icolorex.htgetrid.com/ar/مواد خاصةالتآكل

أسباب وملامح وطرق الحماية من التآكل الكهروكيميائي

من بين جميع أنواع تدمير المعادن الموجودة ، يحدث التآكل الكهروكيميائي ، الذي يحدث نتيجة لتفاعله مع وسط موصل كهربائيا ، في أغلب الأحيان. السبب الرئيسي لهذه الظاهرة هو عدم الاستقرار الحراري للمعادن في البيئات المحيطة بها.

أحد أصناف التآكل الكهروكيميائي

العديد من الكائنات والهياكل تخضع لهذا النوع من التآكل:

  • أنابيب الغاز والمياه ؛
  • عناصر المركبات ؛
  • المنشآت الأخرى المصنوعة من المعدن.

عمليات التآكل ، أي الصدأ ، يمكن أن تحدث في الجو ، في الأرض ، وحتى في المياه المالحة. تنظيف الهياكل المعدنية من مظاهر التآكل الكهروكيميائي عملية معقدة وطويلة ، وبالتالي ، فمن الأسهل لمنع حدوثها.

إلى محتويات ↑

الأصناف الرئيسية

عندما يحدث التآكل في الشوارد ، يتم تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية. في هذا الصدد ، يطلق عليه الكهروكيميائية. من المعتاد التمييز بين أنواع التآكل الكهروكيميائي التالية.

بين الحبيبية

ويعني التآكل بين الخلايا الحبيبية ظاهرة خطيرة تدمر فيها حدود الحبوب من النيكل والألمنيوم والمعادن الأخرى بشكل انتقائي. نتيجة لذلك ، يتم فقد خصائص القوة والبلاستيك للمادة. الخطر الرئيسي لهذا النوع من التآكل هو أنه ليس دائما ملحوظا بصريا.

نوع بين الخلايا من التآكل

إلى محتويات ↑

تأليب

تأليب التآكل الكهروكيميائي هو آفة نقطة للأقسام الفردية لسطح النحاس والمعادن الأخرى. اعتمادًا على طبيعة الآفة ، هناك حفر مغلقة ومفتوحة وكذلك سطح. يمكن أن يختلف حجم المناطق المصابة من 0.1 مم إلى 1.5 مم.

تآكل النحاس

إلى محتويات ↑

شق

يسمى شق التآكل الكهروكيميائي عادةً العملية المعززة لتدمير الهياكل المعدنية في مواقع الشقوق والثغرات والشقوق. يمكن أن يحدث تآكل شق في الهواء ، ومخاليط الغاز ، ومياه البحر. يتميز هذا النوع من التدمير بخطوط أنابيب الغاز وقيعان السفن والعديد من الأشياء الأخرى.

التآكل شائع تحت ظروف كمية صغيرة من عامل مؤكسد بسبب مقاربة صعبة لجدران الفجوة. هذا يؤدي إلى تراكم المنتجات المسببة للتآكل داخل الفجوات. قد يتغير المنحل بالكهرباء الموجود في المساحة الداخلية للفجوة بسبب التحلل المائي لمنتجات التآكل.

شق التآكل في مفاصل الهياكل المعدنية

لحماية المعادن من تآكل الشقوق ، من المعتاد تطبيق عدة طرق:

  • ختم الفجوات والشقوق ؛
  • الحماية الكهروكيميائية.
  • عملية تثبيط.

كطرق وقائية ، يجب فقط استخدام المواد الأقل تعرضًا للصدأ ، بالإضافة إلى التصميم الكفء والعقلاني لأنابيب الغاز والأشياء المهمة الأخرى منذ البداية.

الوقاية المناسبة في كثير من الحالات هي عملية أبسط من التنظيف اللاحق للهياكل المعدنية من الصدأ العنيد.

إلى محتويات ↑

كيف تتجلى أنواع مختلفة من التآكل؟

كمثال على مسار عملية التآكل ، يمكننا أن نستشهد بتدمير مختلف الأجهزة ومكونات السيارات وأي هياكل مصنوعة من المعدن وموجودة:

  • في الهواء
  • في المياه - البحار والأنهار الموجودة في التربة وتحت التربة ؛
  • في البيئات التقنية ، إلخ.

