چرا فولاد ضد زنگ خورده می شود: بینش در مورد انواع خوردگی و عوامل محیطی

فهرست مطالب

آیا فولاد ضد زنگ خوردگی می کند؟

اگرچه فولاد ضد زنگ به دلیل مقاومت در برابر خوردگی شناخته شده است، اما کاملاً در برابر زنگ زدگی یا خوردگی مصون نیست.

مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ از یک لایه غیرفعال بر روی سطح آن ناشی می شود که عمدتاً از کروم (Cr) تشکیل شده است که با اکسیژن واکنش می دهد و یک لایه اکسید کروم تشکیل می دهد.

این لایه غیرفعال از فولاد در برابر اکثر مواد خورنده محافظت می کند. با این حال، تحت شرایط خاص، فولاد ضد زنگ همچنان می تواند زنگ بزند یا خورده شود.

خوردگی فولاد ضد زنگ

انواع متداول خوردگی فولاد ضد زنگ

خوردگی یکنواخت: این خوردگی معمولاً به دلیل قرار گرفتن طولانی مدت در محیط های اسیدی یا شور به طور مساوی در سطح فولاد ضد زنگ توزیع می شود.

خوردگی موضعی:

  • خوردگی حفره ای: زمانی رخ می دهد که مواد خورنده مانند یون های کلرید به عیوب ریز روی سطح فولاد زنگ نزن نفوذ کرده و حفره های کوچکی را تشکیل دهند.
  • ترک خوردگی تنشی (SCC): ناشی از اثر ترکیبی تنش کششی و محیط خورنده، که منجر به ایجاد ترک در مواد می شود.
  • خوردگی شکاف: در فضاهای بسته یا محصور که در آن عرضه اکسیژن محدود است رخ می دهد و منجر به خوردگی موضعی می شود.
  • خوردگی بین دانه ای: هنگامی که فولاد ضد زنگ در دماهای بالا گرم می شود، بارش کاربید در مرزهای دانه می تواند مقاومت به خوردگی را در آن مناطق کاهش دهد.

خستگی ناشی از خوردگی: این زمانی اتفاق می افتد که فولاد ضد زنگ در شرایطی که در یک محیط خورنده قرار دارد، تحت سیکل های تنش مکرر قرار می گیرد و باعث ایجاد ترک های خستگی می شود.

علل خوردگی فولاد ضد زنگ

محیط های کلرید (یون های کلرید): کلریدها (به عنوان مثال، آب دریا، آب شور، پاک کننده های حاوی کلر) یکی از علل شایع خوردگی هستند. یون های کلرید می توانند لایه غیرفعال سازی روی سطح را بشکنند و منجر به خوردگی موضعی شوند.

محیط های با دمای بالا: در محیط‌های با دمای بالا، لایه غیرفعال روی فولاد ضد زنگ ممکن است نازک‌تر شود و خوردگی را تسریع کند. به طور خاص، بالاتر از 800 درجه سانتیگراد، انواع خاصی از فولاد ضد زنگ مستعد خوردگی بین دانه ای هستند که در مرزهای دانه رخ می دهد و باعث شکنندگی می شود.

قرار گرفتن طولانی مدت در معرض محلول های اسیدی یا قلیایی: اگرچه فولاد ضد زنگ در برابر اکثر مواد اسیدی مقاوم است، اما همچنان می تواند در اسیدها یا بازهای قوی بسیار غلیظ خورده شود. به عنوان مثال، اسید سولفوریک غلیظ، اسید هیدروکلریک و اسید هیدروفلوریک می توانند لایه محافظ فولاد ضد زنگ را بشکنند.

محیط های کم اکسیژن: لایه غیرفعال سازی روی فولاد ضد زنگ برای حفظ یکپارچگی خود به اکسیژن نیاز دارد. در محیط های کم اکسیژن (به عنوان مثال، خطوط لوله بسته یا آب عمیق)، لایه غیرفعال می تواند آسیب ببیند و سطح فلز را در معرض خوردگی قرار دهد.

انتخاب آلیاژ نامناسب: انواع مختلف فولاد ضد زنگ دارای سطوح مختلفی از مقاومت در برابر خوردگی هستند. به عنوان مثال، فولاد ضد زنگ 304 برای محیط های عمومی مناسب است، اما ممکن است در محیط هایی با غلظت کلرید بالا خورده شود. در چنین مواردی، فولاد ضد زنگ 316 (که حاوی مولیبدن است) مقاومت در برابر خوردگی بهتری ارائه می دهد.

