خوردگی

خوردگی بطور کلی به صورت از بین رفتن مواد به علت واکنش با محیط تعریف می‌شود.

پدیده خوردگی طبق تعریف، واكنش شیمیایی یا الكتروشیمیایی بین یك ماده، معمولاً یك فلز، و محیط اطراف آن می‌باشد كه به تغییر خواص ماده منجر خواهد شد. پدیده خوردگی در تمامی دسته‌های اصلی مواد، شامل فلزات، سرامیكها، پلیمرها و كامپوزیتها اتفاق می افتد، اما وقوع آن در فلزات آنقدر شایع و فراگیر بوده و اثرات مخربی به جای می‌گذارد كه هرگاه صحبت از خوردگی به میان می‌آید، ناخودآگاه خوردگی یك فلز به ذهن متبادر می‌شود.

خوردگی معمولاً فرایندی زیان‌آور است، لیكن گاهی اوقات مفید واقع می‌شود. بطور مثال آلودگی‌ محیط به محصولات خوردگی و آسیب دیدن عملكرد یك سیستم از جنبه‌های زیان‌آور خوردگی و تولید انرژی الكتریكی در یك باطری و حفاظت كاتدی سازه‌های مختلف از فواید آن هستند، اما تأثیرات مخرب و هزینه‌های به بار آمده بواسطه این فرایند به مراتب بیشتر است.

تاریخچه

یکی از کهن‌ترین آثار خوردگی مربوط به دیوار آهنی قفقاز است که به فرمان کورش هخامنشی ساخته شد و بدستور وی روی آن را با مس پوشش دادند. آغاز پژوهش به گونه امروزی در انگلستان پس از غرق شدن کشتی جنگی HMS Alarm در سال ۱۷۶۱ میلادی بود. پس از آن ورقه‌های مسی به بدنه کشتی‌ها وصل می‌شد اما پس از چندی دیده شد که این ورقه‌ها در جاهایی که میخ‌های فولادی آن‌ها را نگه داشته بود، خورده شده‌اند (خوردگی گالوانیک).

این دانش روزبه روز گسترده‌تر شد و امروزه شاخه مهمی در مهندسی و علوم پایه می‌باشد.

جایگاه آکادمیک

هر چند دانش مهندسی خوردگی در برخی از دانشگاه‌های دنیا از زیر شاخه‌های علم و مهندسی شیمی بوده و ارتباط تنگاتنگی نیز با آن دارد، در كشور ما سیاستگذاری در وزارت علوم، تحقیقات و فناوری بگونه‌ای بوده‌است كه مهندسی خوردگی، از زیرشاخه‌های مهندسی مواد قرار داده شده‌است.

علم و مهندسی مواد كه به شناخت ویژگی‌های فیزیكی و مكانیكی مواد مختلف، روش‌های ساخت آنها، روش‌های استحصال فلزات و مواد نوین می‌پردازد، به لحاظ ساختار آكادمیك در كشور ما در مقطع كارشناسی دارای سه زیر شاخه مهندسی متالورژی صنعتی، مهندسی متالورژی استخراجی و مهندسی سرامیك است.

در مقطع كارشناسی ارشد، مهندسی مواد به زیرشاخه‌های انتخاب مواد مهندسی، شكل دهی فلزات، خوردگی، استخراج فلزات، سرامیك، بیومواد، ریخته گری و جوشكاری طبقه‌بندی شده‌است. با این توضیح مشخص است كه برای تحصیل در رشته مهندسی خوردگی لازم است تا از مقطع كارشناسی در رشته مهندسی مواد آغاز كرد.

دانش خوردگی مواد، به ویژه فلزات همه صنایع را تحت تأثیر خود قرار داده و مهندسین این رشته همواره در تلاش هستند تا روش‌های موجود برای مقابله با اثرات زیانبار این پدیده را بهبود بخشیده و یا روش‌های نوینی برای این كار بیابند. از آنجا كه گستره نفوذ خوردگی در صنایع بسیار وسیع است، بنظر می‌رسد آشنایی با اصول و مبانی فرایند خوردگی و همچنین روش‌های عمومی برای كنترل این پدیده برای همه مهندسین ضروری است.

