چگونه از خوردگی فلزات به ویژه آهن آلات جلوگیری کنیم

بدون شک تا به امروز اجسام فلزی را دیده‌اید که رنگ نارنجی مایل به قرمزی به خود گرفته‌اند، و قطعاً با اصطلاح زنگ زدگی هم آشنا هستید، زنگ زدگی نوعی خوردگی است. اکثر فلزات در جهان دچار خوردگی می‌شوند ولی ممکن است واکنش برخی از آن‌ها شدید و مخرب باشد و واکنش برخی مانند آلومینیوم بدون درد و خونریزی.

در ادامه با ما همراه باشید تا روش‌های جلوگیری از خوردگی فزات را برای شما توضیح دهیم تا اگر زمانی در بنگاه، کارخانه یا حتی ساختمانی که در حال ساختن آن هستید با زنگ زدگی رو  به رو شدید راهکار مقابله با آن را بدانید.

خوردگی چیست؟

خوردگی

به تخریب یک ماده توسط برهم کنش های محیطی، خوردگی می گویند به بیان ساده تر خوردگی به از بین رفتن فلزات به علت واکنش شیمیایی با محیط اطرافشان گفته میشود. خوردگی یک پدیده ی طبیعی است که نیازمند سه شرط است: رطوبت، یک سطح فلزی و یک عامل اکسید کننده که به پذیرنده ی الکترون معروف است. فرایند خوردگی، سطح یک فلز واکنش پذیر را به شکلی پایدارتر، به ترتیب، اکسید، هیدروکسید یا سولفید آن فلز تبدیل می کند. یکی از شکل های رایج خوردگی، زنگ زدگی است.

خوردگی می تواند تاثیرات منفی مختلفی را بر روی فلز بگذارد. زمانی که ساختارهای فلزی دچار خوردگی می شوند، به ساختارهایی غیر ایمن تبدیل می شوند که می تواند منجر به حوادثی همچون فروپاشی و فروریختگی شود. حتی خوردگی های کوچک را باید تعمیر و حفظ کرد. در واقع، هزینه ی مستقیم برای تعمیر و حفظ خوردگی فلزات در جهان تقریبا 2.2 تریلیون دلار در سال است.

در حالی که تمام فلزات دچار خوردگی می شوند، اینگونه تخمین زده شده است که میتوان با استفاده از روش های حفاظتی مناسب، از 25 تا 30 درصد این خوردگی ها جلوگیری کرد.

چگونه از خوردگی جلوگیری کنیم؟

شما می توانید با انتخاب صحیح و مناسب موارد زیر، از خوردگی جلوگیری کنید:

  • نوع فلز
  • اصلاح طراحی
  • پوشش محافظتی
  • معیارهای محیطی
  • پوشش های فداشونده
  • بازدارنده های خوردگی

نوع فلز

خوردگی

یک راه ساده برای جلوگیری از خوردگی، استفاده از فلز مقاوم در برابر خوردگی مثل آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ است. بسته به نوع کاربرد، می توان از این فلزات به منظور کاهش نیاز به سایر ابزار حفاظتی در برابر خوردگی استفاده کرد. به عنوان مثال در بسته بندی قوطی های نوشابه و آبمیوه که به صورت مستمر و طولانی مدت با آب ، اسید های خوراکی و اکسیژن در ارتباط هستند از آلومینیوم استفاده میگردد.

اصلاح طراحی

اصلاحات در طراحی می تواند به کاهش خوردگی و بهبود مقاومت هر گونه پوشش محافظ در برابر خوردگی کمک کند. بطور ایده آل، در طرح ها باید از هرگونه امکان گیر کردن گرد و خاک و آب پرهیز کرد، جریان هوا را افزایش داد و مانع ایجاد شکاف ها شد. همچنین، حصول اطمینان از امکان حفظ و نگهداری منظم فلز موجب افزایش طول عمر آن خواهد شد.

پوشش های محافظتی

خوردگی

رنگ کردن، روشی مقرون به صرفه برای جلوگیری از خوردگی است. پوشش های رنگی بعنوان مانع عمل می کنند تا از انتقال بار الکتروشیمیایی از محلول خورنده به فلز زیرین جلوگیری کنند. در تصویر بالا رنگ کردن قسمت زیرین کشتی که معمولا با آب شر دریا به صورت مستمر در تماس است را مشاهده می نمایید.

یکی دیگر از روش های ممکن، بکارگیری یک نوع پوشش دهی با پودر است. در این فرایند، یک پودر خشک بر روی سطح تمیز فلز بکار گرفته می شود. سپس به فلز گرما داده می شود تا زمانیکه پودر به یک لایه صاف و منظم تبدیل شود. تعدادی از ترکیب های مختلف که بعنوان پودر می توان از آنها استفاده کرد، آکریلیک، پل استر، اپوکسی، نایلون و اورتان می باشند.

