تجهیزات مونیتورینگ خوردگی، پراب های خوردگی، کوپن های خوردگی

 

تجهیزات مونیتورینگ و پایش خوردگی
Corrosion Monitoring

مونیتورینگ خوردگی, Corrosion Monitoring

شرکت رادان تامین کننده انواع تجهیزات مورد نیاز جهت مونیتورینگ خوردگی داخلی خطوط انقال نفت و گاز در سیستم های فشارپایین  (Low Pressure) و فشار بالا (2 Inch System) تا فشار 6000PSI، ساخت کمپانی Caproco کاناداه و RCS آمریکا.
تجهیزات مورد نیاز از قبیل کوپن های خوردگی (Corrosion Coupon)، پرابهای خوردگی (Corrosion Probe)  Solid Plug & Hollow Plug ، کوپن هولدر (Coupon Holder)، اکسس فیتینگ (Access Fitting) ، تجهیزات لازم جهت نمونه برداری و نمونه گذاری (Retriever) ، ترنسمیتر و دیتالاگر ... قابل استفاده در صنایع مختلف از جمله شرکت های سیمانی، شرکتهای بهره برداری ، پالایشگاه های نفت و گاز و پتروشیمی.

 

جهت کسب اطلاعات کاملتر به وب سایت رسمی شرکت رادان به آدرس www.radanqc.com مراجعه نمایید.

تجهیزات مورد نیاز نصب کوپن و پراب در خطوط لوله در سیستمهای فشار بالا

  • انواع Solid Plug و Hollow Plug
  • انواع Access Fitting از نوع غیر فلنجی شامل مدلهای Flareweld، Buttweld، Socketweld و NPT
  • نواع Access Fitting از نوع فلنجی
  • تجهیزات مورد نیاز هنگام کوپن گذاری و کوپن برداری شامل Retriever and Service Valve

 

مشاهده لیست تجهیزات

مونیتورینگ خوردگی، پراب خوردگی، کوپن خوردگی

کوپن های خوردگی Corrosion Coupon و پرابهای خوردگی Corrosion Probes

انواع کوپن های خوردگی شامل استریپ کوپن Strip و کوپنهای دیسکی  Flush Disc و Rod Coupon و انواع پرابهای خوردگی شامل پرابهای ER و پرابهای LPR و همچنین تجهیزات و وسایل لازم جهت نصب و برداشت کوپن و پراب های خوردگی شامل Solid Plug ،  Hollow Plug، Retriever،  Service Valve و ...

تجهیزات مورد نیاز جهت محاسبه نرخ خوردگی ، ثبت و انتقال اطلاعات اندازه گیری شده توسط پرابهای خوردگی به اتاق فرمان

مشاهده لیست تجهیزات

پراب خوردگی ، کوپن خوردگی

خوردگی چیست :

خوردگی در زبان فارسی ترجمه واژه ای انگلیسی است که معنای آن جویده شده و گاز گرفته شده است. به نظر می‌رسد ظاهر قطعه خورده شده ، این تداعی معنایی را سبب شده باشد. برای بیشتر مردم، خوردگی با مصادیقش شناخته می‌شود، از قبیل زنگ زدگی و سیاه شدن قاشقهای نقره‌ای. در واقع خوردگی همه اینها هست، اما به‌تنهایی هیچ یک نیست. بطور مثال ، زنگ زدگی فقط به خوردگی آلیاژهای آهن اطلاق می‌شود.