انواع

انواع خوردگی و مکانیسم پدید آمدن آن ها

در کل بررسی خوردگی به ما امکان طبقه‌بندی دوازده نوع متفاوت را داده است. هر یک از انواع خوردگی تحت شرایطی خاص به وجود می‌آید که توضیحی اجمالی از مکانیسم پیدایش آن‌ها را نیز مطرح نموده ایم.

خوردگی یکنواخت :

در این نوع خوردگی واکنش‌های شیمیایی به‌طور یکنواخت در سطح فلزات با جابجایی پیوسته آند و کاتد ایجاد شده که علت آن پلاریزاسیون می‌باشد. بطور مثال اغلب خوردگی‌های فولاد از این نوع می‌باشد. اهمیت و قدرت این نوع خوردگی از دیگر انواع خوردگی‌ها کمتر است.

خوردگی گالوانیکی:

هر گاه دو فلز غیر هم جنس در یک الکترولیت تشکیل یک پیل خوردگی دهند، خوردگی گالوانیکی حاصل می‌شود. علت ایجاد این نوع خوردگی در بین فلزات را می‌توان به اختلاف پتانسیل الکتروشیمیایی آن‌ها نسبت داد. پتانسیل دو فلز در الکترولیت‌های مختلف نسبت به یکدیگر متفاوت است. سرعت خوردگی به نسبت سطح کاتد/آند بستگی داشته و هر چه سطح کاتد بزرگ تر از آند باشد، سرعت خوردگی و از بین رفتن آند بیشتر است. مثال پوشش دادن فولاد با لایه‌ای از قلع یک نمونه از این خوردگی می‌باشد. اگر خراش یا شکافی در سطح خارجی قطعۀ فولادی قلع اندود شده ایجاد شود، به‌طوری‌که فولاد به هوای محیط ارتباط پیدا کند، خوردگی در فولاد به وجود آمده و قلع سالم باقی می ماند. اما درصورت عدم حضور اکسیژن هوا، قلع نسبت به فولاد آند را تشکیل می دهد و در این حالت قلع مادۀ پوششی مناسبی برای فلزات از جمله ظروف غذایی و آشامیدنی فولادی (استیل) خواهد بود. پس در نتیجه اکسیژن عامل مهمی در در خوردگی گالوانیکی دارد.

خوردگی حفره ای:

خوردگی حفره‌ای نوعی خوردگی موضعی است که به دنبال آن حفره‌هایی در سطح فلز ظاهر شده و با ادامه فعل انفعال خوردگی حفره عمیق تر شده و باعث سوراخ شدن لوله‌ها می گردد. این نوع خوردگی برای سازه‌های مهندسی بسیار مخرب است. ناخالصی‌های غیر فلزی، ناهمگنی‌های ساختاری و شیمیایی در سطح فلز نقاط متداول مناسبی برای آغاز این نوع خوردگی و شروع ایجاد حفره است.

خوردگی شکافی ( Crevice corrosion ) :

خوردگی شکافی، نوعی از خوردگی الکتروشیمیایی موضعی است که در شکاف‌ها و در زیر سطوح فلزی پوشش داده شده (به عنوان لایۀ محافظت‌کننده)، در جایی که محلول‌های راکد وجود دارد، اتفاق می افتد. این نوع خوردگی در بسیاری از سیستم‌های آلیاژی مانند فولاد زنگ نزن و آلیاژهای تیتانیم، آلومینیم رخ می‌دهد. مکانیزم خوردگی شکافی تا حدود زیادی مشابه با مکانیزم خوردگی حفره‌ای است. این نوع خوردگی بیشتر می‌تواند در زیر واشرها، میخ پرچ ها، پین ها، دریچۀ شیرها محل تکیه گاه‌ها و یاتاقان‌ها و زیر رسوبات متخلخل و دیگر موقعیت‌های مشابه به وجود آید.

