- التعديلات البيئية
- اختيار المعادن وظروف السطح
- الحماية الكاثودية
- مثبطات التآكل
- طلاء
- تصفيح
التعديل البيئي
يحدث التآكل بسبب التفاعلات الكيميائية بين المعادن والغازات في البيئة المحيطة. عن طريق إزالة المعادن من ، أو تغيير ، نوع البيئة ، يمكن الحد من تدهور المعادن على الفور.
قد يكون هذا بسيطًا مثل الحد من ملامسة مياه الأمطار أو مياه البحر عن طريق تخزين المواد المعدنية في الداخل أو قد يكون في شكل تلاعب مباشر بالبيئة التي تؤثر على المعدن.
يمكن أن تحد طرق تقليل محتوى الكبريت أو الكلوريد أو الأكسجين في البيئة المحيطة من سرعة التآكل المعدني.
على سبيل المثال ، يمكن معالجة مياه التغذية لمراجل المياه مع مواد تلطيف أو وسائل كيميائية أخرى لتعديل الصلابة أو القلوية أو محتوى الأكسجين من أجل تقليل التآكل في الجزء الداخلي للوحدة.
اختيار المعادن وظروف السطح
لا يوجد معدن محصن ضد التآكل في جميع البيئات ، ولكن من خلال رصد وفهم الظروف البيئية التي هي سبب التآكل ، يمكن أن تؤدي التغييرات في نوع المعدن المستخدم أيضًا إلى انخفاض كبير في التآكل.
يمكن استخدام بيانات مقاومة التآكل المعدني مع معلومات حول الظروف البيئية لاتخاذ قرارات بشأن ملاءمة كل معدن.
إن تطوير السبائك الجديدة ، المصممة للحماية من التآكل في بيئات محددة ، هو قيد الإنتاج باستمرار. تعتبر سبائك النيكل Hastelloy® ، و Nirosta® steels ، وسبائك التيتانيوم من ® Timetal أمثلة على السبائك المصممة للوقاية من التآكل.
يعتبر رصد الظروف السطحية أمرًا حاسمًا أيضًا في الحماية من تدهور المعادن من التآكل. الشقوق أو الشقوق أو الأسطح المتساوية ، سواء كانت ناتجة عن المتطلبات التشغيلية أو البلى أو عيوب التصنيع ، يمكن أن تؤدي جميعها إلى زيادة معدلات التآكل.
إن المراقبة السليمة والقضاء على الظروف السطحية الضعيفة على نحو غير ضروري ، إلى جانب اتخاذ الخطوات اللازمة لضمان تصميم النظم لتفادي توليفات معدنية تفاعلية وعدم استخدام عوامل التآكل في تنظيف الأجزاء المعدنية أو صيانتها كلها جزء من برنامج فعال للتخفيف من التآكل. .
الحماية الكاثودية
يحدث التآكل الجلفاني عندما يتم وضع اثنين من المعادن المختلفة معا في المنحل بالكهرباء المسببة للتآكل.
هذه مشكلة شائعة للمعادن المغمورة في مياه البحر ، ولكن يمكن أن تحدث أيضًا عندما تنغمر معادن غير متشابهين بالقرب من التربة الرطبة. ولهذه الأسباب ، غالباً ما يهاجم التآكل الجلفاني هياكل السفن ، والمنصات البحرية ، وأنابيب النفط والغاز.
تعمل الحماية الكاثودية عن طريق تحويل مواقع أنودية (نشطة) غير مرغوب فيها على سطح فلز إلى مواقع كاثودية (سلبية) من خلال تطبيق تيار متعارض. هذا التيار المتعارض يمد الإلكترونات الحرة ويدعم الأنودات المحلية لكي يستقطبها إلى إمكانات الكاثودات المحلية.
الحماية الكاثودية يمكن أن تأخذ شكلين. الأول هو إدخال الأنودات كلفاني. تستخدم هذه الطريقة ، المعروفة باسم نظام الأضاحي ، الأنودات المعدنية ، التي أدخلت إلى البيئة الإلكتروليتية ، للتضحية بأنفسهم (تآكل) من أجل حماية الكاثود.
وبينما يمكن للحماية التي يحتاجها المعدن أن تتفاوت ، فإن أنودات الأضاحي تكون عمومًا مصنوعة من الزنك أو الألمونيوم أو الماغنسيوم ، أي المعادن التي لديها القدرة الكهربائية الأكثر سلبية. تقدم سلسلة كلفاني مقارنة بين مختلف الإمكانات الكهربائية - أو النبلاء - من المعادن والسبائك.