استاندارد ایزو 8044 ، خوردگی را بدین شکل تعریف می‌کند:
««واکنش فیزیکی- شیمیایی متقابل بین فلز و محیط اطرافش که معمولا دارای طبیعت الکتروشیمیایی است و نتیجه‌اش تغییر در خواص فلز می‌باشد. این تغییرات خواص ممکن است منجر به از دست رفتن عملکرد فلز ، محیط یا دستگاهی شود که این دو ، قسمتی از آن را تشکیل می‌دهند. »»

ترمودینامیک و خوردگی

ترمودینامیک یکی از رشته های فیزیکی -  شیمی است. یکی از ویژگی‌های علم ترمودینامیک این است که می‌تواند پیش‌بینی کند که آیا واکنشهای خاصی رخ خواهند داد یا نه. تعیین زمانی واکنشی که ترمودینامیک ، انجام آن را پیش بینی می‌کند، موضوع علم سینتیک است. خوردگی را می‌توان میل ترمودینامیکی برای بازگشت به اصل خود فلز دانست و آن را چنین توضیح داد:
فلزات اکثراً به شکل ترکیبات شیمیایی در سنگهای معدنی موجود هستند. فلز در این حالت به خاطر وضعیت ترمودینامیکی خود ، حالت پایدار دارد، یعنی از نظر ترمودینامیکی اگر نیرویی از خارج بر سنگ معدن وارد نشود، فلز میل دارد که در سنگ بماند و حالت ترکیبی خود را حفظ نماید. وقتی سنگ معدن از معدن جدا می‌شود، طی فرآیندهای خاصی ، فلز از سنگ استخراج می‌شود و به حالت فلز خالص در می آید.
عمل استخراج فلز ، از نظر شیمیایی یک فرآیند الکترون گیری یا احیا به حساب می‌آید. به این ترتیب فلز موجود در سنگ معدن ، الکترون می‌گیرد و به حالت فلز خالص در می‌آید. اما در اینجا وضعیتی ناگوار وجود دارد: الکترونهایی که طی فرآیند استخراج گرفته شده‌اند، برای فلز به شکل مهمان ناخوانده در می‌آیند. فلز علاوه بر الکترونهایی که خود دارد، الکترونهای زیادتری را نیز طی استخراج به سوی خود فرا خوانده، با مهمان کردن الکترونهای اضافی از چنگ سنگ گریخته است. اما این مهمانان تبدیل به ناخواستگانی شده‌اند که فلز دائما در جستجوی راهی برای بیرون راندن آنهاست. به زبان ترمودینامیکی ، بی‌قراری فلز را ناپایداری ترمودینامیکی می‌نامند.
هنگامی که فلز موفق به از دست دادن الکترون می‌شود، واکنش اکسیداسیون رخ می‌دهد و می‌گویند خوردگی اتفاق افتاده است. وقتی فلز خورده شد، آن چه از واکنش باقی می‌ماند (اصطلاحا محصولات خوردگی) به لحاظ ترمودینامیکی پایدار خواهد بود و از این نظر مانند فلز در حالت معدنی (در حالتی که به شکل ترکیب در سنگ معدن وجود داشت) رفتار می‌کند.
جالب آن که از نظر شیمیایی نیز محصولات خوردگی مثل سولفات آهن ، اکسید روی و غیره ، همان ترکیباتی هستند که در سنگ معدن فلز یافت می‌شود.

انواع خوردگی فلزات 
خوردگی را به روش‌های مختلف طبقه‌بندی نموده‌اند. ولی عمومی‌ترین آن‌ها طبقه‌بندی بر اساس ظاهر و شکل فلز خورده شده می‌باشد. به این روش با مشاهده فلز خورده شده با چشم غیر مسلح به راحتی می‌توان نوع خوردگی آن را مشخص نمود.

در بین انواع خوردگی می‌توان نه نوع منحصربه فرد را پیدا نمود. ولی تمام آن‌ها کم و بیش وجه متشابهی دارند که به شرح ذیل می باشند :
خوردگی یکنواخت Uniform Attack
خوردگی گالوانیک یا دو فلزی Galvanic  Two Metal. Corrosion
خوردگی شیاری Crevice Corrosion
حفره‌دار شدن Pitting
خوردگی بین دانه‌ای Inter Granular. Corrosion
جدایش انتخابی Selective Leaching
خوردگی سایشی Erosion Corrosion
خوردگی توأم با تنش Stress Corrosion
خسارت هیدروژنی Hydrogen damage