خوردگی بین دانه‌ای (Intergranular corrosion ) :

این نوع خوردگی که در مرز دانه‌ها اتفاق می افتد از انواع خوردگی موضعی می‌باشد. طی فرایند انجام، مرز دانه‌ها آخرین نقاطی هستند که منجمد می‌شوند، لذا غلظت عناصر آلیاژی و ناخالصی در مرز دانه فلزات بیشتر است. اختلاف غلظت آلیاژی بین سطح و مرز دانه‌ها باعث اختلاف انرژی و در نتیجه تمایل به خورده شدن سطح و مرز دانه‌ها می‌شوند و در نهایت مرز دانه‌ها آند و سطح دانه‌ها کاتد می‌شود. برای مثال آلیاژهای آلومینیم با استحکام بسیار بالا و تعدادی از آلیاژهای مس که شامل فازهای رسوبی در مرز دانه‌ها برای افزایش استحکام است می‌توانند تحت شرایط معینی برای خوردگی بین دانه‌ای مستعد باشند.

خوردگی تنشی (Stress corrosion ) :

خوردگی تنشی نتیجه تأثیر هم‌زمان تنشهای مکانیکی محیط خورندۀ مناسب بر روی فلز است. این تنش‌های مکانیکی می‌تواند ناشی از تنش‌های خارجی و یا داخلی (پسماند) باشد. تنش پسماند در حد بالا می‌تواند از تنش‌های حرارتی در نتیجه سرد کردن غیر یکنواخت ( سریع ) ، طراحی مکانیکی ضعیف برای تنش ها، تبدیل فاز هنگام عملیات حرارتی، تغییر شکل سرد و جوشکاری باشد.

مکانیزم تخریب در خوردگی تنشی:

مکانیزم تخریب در خوردگی تنشی ا آنجایی که سیستم‌های بسیار مختلفی از آلیاژها و محیط‌های خورنده وجود دارد بسیار پیچیده است. در موارد بسیاری تخریب از یک حفره و یا ناپیوستگی دیگر موجود بر روی سطح فلز شروع و گسترش می یابد. در جدول زیر تعدادی از محیط‌هایی که می‌تواند موجب خوردگی تنشی فلزات و آلیاژها شوند آمده‌است.

خوردگی توأم با خستگی :

خوردگی توأم با خستگی نوع دیگری از خوردگی است که در آن نقطه فلزی تحت تأثیر هم‌زمان واکنش شیمیایی و بار دینامیکی (متناوب) قرار می‌گیرد . در نتیجۀ این فعل و انفعال ترک‌های درون دانه‌ای ظاهر می‌شود، که شبیه به ساختار میکروسکوپی ترک‌ها در شکست دائم خواهد بود .

خوردگی فرسایشی (Erosion corrosion ) :

فعل و انفعالاتی که به جدا شدن قسمتی از سطح فلز شده و در نتیجه شتابی در سرعت تهاجم خوردگی فلز که در ارتباط با حرکت نسبی مایع و یاز گاز خورنده در سطح تماس فلز می انجامد به عنوان خوردگی فرسایشی تعریف می‌شود.

خوردگی سایشی (Fretting corrosion ) :

خوردگی در اثر سایش ناشی از حرکت سیال تشدید می‌شود. با افزایش مواد جامد در سیال این نوع خوردگی تشدید می‌شود. سایش باعث از بین رفتن محصولات خوردگی ایجاد شده در سطح فلز می‌شود و به الکترولیت اجازه تماس با سطح فلز جهت ادامه خوردگی را می‌دهد. بطور مثال سرعت گردش سیال حفاری، میزان مواد جامد گِل و جریان آشفته سیال حفاری از عواملی هستند که نسبت مستقیم با این نوع خوردگی دارند.

