رسوب و خوردگی فلزات

۰۱:۲۴ ۱۳۹۶/۵/۲۲
سرویس:مقالات
خوردگي‌ عبارت‌ است‌ از انهدام‌ و فساد يا تغيير و دگرگوني‌ در خواص‌ و مشخصات ‌مواد (عموما فلزات‌) به‌ علت‌ واكنش‌ آنها با محيط اطراف در حقيقت‌ خوردگي‌ پديده‌اي‌ است‌ كه‌ به‌ طور طبيعي‌ انجام‌ مي‌شود و در نهايت‌ با تغييرات‌ انرژي‌ ماده‌ مورد نظر، همراه‌ است‌. نيروي‌ محركه‌ لازم‌ براي‌ انجام‌ واكنشهاي خوردگي‌، ناشي‌ از انرژي‌ شيميايي‌ است‌
مهمترين‌ عواملي‌ كه‌ در واكنشهاي‌ خوردگي‌ دخالت‌ مؤثر دارند عبارتند از درجه‌حرارت‌، فشار، سرعت‌، اختلاف‌ پتانسيل‌، زمان‌، عمليات‌ حرارتي‌، تنش‌، تشعشع‌، خواص‌فلزي‌، شرايط سطحي‌، ناخالصي‌ محيطي‌ و عواملي‌ نظير اختلاف‌ دميدگي‌ (هوادهي‌) در سطوح‌ مجاور با الكتروليتها و اختلاف‌ غلظت‌ و PH در نقاط مختلف‌ از سطح‌ فلزي‌ كه‌ در محيط خورنده‌ قرار گرفته‌ كه‌ اين‌ عوامل‌ سبب‌ ايجاد مناطق‌ آندي‌ و كاتدي‌ مي‌شوند. همچنين‌ اثرات‌ بيولوژيكي‌ ماكرو ارگانيزمها يا ميكرو ارگانيزمها در خوردگي‌ و صدمات‌ وخطرات‌ آنها آشكار شده‌ است‌. خوردگي‌ موجب‌ زيانهاي‌ مستقيم‌ و غيرمستقيم‌ نظير تغييردر طراحي‌، كاهش‌ بازده‌، آلودگي‌ و اتلاف‌ محصولات‌، توقف‌ دستگاهها و واحدهاي‌ عملياتي‌ و هزينه‌هاي‌ بيشتر تعميرات‌ و نگهداري‌ مي‌شود
مهمترين‌ و معمول‌ترين‌ روشهاي‌ كنترل‌ خوردگي‌ عبارتند از حفاظت‌ كاتدي‌ و آندي‌، مواد كندكننده‌، پوششها، انتخاب‌ مواد و طراحي‌ مناسب‌ دستگاهها، كه‌ با توجه‌ به‌ نياز ازروشهاي‌ مناسب‌ استفاده‌ مي‌شود.
نيمي‌ از موارد حوادث‌ بويلر كه‌ منجر به‌خروج‌ آن‌ از مدار مي‌شود مربوط به‌ خوردگي سمت‌ آب‌ است‌ و رسوب‌ گذاري‌ از سمت‌ داخل ‌علاوه‌ بر كاهش‌ بازده‌ بويلر باعث‌ فعال‌ شدن‌ مكانيزمهاي‌ مختلف‌ خوردگي‌ مي‌شود. تنهاعاملي‌ كه‌ سبب‌ محافظت‌ لوله‌هاي‌ واتروال‌ ازسمت‌ آب‌ مي‌شود تشكيل‌ لايه‌ نازك‌ مگنتيت‌ است‌
رسوباتي‌ كه‌ بر روي‌ سطوح‌ حرارتي‌ توليد بخار به‌ وجود مي‌آيند از نظر تركيب‌ شيميايي ‌و فازي‌ و همچنين‌ ساختار خود كاملا متفاوتند. اكثر رسوبات‌، داراي‌ قابليت‌ كم‌ هدايت‌ گرماهستند و كم‌ و بيش‌ به‌ طرز محكمي‌ به‌ سطح ‌فلز مي‌چسبند. در صورتي‌ كه‌ تجمع‌ رسوبات ‌بر روي‌ جداره‌ لوله‌ها به‌ چند صدم‌ ميليمتر برسد دماي‌ جداره‌ از حد مجاز براي‌ فولاد كربنيزه‌، حد مجاز 500 درجه‌ سانتيگراد است‌ بالاتر رفته‌ و اين‌ امر موجب‌ كاهش‌ استحكام ‌آن‌ و تشديد روند خوردگي‌ مي‌شود
پس‌ از مدتي‌ قسمتهاي‌ سوپر هيت‌ فلزتحت‌ تاثير فشار ماده‌ سيال‌ تغيير شكل‌ داده‌ وجداره‌ لوله‌ در اين‌ قسمتها نازك‌ شده‌ وسرانجام‌ پاره‌ مي‌شود. منشاء ايجاد رسوبات ‌ناشي‌ از كلسيم‌ و منيزيم‌، نفوذ آب‌ خنك‌ كننده ‌به‌ داخل‌ كندانسور و ساير مبدلهاي‌ حرارتي‌، خرابي‌ دستگاههاي‌ اصلي‌ توليد آب‌ بدون‌ يون‌ و يا تصفيه‌ آب‌ كندانسه‌ است‌
همان‌ طور كه‌ توضيح‌ داده‌ شد وجود اكسيدهاي‌ آهن‌ بر روي‌ سطوح‌ داخلي ‌مولدهاي‌ بخار از يك‌ طرف‌ در نتيجه‌ روندهاي‌ خوردگي‌ فلز بويلر است‌ كه‌ به‌ طور مداوم‌ ولي‌ در رابطه‌ با شرايط متغير با سرعت‌ مختلف‌ جريان‌ دارند و از طرف‌ ديگر پديدارشدن‌ آنها در روند تشكيل‌ رسوب‌ مي‌تواند ناشي‌ از اكسيدهاي‌ آهن‌ كه‌ به‌ صورت‌ محلول ‌يا محلول‌ كلوئيدي‌ در آب‌ بويلر وجود دارند، باشد
در موقع‌ بروز اين‌ گونه‌ حوادث‌ بايد ديگ‌ بخار به‌ صورت‌ اضطراري‌ متوقف‌ وتعمير شود. معايب‌ خوردگي‌ فلز در محيطكاري‌ نيز مضاف‌ بر خرابيهاي‌ فوق‌ است‌ براي ‌توقف‌ خنك‌ كردن‌ و رفع‌ عيب‌ قسمت‌ معيوب‌، انجام‌ تعميرات‌ و راه‌ اندازي‌ مجدد ديگ‌ بخار نياز به‌ دقت‌ قابل‌ ملاحظه‌اي‌ دارد. هر قدر که ‌قدرت‌ توليدي‌ واحد بيشتر باشد به‌ همان‌ نسبت‌ توقف‌ خارج‌ از برنامه‌اي‌ آن‌ زيان ‌اقتصادي‌ بيشتري‌ را در بر دارد. براي‌ اين‌ كه‌ از توقفهاي‌ اضطراري‌ ديگهاي‌ بخار بنا به دلايل‌ فوق‌ جلوگيري‌ شود، بديهي‌ است‌ شرايطي‌ را بايد به‌ وجود آورد كه‌ باعث ‌جلوگيري‌ از تشكيل‌ رسوبات‌ و نيز خوردگي ‌فلزات‌ شود