1- خوردگی یکنواخت
خوردگی یکنواخت معمول‌ترین و متداول‌ترین نوع خوردگی است معمولاً به وسیله یک واکنش شیمیایی یا الکتروشیمیایی به طور یکنواخت در سرتاسر سطحی که در تماس با محلول خورنده قرار دارد، مشخص می‌شود. فلز نازک و نازک‌تر شده و نهایتاً از بین می‌رود یا تجهیزات مورد نظر منهدم می‌شوند. مانند خورده شدن یک قطعه فولادی یا روی در داخل یک محلول رقیق با سرعت یکسانی در تمام نقاط قطعه خورده می‌شود. این نوع خوردگی بالاترین آمار را دارد و عمر تجهیزات خورده شده را با قرار ددن نمونه‌هایی در داخل محلول خورنده می‌توان تخمین زد.


روش جلوگیری از خوردگی یکنواخت
خوردگی یکنواخت را به سه طریق می‌توان کنترل و یا کم کرد که ممکن است یک نوع و یا دو نوع را با همدیگر انجام داد.
انتخاب مواد و پوشش صحیح، به وسیله ممانعت‌کننده‌ها، استفاده از حفاظت کاتدی


خوردگی گالوانیکی یا دو فلزی
هنگامی که دو فلز غیر همجنس که در تماس الکتریکی با یکدیگر هستند در معرض یک محلول هادی یا خورنده قرار بگیرند. اختلاف پتانسیل بین آن دو باعث برقرای جریان الکترون بین آن‌ها می‌شود. فلزی که مقاومت خوردگی کمتری دارد آندی شده و خورده می‌شود. فلز مقاوم‌تر از نظر خوردگی کاتدی می‌شود که معمولاً‌ خیلی کم و یا خورده نمی‌شود. به دلیل وجود جریان‌های الکتریکی بین فلزات غیر هم جنس این نوع خوردگی، خوردگی گالوانیکی یا دو فلزی اطلاق می‌شود.
برای مثال خوردگی در یک فلز (آلومینیوم) به شدت اتفاق می‌افتد و در فلز دیگر (فولاد) کاهش یافته یا متوقف می‌گردد. بنابراین اولین چیزی که در این مورد مطرح می‌باشد این است که از دو فلزی که به روی هم اثر می‌کنند کدام فلز در حالت اول و کدام فلز در حالت دوم قرار می‌گیرد. پاسخ این سؤال به وسیله جهت جریان الکتریکی ناشی از اثر گالوانیکی از یک فلز (آند) به فلز دیگر (کاتد) قرار گرفته در یک محلول خورنده داده خواهد شد. با اندازه‌گیری اختلاف پتانسیل دو فلز در محلول مورد نظر این جهت را در هر مورد می‌توان تعیین نمود. در مورد جفت گالوانیکی آلومینیوم و فولاد مشخص شده است که آلومینیوم به صورت یک آند عمل می‌کند.


2- پتانسیل خوردگی و جهت اثرات گالوانیک
پتانسیل فلز در محلول وقتی که خورده می‌شود به انرژی که آزاد می‌شود، بستگی دارد. این پتانسیل تنها در یک مقدار نسبی قابل اندازه‌گیری می‌باشد. برای مثال با قرار دادن یک فلز خیلی فعال مانند روی و یک فلز با فعالیت کمتر مانند مس در یک محلول کلرید سدیم می‌توان جهت جریانی که توسط اثر گالوانیک آن‌ها تولید می‌گردد، اندازه‌گیری نمود. چنین آزمایشی را می‌توان با تمام فلزات ممکن در هر محلول خورنده تکرار نمود. با توجه به نتایج آزمایشات به دست آمده، امکان مرتب کردن فلزات در یک گروه که سری گالوانیک نامیده می‌شود فراهم می‌شود. اگر آزمایشات در محلول‌های مختلف با غلظت‌های مختلف کلرید سدیم، میزان هوادهی متفاوت، سرعت حرکت و یا دماهای مختلف انجام گیرد، مقادیر گزارش شده می‌تواند با یکدیگر اختلاف داشته باشند و در این حالت محل بعضی فلزات نسبت به هر یک از فلزات دیگر به صورت یک سری گالوانیک جدید تغییر نماید.