خوردگی غلظتی (CONCENTRATION corrosion ) :

خوردگی زیر رسوبات نام دیگر این نوع خوردگی می‌باشد. خوردگی اکسیژنی نیز از انواع خوردگی غلظتی است. بطور مثال پوشیده شدن قسمتی از سطح لوله‌های حفاری توسط گِل، محصولات خوردگی و لاستیک حلقوی محافظ لوله‌ها باعث ایجاد این نوع خوردگی می‌شود ، اختلاف غلظت اکسیژنی ناحیه پوشیده شده توسط رسوبات و ناحیه آزاد باعث شده که سطح زیر این رسوبات آند و بقیه لوله کاتد شود.

خوردگی روی زدایی (DEZINCIFICATION corrosion ) :

یکی از انواع خوردگی است که در آلیاژهای مس – روی اتفاق میافتد .در آلیاژهای (برنز و برنج ) هر دو فلز مس و روی وارد الکترولیت شده سپس مس مجدداً سطح نمونه را پوشانده و روی در محلول باقی می ماند، به این علت در صورتی‌که این آلیاژها مدتی در محیط خورنده قرار گیرند سطح فلز قرمز و متخلخل می‌شود. به این فرآیند روی زدایی گویند.

خوردگی در اثر فلزات مذاب :

این نوع خوردگی بیشتر در بعضی از راکتورهای اتمی دیده می‌شود. در بعضی از راکتورها از فلزات مذاب مانند سدیم به عنوان وسیلۀ خنک‌کننده استفاده می‌شود، زیرا که سدیم قابلیت هدایت حرارتی خوبی دارد. در اینجا واکنش خوردگی عمدتاً مسئله انتقال جرم است و به خوردگی موضعی مربوط نمی شود. علت پدیدار شدن این نوع خوردگی تمایلی است که ذرات جسم برای حل شدن در فلز مذاب دارند. این تمایل تا موقعی که در درجه حرارت معین به حد حلالیت و در نتیجه حالت تعادل برسد برقرار است. تأثیر تهاجم خوردگی در نتیجه فلزات مذاب می‌تواند به صورت‌های مختلف مانند حل شدن ساده فلزات، تشکیل ترکیب شیمیایی، متلاشی شدن موضعی اجزایی از فلز باشند.

عوامل موثر بر خوردگی

درجه حرارت

حرارت محيط يكي از عواملي است كه بر ميزان و شدت خوردگي فلزات تاثيرگذار مي باشد. افزايش درجه حرارت محيط باعث افزايش سرعت خوردگي مي شود. به صورت تجربي مشاهده شده‌است كه با افزايش هر 10 درجه حرارت محيط سرعت خوردگي فلز 2 برابر مي شود.

اختلاف پتانسيل

در يك محيط الكتروليتي مشترك اگر دو فلز از جنس هاي متفاوتي وجود داشته باشد از انجا كه به صورت الكترود در مي ايند، اختلاف پتانسل بين انها شكل مي گيرد كه باعث مي شود بسته به جنس فلز يكي تبديل به اند و ديگري تبديل به كاتد گردد. در اين حالت فلز اندي با سرعت بيشتري شروع به خورده شدن مي كند.

خواص فلزي

ساختمان دروني فلزات از عوامل مهمي است كه بر روي خوردگي فلزات و شدت ان تاثير قابل توجهي دارد. ساختاربلوري فلز، نوع الياژ و تركيب شميايي ان، روش هاي ريخته گري، خواص مكانيكي و مقاومتي فلزات و انواع مختلف الياژها و عمليات حرارتي ازمواردي است كه بر ميزان خوردگي تاثيرگذار مي باشد.

عوامل مكانيكي

يكي از موارد موثر بر خوردگي ساييدگي است. ساييدگي سطح فلز باعث مي گردد لايه هاي اوليه خورده شده بر روي سطح فلز كه مانع از خوردگي سطح هاي پايين تر ان ميگردد، از بين رفته و سطح هاي پايين تر در معرض خوردگي هاي بعدي قرار گيرد. مورد موثر ديگر براي قطعات فلزي است كه تحت تاثير تنش هاي كششي هستند مخصوصاً زماني كه تنشها از قدرت ارتجاعي فلز بالاتر باشند. در اين حالت امادگي فلز براي خوردگي بسيار بالا مي باشد. فطعات فلزي كه تخت فشار مي باشند نيز در معرض خوردگي بيشتر قرار دارند.