منتج صدئ

في عملية الصدأ ، يصبح المعدن خلية كلفانية متعددة الإلكترونية. لذلك ، على سبيل المثال ، في حالة ملامسة النحاس والحديد في وسط كهربي ، يكون النحاس هو الكاثود ، والحديد هو الأنود. بإبعاد إلكترونات النحاس ، يدخل الحديد في شكل أيونات إلى الحل. تبدأ أيونات الهيدروجين في التحرك نحو النحاس ويتم تصريفها هناك. تصبح أكثر وأكثر سلبية ، يصبح الكاثود قريباً مساوياً لإمكانات الأنود ، ونتيجة لذلك تبدأ عملية التآكل في التباطؤ.

أنواع مختلفة من التآكل تعبر عن نفسها بطرق مختلفة. وبشكل أكثر كثافة ، يظهر التآكل الكهروكيميائي في تلك الحالات عندما تكون هناك شوائب من المعدن مع نشاط أقل في الكاثود مقارنة بالتآكل - يظهر الصدأ عليها بشكل أسرع ويعبر تمامًا.

حدوث التآكل في الغلاف الجوي يحدث في الهواء الرطب ودرجة الحرارة العادية. في هذه الحالة ، يتم تشكيل فيلم من الرطوبة مع الأكسجين المذاب على سطح المعدن. تصبح عملية تدمير المعادن أكثر كثافة مع زيادة رطوبة الهواء ومحتوى أكاسيد غازية من الكربون والكبريت ، شريطة أن:

  • تشققات
  • خشونة
  • العوامل الأخرى التي تسهل عملية التكثيف.

جسر التآكل

يؤثر تآكل التربة بشكل كبير على مجموعة متنوعة من الهياكل الجوفية وخطوط أنابيب الغاز والكابلات وغيرها من الهياكل. يحدث تدمير النحاس والمعادن الأخرى بسبب اتصالها الوثيق برطوبة التربة ، والتي تحتوي أيضًا على الأكسجين المذاب. يمكن أن يحدث تدمير خطوط الأنابيب بالفعل بعد ستة أشهر من لحظة بنائها في حالة تميز التربة التي يتم تركيبها فيها بزيادة الحموضة.

تحت تأثير التيارات الشاردة المنبعثة من الأجسام الغريبة ، يحدث التآكل الكهربائي. وتتمثل مصادرها الرئيسية في السكك الحديدية الكهربائية وخطوط الطاقة ، فضلاً عن المنشآت الخاصة التي تعمل على تيار كهربائي ثابت. إلى حد كبير ، هذا النوع من التآكل يستفز تدمير:

  • خطوط أنابيب الغاز ؛
  • جميع أنواع الهياكل (الجسور ، حظائر الطائرات) ؛
  • كابلات الكهرباء
  • خطوط أنابيب النفط.

تثير حركة التيار الكهربائي ظهور أقسام المدخل والخروج من الإلكترونات - أي الكاثودات والأنودات. العملية المدمرة الأكثر كثافة هي بالتحديد في المناطق ذات الأنودات ، لذلك الصدأ أكثر وضوحًا عليها.

يمكن أن يكون سبب تآكل المكونات الفردية لأنابيب الغاز وخطوط أنابيب المياه حقيقة أن عملية تركيبها مختلطة ، أي تحدث باستخدام مواد مختلفة. الأمثلة الأكثر شيوعًا هي تأكل التآكل في العناصر النحاسية ، وكذلك التآكل الثنائي الفلز.

في التركيب المختلط لعناصر الحديد مع سبائك النحاس والزنك ، تكون عملية التآكل أقل أهمية من عملية صب النحاس ، أي مع سبائك النحاس والزنك والقصدير. يمكن منع تآكل خطوط الأنابيب باستخدام طرق خاصة.

تآكل الأنابيب

إلى محتويات ↑

طرق حماية الصدأ

طرق مختلفة تستخدم لمكافحة الصدأ غدرا. النظر في تلك الأكثر فعالية.

طريقة رقم 1

واحدة من أكثر الطرق شعبية هي الحماية الكهروكيميائية للحديد الزهر والصلب والتيتانيوم والنحاس والمعادن الأخرى. ما هو على أساس؟

المعالجة الكهروكيميائية للمعادن هي طريقة خاصة تهدف إلى تغيير الشكل والحجم وخشونة السطح عن طريق إذابة انوديك في المنحل بالكهرباء تحت تأثير التيار الكهربائي.