سری گالوانیک
بطور کلی پتانسیل الکتریکی فلزات دارای هیچ مقداری بطور مطلق و مستقل از فاکتورهای مؤثر بر خواص خوردگی محلولی که در آن اندازه‌گیری انجام می‌شود، نمی‌باشد. مقدار پتانسیل می‌تواند از یک محلول به محلول دیگر یا هنگامی که یک محلول به وسیله فاکتورهائی از قبیل دما، هوادهی و سرعت حرکت تأثیر می‌پذیرد، تغییر کند. بنابراین برای پیش‌بینی پتانسیل فلزات و در نتیجه جهت اثر گالوانیکی آن‌ها در یک محیط، بجز با اندازه‌گیری پتانسیل و در نظر داشتن شرایط دقیق آن محیط هیچ راهی وجود ندارد، به عنوان مثال روی بطور طبیعی نسبت به آهن در دمای محیطی منفی‌تر یا آندیک‌تر می‌باشد. همان‌طور که در جدول گالوانیک نشان داده شده است. با وجود این اختلاف پتانسیل با افزایش دما تغییر کرده و افزایش می‌یابد تا زمانی که اختلاف پتانسیل در دمای ۶٠ درجه سانتیگراد ممکن است صفر یا دقیقاً برعکس شود. در هر صورت وضعیت شرایط فلزات نسبت به هم آنطور که گفته شد در بسیاری مواقع خیلی هم تغییر نمی‌کند و تمایل نسبی فلزات به خوردگی در خیلی از محیط‌هائی که از آن‌ها استفاده می‌شود تقریباً یکسان باقی می‌ماند. در نتیجه موقعیت‌های نسبی آن‌ها در سری گالوانیک ممکن است در خیلی محیط‌ها تقریباً یکسان باشد.

از آنجائی که بیشتر اندازه‌گیری‌های پتانسیل و رفتار گالوانیکی فلزات در مقایسه با سایر محیط‌ها بیشتر و در آب دریا انجام شده است، در نتیجه بیسشتر سری‌های گالوانیک بر اساس این آزمایشات فلزات را تنظیم کرده‌اند و لذا از این جداول می‌توان به منظور احتمالات اولیه در مورد اثرات گالوانیکی در سایر محیط‌ها زمانی که مستقیماً نتایج قابل اجراتری از آن محیط در دسترس نباشد، استفاده نمود.در یک جفت گالوانیک شامل دو فلز قرار گرفته شده در این جدول، خوردگی طبیعی فلزی که موقعیت بالاتری در جدول دارد، احتمالاً شدیدتر می‌شود. در حالی که خوردگی فلز پائین‌تر جدول احتمالاً کاهش می‌یابد یا کاملاً متوقف می‌شود. فلزات با پتانسیل خوردگی مثبت‌تر بی‌اثر یا کاتدیک نامیده می‌شوند و فلزات با پتانسیل خوردگی منفی‌تر به عنوان فلزات یا آلیاژهای آندیک یا فعال شناخته می‌شوند. توجه کنید که در این جدول چندین فلز در یک گروه قرار گرفته‌اند که احتمالاً اختلاف پتانسیل آن‌ها نسبت به هم زیاد نمی‌باشد. بنابراین می‌توان آن‌ها را بدون اثرات گالوانیکی قابل ملاحظه در بسیاری از محیط‌ها در کنار یکدیگر قرار داد.