ناخالصي‌ها و شرايط محيطي

رطوبت خود عامل مهمي در خوردگي فلزات است زيرا الكتروليتي را براي ايجاد محيط اندي و كاتدي فراهم مي اورد. از طرف ديگر وجود نمك‌ها و ناخالصي‌ها سرعت خوردگي را افزايش مي دهند زيرا ايجاد محلول الكتروليتي مي كنند كه تبادل الكترون بين مواد شركت كننده در خوردگي راحت تر اتفاق مي افتد. pH نيز برروند خوردگي تاثيرگذار است. محيط اسيدي الكتروليت قويتري ايجاد خواهد كرد و درنتيحه سرعت خوردگي افزايش پيدا خواهد كرد. ازطرف ديگري ايجاد اختلاف مقداري pH در فسمت هاي مختلف فلز باعث به وجود امدنمحيط هاي اندي و ماتديمي گردد كه در روندخوردگي تاثيرگذار خواهند بود.

هزینه‌های خوردگی

ریزش پلی در اوهایو آمریکا

از آنجا که خوردگی پدیده‌ای تخریبی است، هزینه‌هایی در پی دارد. این هزینه‌ها در دو دسته مستقیم و غیر مستقم (پیامدهای مستقیم) هستند که دسته دوم بسیار بیشتر از نخستین است. در آمریکا در سال هزینه سالانه خوردگی چیزی پیرامون ۱/۳٪ تولید ناخالص داخلی (۲۷۷ میلیارد دلار در سال 1998])

سرعت خوردگی

سرعت خوردگی (i_corr)را با مقدار الکترون تولیدی بر یکای زمان (آمپر I) می‌توان سنجید اما از آنجا که اثر سطح را باید در نظر داشت، بایستی عدد بدست آمده بر یکای سطح بخش گردد.

سرعت خوردگی بطور معمول به صورت میل در سال (mpy) بیان می‌شود: $mpy={\frac {534W}{DAT}}$

که در آن W، کاهش وزن بر حسب میلی‌گرم، D چگالی نمونه بر یکای گرم بر سانتی‌متر مکعب، A مساحت نمونه بر حسب اینچ مربع و T زمان خوردگی بر یکای ساعت است.

خوردگی میکروبی(MIC)

ترم microbiologically influenced corrosion(MIC) مربوط به نوعی از خوردگی یا تخریب ناشی شده یا گسترش یافته توسط فعالیت‌های زندگی میکروبی است.MICیک مکانیزم خوردگی جدید نیست اما شامل نقش میکروارگانیسم‌ها در پروسه خوردگی است .MIC یک پروسه غیر زنده (abiotic) است تحت تأثیر فاکتورهای زنده بیولوژیکی(biotic).

تعریف دیگری از MICبدین صورت است: اثر میکروارگانیسم‌ها بر روی سینتیک پروسه خوردگی فلزات بواسطه چسبیدن آن‌ها به فصل مشترک که معمولاً بیوفیلم خوانده می‌شوند. بعبارتی پیشنیاز MIC حضور و رشد میکروارگانیسم هاست.

پیشنیازهای خوردگی میکروبی

یک میکرو ار گانیسم برای آغاز متابولیسمش نیاز به انرژی و برای رشد نیاز به مواد مغذی مانند کربن، نیتروژن و فسفر دارد؛ بنابراین پیشنازهای MICبدین صورت است:

• یک منبع انرژی
• یک منبع کربن
• یک دهنده الکترون
• یک پذیرنده الکترون
• آب

نت

انرژی مورد نیاز ممکن است از نور خورشید و طی فرایند فتوسنتز گرفته شود یا از طریق واکنش‌های شیمیایی اکسیداسیون و احیاء.

