بخشی از مقاله
چکیده
یکی از هزینه هایی که در هر تعمیرات دوره ای به صاحبان کشتی ها تحمیل می شود. هزینه هایی است که به طور مستقیم و یا غیر مستقیم ناشی از عامل خوردگی می باشد.که گاهی کسر قابل توجهی از هزینه های تعمیرات زیرآبی را به خود اختصاص می دهد.و یا حتی در پاره ای از مواقع منجر به ایجاد شرایطی می شود.که به ناچار شناور زودتر از زمان بندی تعمیرات دوره ای خود نیاز به داکینگ پیدا می کند.از این رو بحث و تبادل نظر و افزایش آگاهی در خصوص دلایل خوردگی از یک سو و راهکارهای کاهش خوردگی، آن را حائز اهمیت می نماید.
این مقاله در نظر دارد در ابتدا به بحث در رابطه با انواع مختلف خوردگی، فاکتورهای اصلی تاثیرگذار بر نرخ خوردگی و در نهایت روشهای کنترل خوردگی از دیرباز تا کنون بپردازد. خوردگی علاوه بر افزایش هزینه تعمیر و نگهداری و تعویض ورق در زمان تعمیرات دوره ای شناورها در برخی مواقع منجر به صرف هزینه های جانبی نظیر تخریب، برش و جبران خسارت و حتی منجر به وجود خطر مستعد غرق شدن شناور و آسیب هایی به مراتب فراتر از هزینه ناشی از خوردگی در آن محل یا ناحیه از کشتی شود. از این رو مقابله با پدیده خوردگی نیازمند افزایش دانش و آگاهی مربوط به آن و راههای جلوگیری یا کاهش اثرات آن می باشد.
مقدمه
خسارات خوردگی برآورد شده در کشورهای پیشرفته صنعتی حدود 2تا 4 درصد تولید ناخالص ملی - GNP - آنها می باشد. ولی برای کشورهایی نظیر ایران که معمولا از روشهای پیشگیرانه خوردگی استفاده نمی کنند، در بسیاری از موارد خسارتها وهزینه های ناشی از خوردگی در قالب هزینه های تعمیراتی نهفته است و میزان خسارات خوردگی می تواند تا 5 درصد تولید ناخالص ملی افزایش یابد. خسارت خوردگی در ایالات متحده، سالانه 276 میلیارد دلار - %3/1 تولید ناخالص ملی - و خسارت سالانه خوردگی در کشتی های آن کشور،2/7 میلیارد دلار می باشد.ایالات متحده دارای 737 کشتی در دریاچه های بزرگ، 3368 کشتی در آبهای سرزمینی،7014 کشتی اقیانوس پیما،12/3 میلیون قایق تفریحی و 122 کشتی گشت زن در بنادر می باشد.
از میزان خسارت خوردگی 2/7 میلیارد دلاری در صنایع کشتی رانی آمریکا،1/1 میلیارد دلار مربوط به ساخت کشتی های جدید،810 میلیون دلار مربوط به هزینه های نگهداری و تعمیرات و 790 میلیون دلار خسارت از کار افتادگی در نتیجه خوردگی می باشد. .[1] با نگاهی به اعداد و ارقام اهیمت مباحث مربوط به خوردگی بیش از پیش نمایان می شود. هر چند پدیده خوردگی قابل حذف نمی باشد.اما پیش بینی و برنامه ریزی جهت کاهش آن امکانپذیر و لازم می باشد.که در وهله ی اول نیازمند افزایش آگاهی عمومی نسبت به این پدیده از پایین ترین سطوح تا مدیریت های کلان است.
شاید بتوان گفت هزینه هایی که بابت نگهداری سازه و بدنه کشتی ها می شود به مراتب کمتر از صرف هزینه های ناشی از تعمیرات آن در مبحث تعمیر و نگهداری می باشد.توسعه پایدار مبتنی بر محور دریا، نیازمندی برنامه ریزی در جهت کاهش هزینه ها، اقتصادی بودن توسعه صنعت و از همه مهمتر بازگشت سرمایه در میان مدت می باشد.که با کاهش هزینه های ناشی از خوردگی از اتلاف بخش قابل توجهی از سرمایه کاسته خواهد شد.
انواع مختلف خوردگی در سازه های دریایی:
خوردگی یکنواخت:1
از ویژگیهای بارز آن می توان به یکسان بودن نرخ خوردگی در تمامی قسمتهایی از سازه فلزی اشاره نمود که در معرض محیط خورنده قرار گرفته اند. به عبارت دیگر، در این گونه خوردگی ضخامت سازه فلزی که در معرض محیط خورنده قرار دارد بطور نسبتا یکنواخت تدریجا کاهش می یابد. از دیگر خصوصیات خوردگی یکنواخت علاوه بر کاهش وزن می توان به تغییر ظاهر سطح فلز اشاره نمود بطوری که سطوح صاف و صیقلی پس از بروز این نوع خوردگی تقریبا زبر و کدر می گردند. خوردگی یکنواخت معمولترین و متداولترین نوع خوردگی است. [2] شکل - 1 - شماتیک این نوع خوردگی را نشان می دهد.