من أجل توفير حماية موثوقة ضد الصدأ ، من الضروري معالجتها بوسائل خاصة حتى قبل البدء في استخدام المنتجات المعدنية ، والتي تحتوي في تكوينها على مكونات مختلفة من أصل عضوي وغير عضوي.تسمح لك هذه الطريقة بمنع ظهور الصدأ في وقت معين ، ولكن في وقت لاحق سيكون عليك تحديث الطلاء.

دائرة الحماية الكاثودية
مخطط الحماية الكاثودية لخطوط الأنابيب

الحماية الكهربائية هي عملية يتم فيها ربط الهيكل المعدني بمصدر خارجي للتيار الكهربائي الثابت. نتيجة لذلك ، يتم تشكيل استقطاب أقطاب من نوع الكاثود على سطحه ، وجميع مناطق الأنود تبدأ في التحول إلى مناطق كاثودية.

يمكن أن تحدث المعالجة الكهروكيميائية للمعادن بمشاركة الأنود أو الكاثود. في بعض الحالات ، تحدث معالجة بالتناوب للمنتج المعدني مع كلا القطبين.

تعد الحماية من التآكل الكاثودي ضرورية في الحالات التي لا يكون فيها المعدن المراد حمايته مهيئًا للتخميل. يتم توصيل مصدر تيار خارجي ، محطة حماية كاثودية خاصة ، بمنتج معدني. هذه الطريقة مناسبة لحماية أنابيب الغاز ، وكذلك أنابيب المياه والتدفئة. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة لها عيوب معينة في شكل تكسير وتدمير الطلاءات الواقية - وهذا يحدث في حالات التشرد الكبير لاحتمال الكائن في الاتجاه السلبي.

إلى محتويات ↑

طريقة رقم 2

يمكن إجراء معالجة Electrospark للمعادن باستخدام محطات من أنواع مختلفة - عدم الاتصال والاتصال ، وكذلك الأنود الميكانيكية.

طريقة رقم 3

لحماية أنابيب الغاز وخطوط الأنابيب الأخرى بشكل موثوق من الصدأ ، غالبًا ما يتم استخدام طريقة مثل رش القوس الكهربائي. مزايا هذه الطريقة واضحة:

حماية الأنابيب ضد الصدأ

  • سمك كبير من طبقة واقية.
  • مستوى عال من الأداء والموثوقية ؛
  • استخدام معدات غير مكلفة نسبيا.
  • عملية تكنولوجية بسيطة ؛
  • إمكانية استخدام الخطوط الآلية ؛
  • انخفاض تكاليف الطاقة.

من بين عيوب هذه الطريقة انخفاض الكفاءة في معالجة الهياكل في البيئات المسببة للتآكل ، وكذلك التصاق غير كافٍ بقاعدة الصلب في بعض الحالات. في أي حالات أخرى ، تكون الحماية الكهربائية فعالة للغاية.

إلى محتويات ↑

طريقة رقم 4

لحماية مجموعة متنوعة من الهياكل المعدنية - خطوط أنابيب الغاز ، هياكل الجسور ، جميع أنواع خطوط الأنابيب - مطلوب علاج فعال ضد التآكل.

حماية التآكل

يتم تنفيذ هذا الإجراء على عدة مراحل:

  • إزالة الدهون وزيوت الجسم بشكل كامل باستخدام مذيبات فعالة ؛
  • يتم تنظيف السطح المعالج من الأملاح القابلة للذوبان في الماء - باستخدام أجهزة عالية الضغط المهنية ؛
  • إزالة الأخطاء الهيكلية الحالية ، ومحاذاة الحواف - وهذا ضروري لمنع الرقائق من الطلاء المطبق ؛
  • تنظيف شامل للأسطح باستخدام جهاز سفع بالرمل - يتم ذلك ليس فقط لإزالة الصدأ ، ولكن أيضًا لإعطاء درجة الخشونة المطلوبة ؛
  • تطبيق المواد المضادة للتآكل وطبقة واقية إضافية.

توفر المعالجة المسبقة المناسبة لأنابيب الغاز وجميع أنواع الهياكل المعدنية لهم حماية موثوقة ضد التآكل الكهروكيميائي أثناء التشغيل.

أضف تعليق

دهانات

الغراء

الأدوات