بدون هیچ شکی، تا به امروز به دیدهی خود اشیاء فلزی را مشاهده کردهاید که از رنگهای نارنجی به سمت قرمز تغییر یافتهاند. آگاهیهایی در مورد اثر زنگزدگی نیز دارید، این اثر به طور خلاصه یک نوع فرایند خوردگی است که بیشتر مواد فلزی به مرور زمان تحت تأثیر آن قرار میگیرند. اما عواقب آن برای برخی از این مواد ممکن است بسیار شدید و صدمهآور باشد، در حالی که برخی دیگر مانند آلومینیوم بدون هیچ نشانهای از خسارت به نظر میرسند. در ادامه، با ما همراه باشید تا راهکارهایی برای جلوگیری از خوردگی فلزات را به شما توضیح دهیم. این راهکارها به شما کمک میکنند که در صورت مواجهه با این مشکل در هر محیطی از جمله کارخانه، بنگاه یا حتی ساختمان، به راحتی با آن مقابله کنید.
خوردگی چیست؟
خوردگی یک پدیدهی طبیعی و شیمیایی است که برای وقوع آن نیاز به سه شرط زیر است:
۱. وجود رطوبت: رطوبت از مهمترین عوامل برای شروع و تسریع فرایند خوردگی است. آب، به عنوان حامل اکسیژن و یونهای دیگر، به سطح فلز متصل میشود و واکنشهای شیمیایی را آغاز میکند.
۲. موجودیت یک سطح فلزی: برای اتفاق افتادن خوردگی، لازم است که یک سطح فلزی وجود داشته باشد که با رطوبت و عامل اکسید کننده در تماس باشد. این سطح میتواند از هر نوع فلزی باشد که قابلیت واکنش با آب و اکسیژن را دارد.
۳. حضور یک عامل اکسید کننده: این عامل مسئول انتقال الکترونها در فرایند خوردگی است. عوامل اکسید کننده میتوانند اکسیژن موجود در آب یا هوا، یونهای فلزی، یا حتی ذرات آلی موجود در محیط باشند. این عوامل اکسید کننده باعث انتقال الکترون از فلز به خود میشوند و فرایند خوردگی را آغاز میکنند.
خوردگی، علاوه بر اثرات منفی ابتدایی خود بر فلز، میتواند تأثیرات فرعی و گستردهای را نیز بر روی ساختار و کارایی سیستمها و تجهیزات داشته باشد. زمانی که ساختارهای فلزی به خوردگی مبتلا میشوند، به دلیل تضعیف و آسیب به اتصالات و نقاط قوت ساختار، به ساختارهای غیر ایمن و ضعیف تبدیل میشوند. این مسئله میتواند منجر به حوادث جدی مانند فروپاشی، فروریختگی، یا ناکارآمدی سیستمها شود که از لحاظ اقتصادی و اجتماعی پیامدهای جدی دارد. همچنین، حتی خوردگیهای کوچک نیز اگر به موقع تعمیر و حفظ نشوند، میتوانند به تدریج تشدید شده و اثرات بیشتری را ایجاد کنند. از سوی دیگر، هزینههای مستقیم و غیرمستقیم برای تعمیر و نگهداری از خوردگی فلزات در سراسر جهان، به حدود 2.2 تریلیون دلار در سال میرسد که نشاندهندهی اهمیت و شدت این مسئله در مقیاس جهانی است.
اگرچه خوردگی بر تمام فلزات اثرگذار است، اما تحلیلها نشان میدهد که با اتخاذ روشهای حفاظتی مناسب، میتوان از حدود 25 تا 30 درصد از این خوردگیها پیشگیری کرد. اما آیا این ادعا واقعاً قابل اطمینان و قابل اعتماد است؟ به این موضوع باید با دقت و تحقیقات دقیقتری پرداخته شود.
پیشنهاد سایت : میلگرد زیگزاگ و کاربردهای آن در ساختمانسازی
چگونه از خوردگی جلوگیری کنیم؟
با رعایت و اجرای موارد زیر، میتوانید به طور موثر از خوردگی جلوگیری کنید:
1. انتخاب مناسب نوع فلز: با انتخاب فلزاتی که مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند، میتوانید از ابتدا این مشکل را کاهش دهید.
2. اصلاح طراحی محیطی: با اصلاح طراحیها به نحوی که رطوبت و عوامل خورنده دیگر به فلز نفوذ نکنند، میتوانید از خوردگی جلوگیری کنید.
3. استفاده از پوششهای محافظتی: استفاده از پوششهایی مانند رنگآمیزی، پوششهای پلیمری، و گالوانیزه کردن میتواند از تماس مستقیم فلز با عوامل خورنده مانند آب و هوا جلوگیری کند.