بسته به نوع تجهیزات منبع تأمین انرژی متفاوت خواهد بود برای تجهیزات قرار گرفته روی سطح زمین و نیز سیستم‌های زیر آبی نور خورشید منبع تأمین انرژی است و برای تجهیزات بسته و زیر خاک انرژی مورد نیاز از واکنش‌های شیمیایی تأمین می‌شود.

نور یک منبع مهمی از انرژی می‌باشد چرا که فرایند فتوسنتز را پیش می‌برد (در فتوسنتز دی‌اکسید کربن و آب مصرف و اکسیژن و هیدراتهای کربن به وجود می‌آیند).

تحت شرایط هوازی احیاء اکسیژن به آب کامل‌کننده فرایند متابولیکی تبدیل مواد مغذی به دی اکسید کربن است و تحت شرایط بی‌هوازی پذیرنده‌های دیگری غیر از اکسیژن وارد واکنش می‌شوند.

لازم است ذکر شود که MICتنها زمانی می‌تواند اتفاق بیفتد که میکروارگانیسم‌ها فعال و حاضر باشند. میکرو ارگانیسم‌ها بیش از هر چیزی نیاز به آب دارند. اگر که اکتیویته آب کمتر از ۰٫۹باشد باکتری‌ها نمی‌توانند رشد کنند. تنها قارچ هامی توانند در آبی با اکتیویته ۰٫۷رشد کنند، اما آن‌ها نقش مهمی در MICبازی نمی‌کنند.

بیوفیلم SRBو رفتار خوردگی آن

SRBیک ترم عمومی است شامل تمام تک سلولی‌هایی می‌شود که سولفات(SO4 2-) سولفید و تیوسولفات و همچنین گوگرد را برای بدست آوردن انرژی به H2S احیا می‌کنند. برای انواع باکتری‌های متفاوت مناسب‌ترین دما برای رشدSRB حدود۲۰–۳۰ است؛ ولی این باکتری‌ها قادرند تا دمای ۵۰–۶۰˚Cنیز زنده بمانند .SRB به عنوان اصلی‌ترین عامل MIC در آهن، مس و آلیاژهای آهنی شنا خته شده‌است. SRBدر شرایط بی‌هوازی خاک، آب دریا، فاضلاب، لوله‌های زیر زمینی و چاه‌های نفت با pHهای بین ۶–۹ وابسته است.

SRBهمه جا یافت می‌شوند، بی هوازی‌های بسیار متفاوتی هستند (در ضمن بیماری‌زا نیستند). متداول‌ترین آن‌ها Desulfovibrioاست. یک میکرو ارگانیسم می‌تواند براحتی به سطح بچسبد لایه‌هایی را به نام بیو فیلم تشکیل دهد، بدین صورت که ابتدا بخش‌های آلی روی سطح مواد می‌چسبند. میکروارگانیسم‌ها خواص سطحی مواد بخصوص بار استاتیکی و قابلیت خیس شوندگی آن را تغییر می‌دهند. سپس باکتری‌ها جذب سطح می‌شوند و رشد می‌کنند تا کلونی‌ها را تولید کنند، بنابراین میکرو فیلم‌ها رشد خواهند کرد. این لایه‌ها می‌توانند خیلی نازک باشند یا رشد کنند و به ضخامت سانتیمتر هم برسند. بیوفیلم‌ها با یک ساختار غیر یکنواخت شناخته می‌شوند.

گرچه SRB بی‌هوازی هستند می‌توانند در غلظت‌های کمی از اکسیژن نیز رشد کنند. فعالیت SRBدر سیستم‌های طبیعی و انسانی باعث ایجاد نگرانی در صنایع شده‌است. بخصوص در صنایع نفت و گاز و کشتی‌سازی که شدیداً بوسیله سولفید تولید شده توسط SRB تحت تأثیر قرار می‌گیرند.

