بخشی از مقاله
چکیده
خوردگی اتمسفري هزینههاي هنگفتی را به اقتصاد کشورها وارد میکند، در نتیجه تعیین میزان خوردگی فلزات در اتمسفر مناطق مختلف داراي اهمیت اساسی میباشد. در بیشتر کاربردهاي صنعتی اتصال بین فلزات غیرهمجنس اجتناب ناپذیر میباشد؛ اتصال بین فلزات غیرهمجنس میتواند تأثیر شدیدي بر روي سرعت خوردگی فلزات تحت تماس داشته باشد. در این تحقیق تأثیر اتصال گالوانیک بین انواع فلزات صنعتی شامل آهن، مس، آهن گالوانیزه و آلومینیوم با یکدیگر، بر روي میزان کاهش یا افزایش سرعت خوردگی با استفاده از استاندارد خذذن بررسی شد.
مشاهده شد که سرعت خوردگی هر سه فلز آلومینیوم، آهن و گالوانیزه در اثر تماس با مس افزایش مییابد. همچنین اتصال با آلومینیوم باعث کاهش سرعت خوردگی فلزات آهن، گالوانیزه و مس میگردد که میزان این کاهش در شهرهاي اطراف سواحل خلیج فارس به مراتب بیشتر از شهرهاي دیگر میباشد.
واژههاي کلیدي: خوردگی اتمسفري گالوانیک، مس، آهن، آلومینیوم، گالوانیزه
مقدمه
خوردگی اتمسفري شایعترین نوع خوردگی میباشد که حجم زیادي از هزینههاي کل خوردگی را به خود اختصاص داده است هنگامیکه دو فلز غیر همجنس به یکدیگر متصل میشوند از نقطه نظر خوردگی، نسبت به حالتی که هیچگونه اتصالی بین این دو فلز وجود ندارد سرعت خوردگی فلز با پتانسیل الکتروشیمیایی نجیبتر کاهش و سرعت خوردگی فلز با پتانسیل الکتروشیمیایی فعالتر افزایش مییابد.
در بسیاري از کاربردهاي صنعتی اتصال و تماس فلزات غیرهمجنس به یکدیگر غیر قابل اجتناب میباشدمثلاً در بسیاري از موارد هنگام میخ پرچ کردن یا استفاده از پیچ و مهره براي یک قطعه، جنس پیچ و مهره و میخ پرچ با جنس قطعه یکسان نمیباشد. این امر در صورتیکه جنس میخ پرچ و پیچ و مهره داراي پتانسیل الکتروشیمیایی فعالتر از جنس قطعه باشد، میتواند در نتیجهي نسبت نامناسب سطح کاتد به آند - کاتد بزرگتر در مقایسه با آند کوچکتر - منجر به تخریب زودرس میح پرچ یا پیچ و مهره شود.
خوردگی اتمسفري ورقها و قطعات ساخته شده از فولاد و آهن را میتوان با پوشش دادن این فلزات با روي به میزان قابل توجهی کاهش داد. در این فرایند از اتصال گالوانیک که در اغلب موارد مضر میباشد بصورت سودمندي استفاده میشود، بطوریکه در صورت صدمه دیدن پوشش روي و قرار گرفتن سطح فلز زیرلایه در معرض اتمسفر نیز روي با خورده شدن خود از خورده شده فلز زیرلایه جلوگیري میکند.براي بررسی میزان تأثیر اتصال گالوانیک بر روي سرعت خوردگی اتمسفري فلزاتمعمولاً از استاندارد خذذن استفاده میشود .
این استاندارد خوردگی اتمسفري گالوانیک را براي مادهي آندي بیان میکند که بتوان آن را به صورت سیم پیچانده شده به دور مادهي کاتدي به شکل پیچ، تهیه نمود. این آزمون اولین بار در سال 1955 ارائه شد و از آن زمان به طور گسترده به کار رفته است. شیوهي کار شامل پیچاندن سیم از جنس ماده آندي به دور دنده هاي پیچ یا میله حدیده شده از ماده کاتدي، قراردادن آنها در معرض اتمسفر و تعیین کاهش وزن سیم آندي بعد از قرار گرفتن در معرض اتمسفر میباشد. کوپن هاي شاهد که از سیم آندي بر روي میله غیر متخلخل، غیر هادي و حدیده شده - معمولا از جنس نایلون - 66 ساخته شده است.
براي جدا کردن اثر خوردگی شیاري و عمومی از اثر خوردگی گالوانیک به کار میروند. وجود نسبت سطح کاتد به آند بزرگ در این روش باعث تسریع حمله خوردگی گالوانیک می شود.عیب عمده این آزمون این است که آند باید به شکل سیم و کاتد باید به شکل پیچ، در دسترس باشد در حالیکه در استاندارد ختذن از مواد به شکل ورق یا صفحه استفاده میشود. محدودیت دیگر این روش این است که آند باید از قبل مشخص باشد.هدف این تحقیق بررسی اثر اتصال گالوانیک انواع فلزات صنعتی در میزان کاهش یا افزایش میزان خوردگی آنها در 12 ایستگاه خوردگی مختلف در کل کشور مطابق استاندارد ختذن میباشد.
مواد و روش تحقیق
نگهدارنده کوپنهاي فلزي گالوانیک، به منظور بررسی خوردگی اتمسفري گالوانیک، با استفاده از استاندارد خذذن ساخته شد. سیمهاي فلزي - آهنی، گالوانیزه، مسی و آلومینیومی - با قطر خریده شده و به طول بریده شدند. میلههایی از جنس آهن، آهن گالوانیزه، مس، آلومینیوم و پلی اتیلن - براي پیچاندن نمونه شاهد وحذف اثر اتصال گالوانیک جهت مقایسه با نمونههاي داراي اتصال گالوانیک - با استفاده از حدیده به صورت پیچ شکل داده شدند. سیمها و پیچها قبل از انتقال و نصب در پایگاههاي خوردگی در آزمایشگاه طبق استاندارد ختذن اسیدشویی و چربیگیري شدند.
بعد از چربیگیري سیمها با استفاده از ترازوي 4 رقم اعشار وزن وکدگذاري شده و داخل زیپ کیپهایی قرار داده شده و جهت نصب به پایگاههاي خوردگی مربوطه انتقال داده شدند. ایستگاهها شامل شهرهاي تهران، کرمان، اهواز، همدان، ارومیه، بوشهر، بندرعباس، رشت، شیراز، گرگان، بابلسر و چابهار بود. پتانسیل احیاي استاندارد نسبت به الکترود مرجع هیدروژن براي فلزات صنعتی بررسی شده در این تحقیق ارائه شده است .