مقدار اثر گالوانیک
تا اینجا ما فقط جهت اثر گالوانیک را با تعیین پتانسیل نسبی فلزات در یک جفت گالوانیکی مورد بررسی قرار داده‌ایم. در حالی که در عمل ما بیشتر با شدت اثرات گالوانیکی که رخ می‌دهد مواجه هستیم. این شدت با مقدار جریان یا اصطلاحاً شدت جریان (جریان واحد سطح) تعیین می‌شود.بر طبق قانون اهم، مقدار جریان تولید شده توسط جفت‌های گالوانیکی که اختلاف پتانسیل آن‌ها زیاد است، در یک مقاومت معین مستقیماً با ولتاژ متناسب می‌باشد. به عنوان مثال، اختلاف پتانسیل دو فلز روی و مس در آب دریا ٧٠٠ میلی ولت می‌باشد و این و جفت گالوانیکی می‌توانند جریان بیشتری (و در نتیجه خوردگی بیشتر) از سایر جفت‌های گالوانیکی که اختلاف پتانسیل کمتر دارند، مثل NAVAL BRASS و مس (با ۴٠ میلی ولت پتانسیل در آب دریا) تولید نمایند.پتانسیل‌هائی که گفته می‌شود پتانسیل‌هائی هستند که قبل از برقراری هر گونه جریان بین دو فلز اندازه‌گیری شده‌اند و بعضی وقت‌ها آن را پتانسیل جریان باز می‌گویند.
عوامل مؤثر در خوردگی گالوانیکی
Ø نیروی الکتروموتوری : که کاملا" در بالا اشاره شد .
Ø اثرات محیط
هر پدیده محیطی که به برقراری جریان الکتریکی بین دو الکترود مؤثر باشد در خوردگی گالوانیکی نیز مؤثر است مانند رطوبت هوا و بالا بودن دما و...
Ø فاصله دو الکترود
خوردگی گالوانیکی با فاصله دو فلز در محل اتصال نسبت دارد یعنی هرچه از فصل مشترک دو فلز دورتر شویم خوردگی و اثرات آن کاهش می‌یابد و در نزدیکی تماس، خوردگی شدیدتر می‌باشد.
Ø اثر سطح
یک فاکتور مهم دیگر در خوردگی گالوانیکی اثر سطح، یا نسبت سطح کاتد به سطح آند می‌باشد.
نسبت سطحی نامناسب مشتمل بر کاتد بزرگ و آند کوچک است.
برای یک مقدار معین جریان در پیل، دانسیته جریان برای الکترود کوچک به مراتب بزرگ‌تر است تا دانسیته جریان برای الکترود بزرگ‌تر. هرچه دانسته جریان در یک منطقه آندی بزرگ‌تر باشد سرعت خوردگی بیشتر است. خوردگی نواحی آندی ممکن است صد تا هزار برابر بیشتر از حالتی باشد که سطح آند یا کاتد برابرند.


تشخیص خوردگی گالوانیکی
قبل از بحث در مورد راه‌های جلوگیری از خوردگی گالوانیکی، لازم است اول اطمینان حاصل شود که خوردگی گالوانیکی اتفاق افتاده است. برای رخ دادن خوردگی از این نوع، وجود شرایط سه گانه زیر معمولاً ضروری است.دو فلز غیر هم جنس از نظر الکتروشیمی باید وجود داشته باشند.این فلزات باید بطور الکتریکی با یکدیگر تماس داشته باشند. این فلزات باید در معرض یک الکترولیت قرار گرفته باشند.تمام این شرایط برای اینکه خوردگی از نوع گالوانیکی رخ بدهد، باید وجود داشته باشند.به عنوان مثال، ملاحظه می‌شود که فولاد زنگ نزن ٨-١٨ (نوع 304:S 30400) در تماس الکتریکی با فولاد ضد زنگ 18-8MO (نوع 316: S31600) به سرعت خورده می‌شود. با مراجعه به جدول سری گالوانیکی می‌توان متوجه شد که خوردگی پیش آمده از نوع خوردگی گالوانیکی نمی‌باشد. بنابراین با جداسازی این دو فلز مقاومت خوردگی 18-8SS بهبود نمی‌یابد.همچنین در مثالی دیگر دیده می‌شود که یک قطعه آلومینیوم متصل به چدن که در روغن موتور قرار دارد به شدت مورد حمله قرار می‌گیرد.