راه‌های پیشگیری از خوردگی

روش‌هاي جلوگيري از خوردگي يکنواخت

خوردگي يکنواخت را به سه طريق مي‌توان کنترل و يا کم کرد که ممکن است يک نوع و يا دو نوع را با همديگر انجام داد.

• انتخاب مواد و پوشش صحيح

• به وسيله ممانعت‌کننده‌ها

• استفاده از حفاظت کاتدي

روش جلوگيري از خوردگي گالوانيکي

براي جلوگيري از اين خوردگي روش‌هاي مختلفي وجود دارد که گاهي يکي به تنهائي پاسخگو نمي‌باشد و بايد دو يا سه نوع را با هم به کار برد.

• حتي‌الامکان سعي شود از دو فلز که در جدول سري الکتروشيميائي فاصله کمتري نسبت به هم دارند استفاده شود.

• از نسبت سطحي نامطلوب، آند کوچک و کاتد بزرگ پرهيز شود. مخصوصاً در اتصالات

• از خاصيت عايق‌ها دو فلز غيرهمجنس استفاده شود.

• استفاده از پوشش‌ها مخصوصاً روي آند

• استفاده از ممانعت‌کننده‌ها

• در مورد موادي که در جدول گالوانيکي دور از يکديگر مي‌باشند از اتصالات پيچ و مهره بپرهيزيد. به دليل کم شدن ضخامت مؤثر در مرحله پيچ‌سازي سعي شود ازاتصال زرد جوش BRAZING استفاده شود.

• قسمت‌هاي آندي را طوري طراحي کنيد که به سهولت قابل تعويض باشند يا آن‌ها را ضخيم‌تر انتخاب کنيد تا عمر بيشتري داشته باشند.

• به اتصال‌هاي گالوانيکي، فلز سومي که نسبت به دو فلز قبلي آند باشد متصل نمائيد. (آند فداشونده)

روش‌هاي جلوگيري از خوردگي شياري

• شيارها را در محل روي هم قرار گرفتن دو فلز با جوشکاري مداوم، کالک کردن CAULKING و يا لحيم‌کاري بپوشانيد.

• از ته‌نشين شدن مواد و تجمع آن‌ها در کف تانک‌ها و مخازن جلوگيري شود.

• از ايجاد گوشه‌هاي تيز و نواحي مرده و ساکن در تجهيزات بپرهيزيد.

• بازرسي و تميز تمودن مرتب تجهيزات

• حذف جامدات معلق در فرآيند کارخانه‌ها

• در مرحله خوابيدن کارخانه، مواد جاذب رطوبت WET PACKING MATERIALS را حذف نمائيد.

• در صورت امکان، محيط يکنواخت به وجود بياوريد مثلاً در پشت بند BACKFILL کردن يک خط لوله.

• هر جا که ممکن باشد از واشرهاي جامد که جاذب رطوبت نيستند NONABSOKBENT مانند تفلون استفاده نمائيد.

روش‌هاي جلوگيري از خوردگي حفره‌اي

• کليه روش‌هائي که براي مبارزه با خوردگي شياري ذکر گرديد در اين نوع خوردگي نيز مؤثر مي‌باشد.

• استفاده از آلياژهائي که در برابر حفره‌دار شدن بسيار مقاوم مي‌باشند.

اين نوع آلياژها عبارتند از:

• فولاد زنگ نزن نوع 304

• فولاد زنگ نزن نوع 316

• هستوليF، نيونل يا دوريمت 20

• هستولي C، يا کلريمت 3

• تيتانيم

نکته : افزودن ممانعت‌کننده بايد با دقت خاصي صورت گيرد به دليل اينکه اگر خوردگي کاملاً متوقف نگردد، حفره‌دار شدن تشديد مي‌شود.

روش‌هاي جلوگيري از خوردگي بين‌دانه‌اي

به دليل اينکه اين خوردگي بيشتر در فولادهاي زنگ نزن اتفاق مي‌افتد سه روش جلوگيري آن را در اين مورد ذکر مي‌کنيم:

• در درجه حرارت بالا فلز تحت عمليات حرارتي محلولي قرار داده شود و سپس در آب سريع سرد شود.

