خوردگی موضعی چیست؟
خوردگی موضعی به پدیده خوردگی اطلاق می شود که در نواحی موضعی خاصی روی سطح ماده رخ می دهد، به جای اینکه به طور یکنواخت در کل سطح توزیع شود. این نوع خوردگی اغلب منجر به آسیب شدیدتر در مناطق خاصی از مواد می شود.
انواع متداول خوردگی موضعی عبارتند از:
- خوردگی حفره ای: این نوع خوردگی حفرهها یا سوراخهای کوچکی را روی سطح فلز ایجاد میکند که معمولاً توسط مناطقی که لایه محافظ وجود ندارد، به ویژه در فولادهای ضد زنگ یا آلیاژهای دیگر ایجاد میشود.
- خوردگی شکاف: در فضاهای باریک یا شکاف هایی که سطوح فلزی در تماس هستند رخ می دهد و جریان آب و اکسیژن را محدود می کند که باعث خوردگی می شود.
- خوردگی توخالی: در موادی مانند آلیاژهای آلومینیوم رایج است، جایی که خوردگی روی سطح یا نواحی تماس متمرکز می شود و عیوب سوراخ مانند کوچکی را ایجاد می کند.
خوردگی موضعی معمولاً خطرناکتر از خوردگی یکنواخت است زیرا میتواند در مدت زمان کوتاهی آسیب عمیقی ایجاد کند و تشخیص آن از طریق روشهای بازرسی مرسوم دشوار است.
ویژگی های خوردگی موضعی
مناطق خوردگی متمرکز: برخلاف خوردگی یکنواخت، خوردگی موضعی تنها در نواحی خاصی از مواد رخ میدهد و در نتیجه در نواحی موضعی خوردگی عمیق ایجاد میشود، در حالی که سایر قسمتها ممکن است هیچ آسیب قابل مشاهدهای نشان ندهند.
نرخ خوردگی بالاتر: خوردگی موضعی معمولاً منجر به نرخ خوردگی سریعتر در مناطق خاص میشود و باعث تخریب یا سوراخ شدن سریع در آن مناطق میشود، در حالی که خوردگی کلی روی سطح نسبتاً کم باقی میماند.
تشخیص مشکل: از آنجایی که خوردگی فقط در نواحی موضعی رخ می دهد، تشخیص آن اغلب از طریق بازرسی های بصری منظم یا روش های معاینه سطحی آسان نیست. تکنیکهای بازرسی دقیقتر، مانند آزمایش اولتراسونیک یا روشهای الکتروشیمیایی، معمولاً مورد نیاز است.
نمونه هایی از خوردگی موضعی
خوردگی حفره ای در فولاد ضد زنگ:
مثال: در محیط های آب دریا، لوله ها یا تجهیزات فولادی ضد زنگ ممکن است دچار خوردگی حفره ای شوند. آب دریا حاوی غلظت بالایی از یون های کلرید است که می تواند لایه غیرفعال سازی محافظ فولاد ضد زنگ را بشکند و منجر به ایجاد گودال های کوچک و عمیق شود. این گودال ها ممکن است گسترش یافته و آسیب های ساختاری جدی ایجاد کنند.
کاربردهای رایج: سیستم های خنک کننده آب دریا، راکتورهای شیمیایی، تجهیزات کشتی.
خوردگی موضعی در مبدل های حرارتی:
مثال: در مبدل های حرارتی، خوردگی موضعی ممکن است در مناطقی رخ دهد که جریان آب ناهموار است یا آب تجمع می یابد، به خصوص اگر آب حاوی یون های خورنده باشد (مانند یون های کلرید). این موضوع در سیستم های خنک کننده در صنایع پتروشیمی یا برق رایج است.
کاربردهای رایج: پالایشگاه های نفت، سیستم های خنک کننده کارخانه های شیمیایی، مبدل های حرارتی.
چگونه از خوردگی موضعی جلوگیری کنیم
جلوگیری از خوردگی موضعی به طور کلی شامل ترکیبی از اقدامات مانند انتخاب مواد، بهینه سازی طراحی، تصفیه سطح، کنترل محیطی و نگهداری منظم است. در اینجا برخی از استراتژی های رایج پیشگیری آورده شده است:
مواد مناسب را انتخاب کنید
مواد مقاوم در برابر خوردگی: اولین قدم برای جلوگیری از خوردگی موضعی، انتخاب مواد با مقاومت در برابر خوردگی عالی است. به عنوان مثال، فولادهای ضد زنگ (مانند 304 لیتر, 316 لیترفولادهای پر آلیاژ، آلیاژهای مبتنی بر نیکل و آلیاژهای تیتانیوم در جلوگیری از خوردگی موضعی در محیطهای خاص مؤثر هستند.
آلیاژهای مقاوم در برابر کلرید: در محیط های پر کلرید (مانند آب دریا یا آب شور)، استفاده از مواد مقاوم در برابر کلرید، مانند فولاد ضد زنگ فوق دوبلکس (2205), هاستلوییا Inconel می تواند خطر خوردگی حفره ای و شکافی را کاهش دهد.
درمان سطحی
غیرفعال سازی: غیرفعال کردن فولاد ضد زنگ و سایر مواد می تواند مقاومت در برابر خوردگی آنها را با تشکیل یک لایه محافظ بر روی سطح بهبود بخشد و از بروز حفره ها بکاهد.
محافظت از پوشش: استفاده از پوشش ها (به عنوان مثال، پوشش های پلی اورتان، اپوکسی یا فلز) برای جداسازی سطح مواد از محیط های خورنده می تواند منبع خوردگی را کاهش دهد.
مهار الکتروشیمیایی: استفاده از روش های حفاظت آندی یا کاتدی برای تثبیت پتانسیل سطح فلز می تواند به جلوگیری از خوردگی موضعی کمک کند.
بهینه سازی طراحی
کاهش شکاف ها و مناطق مرده: از طرحهایی که شکافها و مناطق مرده را به سختی تمیز میکنند یا قابل زهکشی ایجاد میکنند، خودداری کنید، زیرا این مناطق مستعد تجمع آب و کمبود جریان اکسیژن هستند و به کانونهایی برای خوردگی موضعی تبدیل میشوند.
جلوگیری از تمرکز استرس: بهینه سازی طرح ها برای جلوگیری از تمرکز تنش، به ویژه در نواحی جوش، اتصالات پیچ و مهره، و مناطق انتقال، که در آن ترک خوردگی ناشی از تنش (SCC) بیشتر احتمال دارد رخ دهد.
طراحی مناسب زهکشی: اطمینان حاصل کنید که آب می تواند به طور موثر از لوله ها، ظروف و سایر تجهیزات تخلیه شود تا از تجمع آب یا حفظ رطوبت طولانی مدت جلوگیری شود، که می تواند احتمال خوردگی شکاف را کاهش دهد.
با انجام این اقدامات پیشگیرانه می توان وقوع خوردگی موضعی را به میزان قابل توجهی کاهش داد و عمر مفید تجهیزات و سازه ها را افزایش داد.
FA 
EN 
DE 
RU 
ID 
ES 
FR 
NL