 به دلیل آنکه روغن موتور و بیشتر مایعات ارگانیک الکترولیت نیستند، بنابراین مشخص می‌شود که این خوردگی از نوع خوردگی گالوانیکی نمی‌باشد. در این مورد هم با جدا کردن دو فلز، مقاومت خوردگی آلومینیوم بهبود پیدا نمی‌کند. علاوه بر سه شرط گفته شده بالا در مورد شناخت خوردگی گالوانیک، جستجوی خوردگی موضعی نزدیک اتصالات بین دو فلز غیر هم جنس راه دیگری برای تشخیص بروز خوردگی از این نوع می‌باشد. خوردگی گالونیکی معمولاً در نزدیک فلز کاتد شده شدت بیشتری دارد. در شکل مربوط به اتصال ورقه آهن با پرچ مسی دیده می‌شود که خوردگی ورقه آهن نزدیک پرچ‌های مسی شدیدتر می‌باشد.


روش جلوگیری از خوردگی گالوانیکی
برای جلوگیری از این خوردگی روش‌های مختلفی وجود دارد که گاهی یکی به تنهائی پاسخگو نمی‌باشد و باید دو یا سه نوع را با هم به کار برد.
حتی‌الامکان سعی شود از دو فلز که در جدول سری الکتروشیمیائی فاصله کمتری نسبت به هم دارند استفاده شود.
از نسبت سطحی نامطلوب، آند کوچک و کاتد بزرگ پرهیز شود. مخصوصاً در اتصالات از خاصیت عایق‌ها دو فلز غیرهمجنس استفاده شود، استفاده از پوشش‌ها مخصوصاً روی آند، استفاده از ممانعت‌کننده‌ها


در مورد موادی که در جدول گالوانیکی دور از یکدیگر می‌باشند از اتصالات پیچ و مهره بپرهیزید. به دلیل کم شدن ضخامت مؤثر در مرحله پیچ‌سازی سعی شود از اتصال زرد جوش BRAZING استفاده شود.
قسمت‌های آندی را طوری طراحی کنید که به سهولت قابل تعویض باشند یا آن‌ها را ضخیم‌تر انتخاب کنید تا عمر بیشتری داشته باشند.
به اتصال‌های گالوانیکی، فلز سومی که نسبت به دو فلز قبلی آند باشد متصل نمائید. (آند فداشونده)


3- خوردگی شیاری
اکثراً در شیارها و نواحی دیگری روی سطح فلز که حالت مرده SHELDED AREAS دارنده و در معرض محیط خورنده قرار می‌گیرند خوردگی موضعی شدیدی اتفاق می‌افتد.این نوع خوردگی معمولاً همراه با حجم‌های کوچک محلول‌ها یا مایعات که در اثر وجود سوراخ سطوح واشرها، محل روی هم قرار گرفتن دو فلز LAPJOINIS، رسوبات سطحی و شیارهای زیرپیچ، مهره‌ها و میخ پرچ‌ها ساکن شده‌اند (حالت مرده) می‌باشد اتفاق می‌افتد به همین دلیل این نوع خوردگی، خوردگی شیاری یا لکه‌ای یا واشری نیز می‌گویند.
عوامل مؤثر در خوردگی شیاری
عوامل مؤثر در این نوع خوردگی در جدول زیر خلاصه شده است:
روش‌های جلوگیری از خوردگی شیاری
برای اتصالات به جای پرچ‌کاری یا پیچ و مهره از جوشکاری با نفوذ کامل مذاب به داخل درزها استفاده شود.
شیارها را در محل روی هم قرار گرفتن دو فلز با جوشکاری مداوم، کالک کردن CAULKING و یا لحیم‌کاری بپوشانید.
از ته‌نشین شدن مواد و تجمع آن‌ها در کف تانک‌ها و مخازن جلوگیری شود.
از ایجاد گوشه‌های تیز و نواحی مرده و ساکن در تجهیزات بپرهیزید.
بازرسی و تمیز تمودن مرتب تجهیزات
حذف جامدات معلق در فرآیند کارخانه‌ها
در مرحله خوابیدن کارخانه، مواد جاذب رطوبت WET PACKING MATERIALS را حذف نمائید.
در صورت امکان، محیط یکنواخت به وجود بیاورید مثلاً در پشت بند BACKFILL کردن یک خط لوله.
هر جا که ممکن باشد از واشرهای جامد که جاذب رطوبت نیستند NONABSOKBENT مانند تفلون استفاده نمائید.