• اضافه کردن عناصري که تمايل شديدي به واکنش و يکنواخت کردن آلياژ دارند اين عناصر را پايدارکننده‌ها مي‌نامند.

• تقليل کربن فولاد به کمتر از 03/0 درصد تا کاربيد کافي براي به وجود آمدن خوردگي بين دانه‌اي به وجود نيايد.عمليات حرارتي محلولي در صنعت، مشتمل بر حرارت دادن در 10?0 درجه سانتگراد تا 11?0 و سپس سرد کردن سريع در آب مي‌باشد. در اين درجه حرارت‌ها کاربيد کرم حل مي‌شود و در نتيجه آلياژ همگن‌تر و يکنواخت‌تر به دست مي‌آيد.

روش‌هاي جلوگيري از جدايش انتخابي

• کم کردن خوردگي محيط مثلاً حذف اکسيژن

• حفاظت کاتدي

• اضافه کردن فلزي ديگر به آلياژ. مثلاً اضافه کردن 1% درصد قلع به برنج 30-70

• استفاده از ممانعت‌کننده مانند افزودن مقادير کمي آرسنيک و آنتيموان يا فسفر به آلياژ برنج

• براي محيط‌هائي بسيار خورنده که زدايش روي در آن‌ها اتفاق مي‌افتد يا براي قطعاتي که از اهميت بالائي برخوردارند و نبايد به هيچ وجه خورده شوند از کوپرونيکل‌ها استفاده مي‌کنند.

روش‌هاي جلوگيري از خوردگي سايشي

پوشش‌هاي سخت يا زره‌ها يا روکش‌هاي قابل تعويض، مشروط به اينکه از جنس مقاومي از نظر خوردگي ساخته شده باشند کاربرد مفيدي در خوردگي سايشي دارد.

روش‌هاي جلوگيري از خوردگي همراه با تنش

• کم کردن تنش تا زير حد مجاز مثلاً با کم کردن باروي فلز يا ضخيم‌تر کردن قطعه

• حذف اجزا و ناخالصي‌هاي مضر محيط مانند دگازه کردن، دهينداله کردن يا تقطير نمودن.

• استفاده از آلياژ مناسب مثلاً استفاده از اينکونل که داراي مقدار نيکل بيشتر مي‌باشد به جاي فولاد زنگ نزن

کاربرد حفاظت کاتدي

اين مورد بايد مواقعي به کار برده شود که مطمئن باشيم خوردگي در اثر SCC بوده‌است نه در اثر تردي هيدروژني، زيرا در غير اين صورت حالت عکس دارد.

• اضافه کردن ممانعت‌کننده‌ها به سيستم در صورت امکان

• در محيط‌هاي خورنده متوسط، فسفات‌ها و ممانعت‌کننده‌هاي آلي و معدني ديگر بطور موفقيت‌آميزي SCC را کاهش مي‌دهند.

• ساچمه‌زني (شات بلاست کردن) مثلاً فولاد زنگ نزن ?10 در معرض محلول 3% نمک طعام در دماي محيط با نوع 30? در معرض محلول ?2% کلرور منيزيم در 1?0 و آلياژ آلومينيوم 7075-T6 در محلول در دماي محيط

• ساچمه‌زني يا شات بلاست کردن عبارت است از ايجاد يک لايه پوسته مناسب در شرايط خاص بر روي فلزات و آلياژهاو اينکونل (يکي از آلياژهاي نيکل) INCONEL است

منابع

Hamidreza Mansouri, Seyed Abolhasan Alavi, Meysam Fotovat, "Microbial Influenced Corrosion of Corten Steel Compared to Carbon Steel and Stainless Steel in Oily Waste Water by Pseudomonas Aeruginosa"; JOM

Mars G. Fontana, Corrosion Engineering, McGraw-Hill,.

پیوند به بیرون

• انجمن بین‌المللی مهندسان خوردگی
• وب‌گاه فدراسیون خوردگی اروپا