیشگیری مد نظر قرار گرفته باشد.

ممانعت کننده ها یا بازدارنده های خوردگی را می‌توان بر حسب مکانیزم و ترکیب طبقه‌بندی نمود. با توجه به ترکیب ممانعت کننده ها به دو دسته اصلی معدنی (Inorganic) و آلی (Organic) تقسیم می‌گردند.

انواع بازدارنده های خوردگی

بازدارنده‌هایی که سرعت خوردگی را کم می‌کنند ولی کاملاً مانع آن نمی‌شوند.
بازدارنده‌هایی که باعث به تأخیر انداختن حمله خوردگی برای مدت زیادی می‌شوند،به طوری که فلز در مقابل خوردگی مصونیت موقتی پیدا می‌کند.
بازدارنده‌های روئین کننده که لایه‌های روئین بر سطح فلز تشکیل می‌دهند. این لایه‌ها غالباً اکسید یا نمک‌های غیر محلول فلزی هستند، مانند فسفات و کرمات برای فولاد. اگر مقدار بازدارنده‌ای که به محلول اضافه می‌گردد کم باشد لایه‌های ناپیوسته تشکیل می‌گردد که ممکن است خوردگی حفره‌ای یا حمله تسریع شده موضعی بوجود آید.
بازدارنده‌هایی هستند که واکنش خوردگی را آهسته می‌کنند. بدون آنکه کاملاً مانع آن شوند‌. این بازدارنده‌ها غالباً در ضمن عمل حفاظت مصرف می‌شوند. مانند هیدرازین و سولفیت سدیم.
بازدارنده‌هایی هستند که در اثر ترکیب با موادی که باعث خوردگی در یک محیط مشخص می‌شوند، خوردگی را به تأخیر می‌اندازند.
ویژگی های بازدارنده‌های خوردگی

سازگاری با دیگر مواد شیمیایی: از آن جایی که در سیستم‌های گازی ممکن است دو یا چند ماده شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد، لذا بازدارنده نباید باعث اثرات جانبی بر روی آنها شود (برای مثال مواد ضد کف و ضد امولسیون به همراه بازدارنده‌های خوردگی در صنایع گاز به کار رود).
کارایی در شرایط تنش برشی بالا: گاهی اوقات خروج از گاز چاه یا خطوط لوله تنش برشی بالایی به وجود می آورد، به همین دلیل مقاومت فیلم محافظ در برابر تنش برشی از اهمیت فراوانی برخوردار است و بایستی مورد بررسی قرار گیرد.
پایداری در برابر دما و فشار بالا: محدوده دما و فشار در مخازن و لوله‌ها بالاست و بازدارنده باید بتواند این دما و فشار را تحمل کند و در این شرایط پایداری و کارایی خود را از دست ندهد.
پایداری فیلم محافظ با گذشت زمان: این فاکتور، تعیین کننده روش اعمال بازدارنده و مقدار آن می‌باشد.
تشکیل امولسیون: تشکیل امولسیون یکی از بزرگترین مشکلات بازدارنده‌های نفت و گاز می‌باشد. بازدارنده‌های خوردگی لایه ساز شامل مولکول‌های فعال سطحی هستند و تشکیل امولسیون را تشدید می‌کنند.
حلالیت بازدارنده: بیشتر روش‌های اعمال بازدارنده ها شامل رقیق کردن بازدارنده خوردگی با یک حلال مناسب آلی یا آبی می‌باشد.
سمیت: به کار بردن بازدارنده‌ها نباید محیط زیست را دچار آلودگی کند.
نکته : در صورتی که غلظت ممانعت‌کننده‌های خوردگی کمتر از اندازه کافی باشد، خسارت بیشتر از موقعی خواهد بود که ممانعت کننده اصلاً بکار برده نشود. برای پرهیز از این خطر بایستی غلظت ممانعت‌کننده همواره بیش از مقدار مورد نیاز باشد و غلظت آن به طور متناوب تعیین گردد.
ضد خوردگی ها مواد شیمیایی هستند که با سطح فلزات واکنش می دهند یا در اطراف (محیط ) سطح قرار می گیرند تا سطح فلز را تا حدودی در برابر عواملی که باعث خوردگی فلزات می شود ،محافظت کند.ضد خوردگی ها اغلب با جذب خودشان برروی سطح فلزات وبا تشکیل فیلم از سطح فلزات محافظت می کند. ضد خوردگی ها فرآیند خوردگی را با افزایش رفتار پلاریزاسیون آندی و کاتدی ،کاهش انتقال یا دیفیوژن یون ها روی سطح فلزات و افزایش مقاومت الکتریکی برروی سطح فلزات کاهش می دهند. سیستم های مورد استفاده صنعت شامل فلزاتی نظیر آهن ،روی ،آلومینیوم ، استیل ،مس و.. می باشد این فلزات ممکن است در سیستم های گوناگونی ازجمله بویلر،سیستم خنک کننده موتور و.. به کار روند ،همچنین با اسید هایی نظیر اسید کلریدریک ،اسید سولفوریک ، اسید فسفریک … ویا با آب هایی که املاح ونمک زیادی دارند در تماس باشند که همه این موارد باعث خوردگی این فلزات می شود. در این میان ترکیبات شیمیایی وجود دارد که از شدت خوردگی کم می کنند. هرکدام از این ترکیبات با درصد های مشخصی برای فلزات مشخصی به کار می روند .از جمله این ترکیبات می توان به تری پلی فسفات ها ،نیتریت سدیم و مرکاپتوبنزو تری ازول ، بوراکس و …اشاره کرد.

آب دریا (seawater)
ضد خوردگی ها را به انواع متفاوتی تقسیم می کنند .بعضی، آن ها را براساس پایه شیمیایی به ضد خوردگی های آلی و ضد خوردگی های معدنی ،آنونیونیک آلی ،و کاتیونیک آلی تقسیم می شوند.

ضد خوردگی های معدنی

معمولا نمک های کریستالی مانند سدیم کرومات ،فسفات ها( تری سدیم فسفات) یا مولیبدات، تنها آنیون های این ترکیبات هستند که خوردگی فلزات را کاهش می دهند .زمانیکه از فلز روی به جای سدیم استفاده می شود ،کاتیون روی می تواند اثرات مثبت و سودمندی داشته باشد.

ضد خوردگی های آنیونیک آلی

سدیم سولفونات، فسفونات ها، یا مرکاپتوبنزوتری ازول (MBT) به طور کلی برای محلول های خنک کننده و محلول های ضد یخ استفاده می شود.

ضد خوردگی های کاتیونی آلی

این مواد یا به فرم مایع یا به شکل جامد فوم مانند هستند .بخش فعال آنها به طور کلی ترکیبات آلیفاتیک و آروماتیک با گروه های آمین با بار مثبت است.

برای کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
شرکت پترو فرهان گستر جنوب واردکننده برند‌های مطرح تجهیزات جوشکاری و بازرسی فنی و NDT از سراسر دنیا
برای کسب اطلاعات بیشتر و ثبت سفارش با واحد فروش تماس حاصل فرمایید

02165565901
02144584671
02144584619
09133390223
09034119385

1 / 1
روش های کنترل خوردگی
http://fgj-ndt.ir/