4- حفره‌دار شدن
حفره‌دار شدن نوعی خوردگی شدیداً موضعی است که باعث سوراخ شدن فلز می‌شود. این سوراخ‌ها ممکن است قطرهای مختلفی داشته باشند، اما در اکثر موارد قطر آن‌ها کوچک است.حفره‌ها گاهی مجزا بوده و گاهی آنقدر نزدیک هم هستند که سطح زبری به وجود می‌آورند. معمولاً در صورتی که قطر دهانه محل خورده شده تقریباً مساوی یا کمتر از عمق آن باشد شکل حاصل را حفره می‌نامند.
خصوصیات حفره‌ها
حفره‌ها معمولاً در جهت نیروی جاذبه رشد می‌کنند اکثر حفره‌ها روی سطوح افقی به وجود آمده و به پائین رشد می‌کنند.
دوره شروع INITIATION حفره‌دار شدن معمولاً طولانی است و بسته به فلز و محیط این دوره‌ها بین چندین ماه یا سال طول می‌کشد ولی پس از تشکیل به سرعت رشد می‌کنند.
حفره‌ها موقع رشد تمایل به خالی کردن زیر سطح فلز UNDERCUT دارند و با سرعت دائماً افزاینده‌ای به داخل نفوذ می‌کنند.
حفره‌دار شدن در اثر یک واکنش آندی منحصربفرد است. این نوع خوردگی اتوماتیک است. یعنی واکنش‌های خوردگی در داخل حفره شرایطی را به وجود می‌آورند که محرک ادامه خودشان هستند.
اکثر انهدام‌های ناشی از حفره‌دار شدن در اثر کلرورها و یون‌های حاوی کلر می‌باشند. بنابراین در محیط‌های آبی و نمک‌دار و هیپوکلریت‌ها (مواد سفیدکننده) BLEACHES این نوع خوردگی زیاد می‌شود.
حفره‌دار شدن معمولاً‌به همراه محیط خورنده در حالت ساکن و مرده مثل مایع درون یک تانک یا مایع جمع شده در یک قسمت غیرفعال سیستم لوله‌کشی اتفاق می‌افتد.افزایش سرعت حرکت محیط خورنده غالباً این نوع خوردگی را کاهش می‌دهد، مثلاُ یک پمپ از جنس فولاد زنگ نزن که برای انتقال آب دریا به کار می‌رود. اگر دائماً کار کند عمر بیشتری خواهد داشت تا در حال توقف‌های طولانی مدت (از نظر خوردگی).
چون حفره‌دار شدن یک نوع خوردگی موضعی و متمرکز است آزمایشات معمولی اندازه‌گیری تقلیل وزن را نمی‌توان برای ارزیابی یا حتی مقایسه در مورد آن به کار برد چون تقلیل وزن فلز خیلی کم بوده و عمق نفوذ را نشان نمی‌دهد.گرفتن عمق میانگین نیرو روش ضعیفی می‌باشد زیرا همواره عمیق‌ترین حفره است که باعث انهام می‌گردد.بنابراین مبنای اندازه‌گیری باید عمیق‌ترین حفره موجود باشد.