في نظام الذبيحة ، تنتقل أيونات معدنية من الأنود إلى القطب السالب ، مما يؤدي إلى تآكل الأنود بسرعة أكبر مما قد يحدث. ونتيجة لذلك ، يجب استبدال الأنود بشكل منتظم.
يشار إلى الطريقة الثانية من الحماية المهبطية كحماية التيار المعجب .
تتطلب هذه الطريقة ، التي تُستخدم غالباً لحماية خطوط الأنابيب المدفونة وأبنية السفن ، مصدرًا بديلاً للتيار الكهربائي المباشر الذي يتم توفيره للكهارل.
يتم توصيل الطرف السالب للمصدر الحالي بالمعدن ، في حين يتم توصيل الطرف الموجب إلى أنود مساعد ، يتم إضافته لإكمال الدائرة الكهربائية. على عكس نظام الأنود الكلفاني (الأضاحي) ، في نظام الحماية الحالي المعجب ، لا يتم التضحية بالأنود المساعد.
مثبطات التآكل
مثبطات التآكل هي المواد الكيميائية التي تتفاعل مع سطح المعدن أو الغازات البيئية التي تسبب التآكل ، وبالتالي ، تقاطع التفاعل الكيميائي الذي يسبب التآكل.
يمكن أن تعمل المثبطات عن طريق امتزاز نفسها على سطح المعدن وتشكيل طبقة واقية. يمكن تطبيق هذه المواد الكيميائية كحل أو كطبقة واقية من خلال تقنيات التشتت.
تعتمد عملية كبح تباطؤ التآكل على:
- تغيير سلوك الاستقطاب الأنودي أو الكاثودي
- تقليل انتشار الأيونات على سطح المعدن
- زيادة المقاومة الكهربائية لسطح المعدن
أهم الصناعات التي تستخدم في نهاية المطاف لمثبطات التآكل هي تكرير النفط ، والتنقيب عن النفط والغاز ، وإنتاج المواد الكيميائية ومرافق معالجة المياه. تتمثل فائدة مثبطات التآكل في إمكانية تطبيقها في الموقع على المعادن كعمل تصحيحي لمواجهة التآكل غير المتوقع.
الطلاء
تستخدم الدهانات والطلاءات العضوية الأخرى لحماية المعادن من التأثير المتدهور للغازات البيئية. يتم تجميع الطلاء حسب نوع البوليمر المستخدم. تشمل الطلاءات العضوية الشائعة ما يلي:
- طلاء الألكيد والطلاء الإيبوكسي الذي ، عندما يجفف الهواء ، يعزز الأكسدة المتصالبة
- طلاء يوريتان من جزئين
- كل من الاكريليك والايبوكسي طلاء قابل للعلاج الإشعاع البوليمر
- الفينيل ، أكريليك أو ستيمر بوليمر تركيبة مطاطية
- الطلاءات القابلة للذوبان في الماء
- طلاءات عالية الصلابة
- مسحوق الطلاء
تصفيح
يمكن تطبيق الطلاء المعدني ، أو الطلاء ، لمنع التآكل وكذلك توفير التشطيبات الجمالية والزخرفية. هناك أربعة أنواع شائعة من الطلاء المعدني:
- الطلاء بالكهرباء: يتم ترسيب طبقة رقيقة من المعدن - غالباً من النيكل أو القصدير أو الكروم - على معدن الركيزة (الفولاذ بشكل عام) في الحمام الكهرولي. يتكون المنحل بالكهرباء عادةً من محلول يحتوي على أملاح معدنية تترسب.
- الطلاء الميكانيكي: يمكن أن يكون المسحوق المعدني بارزًا ملحومًا إلى معدن الركيزة عن طريق إنحسار الجزء ، إلى جانب البودرة والخرز الزجاجي ، في محلول مائي معالج. غالباً ما يستخدم الطلاء الميكانيكي لتطبيق الزنك أو الكادميوم على الأجزاء المعدنية الصغيرة
- الكهربية: يتم ترسيخ طلاء المعدن ، مثل الكوبالت أو النيكل ، على المعدن الركيزة باستخدام تفاعل كيميائي في طريقة الطلاء غير الكهربائية هذه.
- الغمس الساخن: عند غمره في الحمام المصهور للحماية ، يتم طلاء طبقة رقيقة على المعدن الركيزة.
مصادر
Corrosionist.com. طرق التحكم في التآكل.
المصدر: www.corrosionist.com
دليل لحماية التآكل . شراكة سيارات / فولاذ. عام 1999.
المصدر: http://www.a-sp.org/database/custom/cprotection/corrosionprotection.pdf