معیار های محیطی

خوردگی

خوردگی، ناشی از واکنش شیمیایی بین فلز و گاز های موجود در محیط اطراف می باشد. با  انجام یکسری اندازه گیری ها برای کنترل محیط، می توان این واکنش های ناخواسته را به حداقل رساند. این کار می تواند به سادگی جلوگیری از قرار گرفتن فلز در معرض باران یا آب دریا، و یا به پیچیدگی کنترل مقدار سولفور، کلرین، یا اکسیژن محیط اطراف باشد. یک نمونه از این کار، تصفیه ی آب در دیگ های بخار آب همراه با نرم کننده ها به منظور تنظیم سختی، خاصیت قلیایی یا محتوای اکسیژن است.

حفاظت کاتدی

حفاظت کاتدی

بارز ترین نمونه از حفاظت کاتدی، پوشش فولاد آلیاژ آهن با روی است؛ فرایندی که به گالوانیزه سازی معروف است. روی نسبت به فولاد، فلز فعال تری است و زمانی که شروع به خوردگی می کند، روی اکسید می شود که این امر مانع خوردگی فولاد می شود. از آنجایی که در این روش، فولاد نقش کاتد یک پیل الکتروشیمایی را ایفا می کند، این روش به روش کاتدی معروف است. از محافظت کاتدی برای خطوط لوله انتقال آب یا سوخت، مخازن آبگرم کن ها، بدنه ی کشتی ها، و سکوهای نفتی دریایی استفاده می شود.

محافظت آنُدی

محافظت آندی شامل پوشش فولاد آلیاژ آهن با یک فلز با فعالیت کمتر مثل قلع است. قلع خورده نمی شود و از این رو، تا زمانی که قلع حضور داشته باشد، فولاد محافظت خواهد شد. از آنجایی که در این روش فولاد به آنُد تبدیل می شود، این روش به روش آنُدی معروف است.

از محافظت آنُدی معمولا در مخازن ذخیره ی فولادی کربنی مخصوص نگهداری اسید سولفوریک و کاستیک سودای 50 درصد (سیدم هیدروکسید یا سود سوز آور) استفاده می شود. در این محیط ها، بخاطر الزام وجود جریان بسیار شدید، محافظت کاتدی مناسب نیست.

موانع خوردگی

موانع خوردگی، آن دسته از مواد شیمیایی هستند که با سطح فلز یا گازهای محیط اطراف واکنش می دهند تا آن دسته از واکنش های الکتروشیمیایی که منجر به خوردگی می شوند را سرکوب کنند. از این مواد شیمیایی بر روی سطح فلزات استفاده می کنند که در آنجا تشکیل یک لایه حفاظتی می دهند. از این موانع می توان بصورت محلول استفاده کرد و یا اینکه بوسیله ی تکنیک های پاشیدگی، آن ها را به شکل یک پوشش حفاظتی بکار گرفت. موانع خوردگی طی فرایندی معروف به اثر ناپذیر سازی مورد استفاده قرار می گیرند.

اثر ناپذیر سازی (در برابر خوردگی)

خوردگی

در اثر ناپذیر سازی، یک پوشش سبک از یک ماده حفاظتی مثل اکسید فلز موجب ایجاد یک لایه حفاظتی بر روی فلز می شود که بعنوان مانعی در برابر خوردگی عمل می کند. ساختار این لایه محافظتی تحت تاثیر میزان pH محیط، دما و ترکیب شیمیایی اطراف آن قرار می گیرد. یک نمونه ی قابل توجه از این فرایند، “تندیس آزادی در نیویورک” است، جایی که یک زنگار آبی و سبز ایجاد شده است و در واقع از لایه مِسی زیرین آن محافظت می کند. از موانع خوردگی در پالایش مواد پتروشیمی، تولید مواد شیمیایی و تصفیه ی آب استفاده می شود. این مورد در لوله های انتقال گاز نیز بسیار پر کاربرد است .

منبع metalsupermarkets

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

1 نظر
  1. رضا محمودی می گوید

    باسلام
    قطعه ی آهنی داریم که یه تیکه آلومینیوم بهش جوش خورده، برای جلوگیری از خوردگی در قسمتهای جوش خورده شده چه رنگ یا پیشنهادی دارید؟ خود آهن هم بعد مدت زمان کم رنگ رو پس میزنه

Play All Replay Playlist Replay Track Shuffle Playlist Hide picture