خوردگی گالوانیک:2
خوردگی گالوانیک که در اثر تماس بین دو فلز متفاوت در یک الکترولیت و با فراهم شدن مسیر عبور الکترون صورت میگیرد که در طی آن فلزی که در سری گالوانیک پایین تر قرار دارد با از دست دادن الکترون خورده میشود .به عبارت دیگر فلز فعال تر با از دست دادن الکترون اکسید میشود. [3]
خوردگی حفره ای:3
نوعی خوردگی موضعی که به ایجاد سوراخ در سازه فلزی منجر می شود.علیرغم به ظاهر خورده شدن بخش کوچکی از سازه، این نوع خوردگی می تواند منجر به ایجاد مشکل برای کل سیستم گردد. خوردگی حفره ای حالت خاصی از حملات موضعی است که در آن فقط نقاط کوچکی از فلز تأثیر می گیرد در حالی که سایر نقاط فلز صدمه چندانی نمی بینند؟ خوردگی حفره ای اغلب سریع و غافل گیرانه عمل می کند وغالباً در محلول های حاوی آنیون های خورنده مانند کلر به وجود می آید. [4]
خوردگی کاویتاسیونی:
آب یا هر مایع دیگری، در هر درجه حرارتی به ازاء فشار معینی تبخیر می شوند. هرگاه جریان در اطراف پروانه کشتی سبب شود فشار مایع در نقطه ای از فشار تبخیر مایع در درجه حرارت مربوطه کمتر شود حباب های بخار یا گاز در فاز مایع به وجود می آیند که به همراه مایع به نقطه دیگر با فشار بالاتر حرکت می نمایند. اگر در محل جدید فشار مایع به اندازه کافی زیاد باشد حباب های بخار در این محل تقطیر شده و در نتیجه ذراتی از مایع از مسیر اصلی خود منحرف شده و با سرعت ها فوق العاده زیاد به اطراف و پره ها برخورد می نمایند.
در چنین مکانی بسته به شدت برخورد، سطح پره ها خورده شده و متخلخل می گردند. از آنجایی که سطح تماس این حباب ها با مقطع بسیار کوچک می باشند نیروی فوق العاده زیادی در اثر این انفجارها به سطح وارد شده این عمل در یک مدت کوتاه و با تکرار زیاد انجام می شود که باعث خوردگی بستر سطح می شود و به تدریج این خوردگی ها تبدیل به حفره های بزرگ می شود. در تشریح سادهتر پدیده کاویتاسیون میتوان گفت: همان اصلی که باعث پرواز یک هواپیما میشود، موجب پدید آمدن اثر کاویتاسیون در اطراف یک شناور میگردد و میتوان هر دو حالت را به وسیله اصل برنولی توضیح داد. هرگاه سرعت سیالی افزایش یابد، با نگرش به اصل بقای انرژی، فشار آن کاهش مییابد.
هرگاه دمای مایع در فشار ثابت، افزایش و یا فشار آن در دمای ثابت کاهش یابد، در نهایت حالت مایع شروع به تغییر کرده و حباب پر شده از بخار آب و یا گاز تولید میگردد. این حبابها را میتوان به عنوان فضاهای خالی در مایع در نظر گرفت. بنابراین هم به وسیله افزایش دما در فشار ثابت و هم کاهش فشار دینامیکی در دمای ثابت، در مایع حباب به وجود میآید. نخستین روش، جوشیدن و دومین روش، کاویتاسیون نام دارد. .[2] هنگامی که پروانه کشتی نیروی جلوبرنده و یا بلعکس را تولید می کند باعث ایجاد اغتشاش و توربولانس در آب های اطراف پروانه می گردد و مقادیر قابل توجهی حباب حاوی هوا در اطراف خود ایجاد کرده، که ترکیدگی حبابهای ایجاد شده باعث ایجاد زنگ زدگی حفره مانند برروی پروانه کشتی می گردد.شکل - 2 - خوردگی کاویتاسیونی در پروانه کشتی را نشان می دهد.
خوردگی میکروبی:1
بیش از یک قرن است که نقش میکروارگانیسم ها در خوردگی فلزات مورد توجه محققین قرار گرفته است؛ اما علیرغم این زمان طولانی، هنوز نیز نقش آنها به درستی شناخته نشده است این نوع خوردگی در واقع به تخریب وازبین رفتن یک فلزمی انجامد که به طور مستقیم و یا غیرمستقیم در نتیجه فعالیت موجودات زنده است. این موجودات زنده شامل انواع میکروسکوپی مانند باکتریها، قارچها و انواع ماکروسکوپی مانند جلبکها و جانوران دریایی میباشند.
خوردگی میکروبیولوژیک در صنایع نفت از اولین مواردی است که توجه محققان را به خود جلب کرده است و تا مدتها ، تنها مورد عملی تحقیق روی MIC یا خوردگی تحت اثر میکروارگانیسم ها - Microbiologically Influenced Corrosion - محسوب می شده است. تمرکز محققان روی سایر محیط ها خصوصا محیط های دریایی سبب شناساییMIC شد.محققان اعلام کرده اند که حدود 40-20 درصد از خسارات خوردگی، ناشی از خوردگی میکروبیولوژیک است. بنابراین می توان این جنبه از خوردگی را مخر بترین نوع خوردگی دانست. [1]
