امید اشکانی شنبه 6 بهمن 1397 09:30 ب.ظ نظرات ()


فولاد، آهن و به طور کلی تمامی سازه های فلزی بدون محافظت در برابر جو، آب و خاک تحت خوردگی قرار می گیرند. انواع خوردگی شامل خوردگی حفره ای، خوردگی یکنواخت، خوردگی گالوانیک و دیگر انواع خوردگی از خوردگی های مرسوم هستند. برای جلوگیری از این آسیب دیدگی ها لازم است کلیه سازه های فلزی یک سری از الزامات و راه حل ها را رعایت نمایند تا طول عمر بیشتری پیدا کنند. استاندارد ISO 12944 تمامی الزامات مورد نیاز رنگ ها و پوشش ها را برای کسانی که از دانش فنی بالایی برخوردار هستند اجرایی می نماید. با اینکه استاندارد ISO 12944 مستقیماً به مسائل مالی و قراردادی ارتباطی ندارد اما عدم رعایت الزامات این استاندارد ایزو منجر به خوردگی فلزات و نهایتاً عواقب مالی جدی می گردد. استاندارد ISO 12944 توسط کمیته فنی ISO/TC 35 در مورد رنگ و رنگهای حفاظتی برای سازه های فلزی طراحی گردیده است.

Powder-Coat.jpg

در استاندارد ISO 12944 یک بیانیه عمومی سلامت، ایمنی و حفاظت از محیط زیست به همراه دستورالعمل های اجرایی آن لحاظ گردیده است. هدف از اجرایی نمودن این استاندارد ایزو در صنعت رنگ و جلا توصیف انواع رنگ ها، سیستم های رنگی و حفاظت از خوردگی فلزات در برابر هوا و آب می باشد. استاندارد ایزو 12944 برای سیستم های رنگی مختلف و در محیط های متفاوت و رنگهایی با دوام متفاوت طراحی گردیده است.

not-all-corrosion-is-this-apparent_16001003_77678_1_14033272_500-500x324.jpg

برای دانلود استاندارد ISO 12944 و مطالعه بیشتر در زمینه انواع خوردگی بر روی ادامه مطلب کلیک کنید.


برای دانلود استاندارد ISO 12944 کلیک کنید. 

برای دانلود استاندارد ISO 12944-1 کلیک کنید. 

برای دانلود استاندارد ISO 12944-5 کلیک کنید.

برای دانلود استاندارد ISO 12944-8 کلیک کنید. 


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 می‌ماند. اما درصورت عدم حضور اکسیژن هوا، قلع نسبت به فولاد آند را تشکیل می‌دهد 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.

rust.jpg


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.


Anti-corrosion-coating.jpg

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 می‌ماند، 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