آسیب و آلودگی مکانیکی: اگر سطح فولاد ضد زنگ خراشیده، فرسوده یا آلوده شود، به ویژه در اثر زنگ زدگی یا ذرات اکسید فلز، لایه غیرفعال می تواند آسیب ببیند و منجر به خوردگی موضعی شود. این معمولا به عنوان خوردگی سایش شناخته می شود.

چگونه از خوردگی فولاد ضد زنگ جلوگیری کنیم

از علل خوردگی فولاد ضد زنگ که در بالا ذکر شد، واضح است که مکانیسم خوردگی ارتباط نزدیکی با تخریب لایه غیرفعال و توانایی آن در خود ترمیم دارد.

خوردگی در نتیجه تاثیر ترکیبی عوامل محیطی (مانند یون های کلرید، محیط های اسیدی، غلظت اکسیژن) و عوامل مکانیکی (مانند تنش، سایش) رخ می دهد.

انتخاب مواد فولاد ضد زنگ مناسب، اجتناب از محیط های خشن، اجرای عملیات سطحی مناسب، و انجام بازرسی و نگهداری منظم می تواند به کاهش خطر خوردگی کمک کند.

برای جلوگیری از خوردگی فولاد ضد زنگ می توان اقدامات زیر را انجام داد:

مواد مناسب را انتخاب کنید: انواع مختلف فولاد ضد زنگ درجات مختلفی از مقاومت در برابر خوردگی را ارائه می دهند. انتخاب مواد مناسب برای شرایط محیطی مهم است:

  • فولاد ضد زنگ 316 (که حاوی مولیبدن است) مقاومت بهتری در برابر خوردگی در محیط های کلرید ارائه می دهد و آن را برای محیط های دریایی یا آب شور مناسب می کند.
  • فولاد ضد زنگ 304 برای محیط های عمومی مناسب است اما ممکن است در غلظت های بالای کلرید یا محیط های اسیدی قوی خورده شود.

از قرار گرفتن در معرض محیط های کلرید خودداری کنید: یون های کلرید یکی از عوامل اصلی خوردگی فولاد ضد زنگ هستند. از قرار گرفتن طولانی مدت در معرض آب دریا، آب شور، پاک کننده های حاوی کلر یا سایر مواد مبتنی بر کلرید خودداری کنید. اگر اجتناب ناپذیر است، آلیاژهایی با مقاومت در برابر خوردگی قوی تر مانند فولاد ضد زنگ 316 انتخاب کنید.

نظافت و نگهداری منظم: تجمع کثیفی، گریس یا مواد خورنده روی سطح فولاد ضد زنگ می تواند به لایه محافظ آن آسیب برساند. برای حذف آلودگی ها و جلوگیری از خوردگی، سطح را به طور مرتب تمیز کنید. از پاک کننده های غیر خورنده و ملایم استفاده کنید و از اسیدها یا بازهای قوی در طول تمیز کردن اجتناب کنید.

اطمینان از تامین اکسیژن: لایه غیرفعال سازی روی فولاد ضد زنگ برای دست نخورده ماندن به اکسیژن نیاز دارد. از قرار دادن فولاد ضد زنگ در محیط های کم اکسیژن خودداری کنید. به عنوان مثال، از تامین اکسیژن کافی در خطوط لوله بسته یا محیط های عمیق آب اطمینان حاصل کنید، یا به طور مرتب سطح اکسیژن را در فضاهای بسته بررسی کنید.

اجتناب از محیط های با دمای بالا: دماهای بالا (مخصوصاً بالای 800 درجه سانتیگراد) می تواند لایه غیرفعال را روی فولاد ضد زنگ شکسته و منجر به خوردگی بین دانه ای یا انواع دیگر خوردگی شود. از قرار دادن فولاد ضد زنگ در معرض دمای بیش از حد بالا، به ویژه در شرایط گرمایش طولانی مدت خودداری کنید.

جلوگیری از آسیب مکانیکی: آسیب مکانیکی (به عنوان مثال، خراش یا سایش) می تواند لایه غیرفعال محافظ را بشکند و خطر خوردگی را افزایش دهد. از ابزار و روش های مناسب برای جلوگیری از آسیب به سطوح فولادی ضد زنگ استفاده کنید. برای مناطق مستعد آسیب، استفاده از پوشش های محافظ یا سایر اقدامات پیشگیرانه را در نظر بگیرید.