4. رعایت معیارهای محیطی: رعایت معیارهای محیطی مانند میزان رطوبت، pH محیط، و دما میتواند به افزایش مقاومت فلز در برابر خوردگی کمک کند.
5. استفاده از پوششهای فداشونده: این نوع پوششها میتوانند به عنوان یک لایه حفاظتی اضافی عمل کنند و در مواجهه با خوردگی فلز، آسیب را به خود بگیرند به جای فلز اصلی.
6. استفاده از بازدارندههای خوردگی: استفاده از مواد شیمیایی یا ترکیبات خاص که به عنوان بازدارندههای خوردگی عمل میکنند، میتواند مانع از ایجاد و گسترش خوردگی شود.
نوع فلز
اصلاح طراحی
بهبودات در طراحی میتوانند به ارتقاء مقاومت پوششهای محافظ در برابر خوردگی و کاهش آسیبپذیری آنها کمک نمایند. از اهمیت زیادی برخوردار است که در هنگام طراحی، از هرگونه احتمال گیرافتادن گرد و خاک و ورود آب به داخل سیستم پرهیز شود. افزایش جریان هوا در ساختارها میتواند از رطوبت و خوردگی جلوگیری کند و همچنین، ایجاد شکافها در ساختار را به حداقل رسانده و از ورود عوامل خورنده جلوگیری کند. همچنین، تضمین حفظ و نگهداری منظم از فلز میتواند به افزایش دوام و عمر طولانیتر فلز کمک کند.
پوششهای محافظتی
معیارهای محیطی
حفاظت کاتدی
جالب است بدانید که در مقایسه با فولاد، روی به عنوان یک فلز فعالتر شناخته میشود و زمانی که شروع به خوردگی میکند، به روی اکسید میپوشد که این پدیده باعث میشود فولاد از خوردگی محافظت شود. در این روش، فولاد نقش کاتد را ایفا میکند و یک پیل الکتروشیمیایی را تشکیل میدهد، به همین دلیل این روش به عنوان روش حفاظت کاتدی شناخته میشود. این روش عمدتا در زمینههای زیر مورد استفاده قرار میگیرد:
– خطوط لوله انتقال آب یا سوخت
– مخازن آبگرم کنها
– بدنهی کشتیها
– سکوهای نفتی دریایی
محافظت آنُدی
حفاظت آندی یا آنُدی یک روش مؤثر در حفاظت از فولاد است که از پوشش فولاد آلیاژ آهن با یک فلز با فعالیت کمتر مانند قلع استفاده میکند. قلع یک فلز غیر قابل خوردگی است، بنابراین زمانی که قلع به عنوان پوشش حفاظتی مورد استفاده قرار میگیرد، فولاد از خوردگی محافظت میشود. در این روش، فولاد به عنوان آنُد عمل میکند، به این معنا که در فرآیند خوردگی، مواد از سطح فولاد به بیرون منتقل میشوند و فلز زنده یا قلع با خوردگی روی آن تعامل دارد، این تعامل باعث میشود که فولاد مورد حفاظت قرار گیرد. به دلیل این عملکرد، این روش به نام حفاظت آندی شناخته میشود.
به طور معمول، در مخازن ذخیرهی فولادی کربنی که برای نگهداری اسید سولفوریک و کاستیک سودای 50 درصد (مانند سیدم هیدروکسید یا سود سوز آور) به کار میروند، از روش حفاظت آنُدی بهره میبرند.
موانع خوردگی
مواد شیمیایی که با سطح فلز یا گازهای محیط اطراف واکنش میدهند تا خوردگیها را کنترل کنند، به عنوان “موانع خوردگی” شناخته میشوند. این مواد در واقع به عنوان یک نوع لایه حفاظتی بر روی سطح فلزات به کار میروند تا از وقوع خوردگی جلوگیری کنند. این لایههای حفاظتی میتوانند از روشهای مختلفی مانند پوششهای فلزی، رنگهای مقاوم به خوردگی، و یا انواع پوششهای آلی استفاده کنند، که هدف آنها محافظت از فلز در برابر عوامل خوردگی میباشد.
موانع خوردگی یا به صورت محلول مورد استفاده قرار میگیرند یا از طریق تکنیکهای پاشیدگی به عنوان یک لایه پوشش حفاظتی به کار میروند. این مواد، طی فرآیندی که به اثر ناپذیری مشهور است، به کار میروند. از موانع خوردگی به منظور حفاظت از فلزات در موارد گوناگونی استفاده میشود، از جمله پالایشگاههای پتروشیمی، تولید مواد شیمیایی، تصفیه آب، و در لولههای انتقال گاز.
اثر ناپذیر سازی (در برابر خوردگی)
پیشنهاد سایت : منظور از ضوابط جوشکاری میلگرد چیست؟