مکانیزم خوردگی حفره‌ای
برای توضیح مکنیزم خوردگی حفره‌ای می‌توان آن را در دو بخش اولیه یعنی شروع تشکیل حفره و بخش دوم که شامل فعالیت‌های اتوکاتالیتیک می‌باشد بررسی نمود.
بخش اولیه: پیدایش حفره INITIATION
یک قطعه فلز M عاری از هر گونه سوراخ یا حفره را در نظر بگیرید که در داخل محلول کلرورسدیم اکسیژن‌دار فرو برده شده است. اگر به هر دلیلی سرعت انحلال فلز بطور لحظه‌ای در یک نقطه خاص بالاتر باشد یون‌های کلر به این نقطه مهاجرت می‌کنند. چون یو‌های کلر انحلال فلز را تسریع می‌کنند شرایط مساعدی برای خوردگی سریع‌تر فلز در آن نقطه فراهم می‌شود.سرعت انحلال ممکن است در اثر یک خراش سطحی یا یک نابجائی که به سطح رسیده است یا نواقص دیگر یا غیر یکنواختی ترکیب شیمیائی محلول بطور لحظه‌ای در یک نقطه باشد.واضح است که در هر مرحله شروع و مراحل اولیه رشد یک حفره، شرایط تا حدودی ناپایدار می‌باشد.غلظت موضعی و بالای یون‌های کلر و هیدروژن ممکن است در اثر جابجائی ناگهانی محلول از بین بروند، زیرا هنوز عمق حفره آنقدر نشده است که محلول موجود در آن ساکن شده و از جریان محلول اصلی در امان بماند.
بخش دوم: خاصیت خودتکثیر حفره‌ها SELF STMULATING SELF PROPAYATINGS
این پدیده پس از تشکیل حفره با عمق مناسب که موجب ساکن بودن سیال در آن شود شورع می‌شود. برای توضیح این بخش شکل ذیل را در نظر بگیرید.فلز M به وسیله محلول نمک طعام اکسیژ‌دار AERATED در معرض حفره‌دار شدن قرار دارد.انحلال سریع فلز در داخل حفره واقع شده در حالی که احیا اکسیژن روی سطح مجاور انجام می‌شود، این واکنش خوردگی خود محرک و خود تکثیر می‌باشد.انحلال سریع فلز در داخل حفره باعث ایجاد بار مثبت اضافی در این ناحیه می‌شود که در نتیجه برای برقراری تعادل الکتریکی یون‌های کلر به داخل حفره مهاجرت می‌کند. بدین ترتیب در داخل حفره غلظت بالائی از MCL ایجاد می‌شود و در نتیتجه هیدرولیز غلظت بالائی از به وجود می‌آید.


اکسیداسیون 
احیاء 
یون‌های هیدروژن و کلر باعث تسریع انحلال اکثر فلزات و آلیاژها می‌گردند و شتاب واکنش با گذشت زمان زیادتر می‌شود. چون قابلیت انحلال اکسیژن در محلول‌های غلیظ تقریباً صفر است. هیچ‌گونه احیا اکسیژن در داخل حفره صورت نمی‌گیرد. واکنش کاتدی احیا اکسیژن در داخل حفره صورت نمی‌گیرد. واکشن کاتدی احیا اکسیژن روی سطح خارجی مجاور حفره باعث محافظت آن سطوح در مقابل خوردگی می‌شود، به عبارتی حفره‌ها بقیه سطح فلز را حفاظت کاتدی می‌کننند و به همین دلیل خوردگی حفره در جهت جاذبه زمین رشد می‌کند.
شکل2-3: فرآیندهای اتومتیک در داخل یک حفره (شکل روی جلد)


روش‌های جلوگیری از خوردگی حفره‌ای
&Oslash

/ 0 نظر / 555 بازدید