از درمان های سطحی مناسب استفاده کنید: درمان‌های سطحی مانند پرداخت یا غیرفعال کردن می‌توانند مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ را افزایش دهند. عملیات غیرفعال سازی می تواند لایه غیرفعال سازی را بهبود بخشد و مقاومت به خوردگی را افزایش دهد. برای فولاد ضد زنگ که در معرض محیط‌های شدید قرار می‌گیرد، می‌توان از روش‌های حفاظت از سطح اضافی مانند پوشش‌های ضد خوردگی استفاده کرد.

از تماس با محصولات آهن خودداری کنید: فولاد ضد زنگ به راحتی توسط زنگ زدگی ناشی از مواد مبتنی بر آهن آلوده می شود. ذرات زنگ ممکن است به سطح فولاد ضد زنگ بچسبد و به لایه غیرفعال آسیب برساند و باعث ایجاد خوردگی شود. هنگام استفاده یا نگهداری از فولاد ضد زنگ، از تماس با محصولات آهنی بخصوص در محیط های مرطوب خودداری کنید.

از تکنیک های جوشکاری مناسب استفاده کنید: در حین جوشکاری، دمای بالا ممکن است لایه غیرفعال را از بین ببرد و منجر به خوردگی در نواحی جوش شده شود. استفاده از مواد و تکنیک های مناسب جوشکاری (مثلاً جوشکاری در دمای پایین، اجتناب از گرمای بیش از حد) می تواند خطر خوردگی را در مناطق جوش داده شده کاهش دهد.

جلوگیری از خوردگی شکاف: خوردگی شکافی معمولاً در نواحی مهر و موم شده، مانند اتصالات فلنج یا اتصالات لوله، که در آن اکسیژن محدود است، رخ می دهد و باعث تسریع خوردگی می شود. مرتباً این نواحی را بازرسی کنید و آب بندی مناسب را حفظ کنید یا از مواد تخصصی (مثلاً فلنج هایی با واشرهای آب بندی) برای کاهش خطر خوردگی شکاف استفاده کنید.

نتیجه گیری

با انتخاب مواد فولاد ضد زنگ مناسب، انجام تعمیر و نگهداری منظم، اجتناب از تماس با مواد خورنده، حفظ شرایط محیطی بهینه (مانند اکسیژن و دما) و اعمال تیمارهای سطحی مناسب، می توان خطر خوردگی فولاد ضد زنگ را به طور موثر به حداقل رساند.

منابع مرتبط
اتصالات فلنج فولاد کربنی به فولاد ضد زنگ

مزایای فلنج: استحکام، آب بندی و سازگاری در کاربردهای صنعتی

فلنج ها با عملکردهای اصلی خود از جمله اتصال لوله ها و تجهیزات، تضمین آب بندی، سازگاری با اندازه ها و مواد مختلف، تحمل فشار و دمای بالا، ارائه استاندارد و قابلیت تعویض، تسهیل نگهداری و تطبیق با طرح های پیچیده، نقش مهمی در سیستم های خط لوله ایفا می کنند.

ادامه مطلب »

مروری بر فلنج های ANSI و ابعاد آن

فلنج های ANSI اتصال دهنده های خط لوله هستند که با استانداردهای موسسه استاندارد ملی آمریکا (ANSI) مطابقت دارند. از آنها برای اتصال لوله ها، شیرها، پمپ ها و سایر تجهیزات استفاده می شود. طراحی و ساخت فلنج های ANSI از استانداردهایی مانند ANSI/ASME B16.5 یا ANSI/ASME B16.47 پیروی می کند و از یکنواختی و قابلیت تعویض در ابعاد، درجه بندی فشار و مواد اطمینان می دهد.

ادامه مطلب »

مقایسه اتصالات Swage و Reducer: کدام یک برای سیستم لوله کشی شما مناسب تر است؟

هر دو اتصالات Reducer و Swage برای اتصال لوله‌های با قطرهای مختلف استفاده می‌شوند، اما Reducer انتقال نرم‌تری را فراهم می‌کند و معمولاً در سیستم‌های لوله‌کشی بزرگ‌تر که در آن تغییرات تدریجی در اندازه لوله ضروری است استفاده می‌شود. از سوی دیگر، Swage برای تغییر سریع اندازه لوله در بخش های لوله کوتاه طراحی شده است، و آن را برای فضاهای فشرده و موقعیت هایی که تغییرات ابعادی محدودی مورد نیاز است، ایده آل می کند.

ادامه مطلب »
تنظیمات برگزیده کوکی ها را به روز کنید
fa_IRFA
به بالا بروید