תפקידה של הסביבה בקורוזיה: הערכה מעשית ועיצוב מוגן

קורוזיה היא תהליך אלקטרוכימי טבעי שגורם להידרדרות הדרגתית של חומרים, במיוחד מתכות, כאשר נחשפים לגורמים סביבתיים.תופעה זו משפיעה על תשתיות ברחבי העולם, מגשרים וצנרת לציוד תעשייתי ומבנים ימיים, וכתוצאה מכך מיליארדי דולרים בהפסדים כלכליים מדי שנה.הבנת האופן שבו תנאים סביבתיים שונים משפיעים על שערי קורוזיון ומנגנונים חיוניים למהנדסים, מעצבים ואנשי תחזוקה המבקשים להגן על נכסים קריטיים ומרחיבים את חייהם התפעוליים על ידי הערכה מקיפה של אסטרטגיות סביבתיות, ומניעה של ניהולית, ולהפחית את תהליכי תחזוקה, ולהפחית באופן משמעותי של ארגוני אבטחה, ולהפחית את תהליכי תחזוקה, ולהפחית את תהליכי תחזוקה, ולהפחית את תהליכי תחזוקה, ולהפחית את תהליכי תחזוקה, ולהפחית את תהליכי תחזוקה, ולהפחית את תהליכי תחזוקה, ולהפחית באופן משמעותי של גורמי אבטחה, ולהפחית את תהליכי תחזוקה, ולהפחית את תהליכי תחזוקה, ולהפחית את תהליכי תחזוקה, ולהפחית את תהליכי תחזוקה, ולהפחית באופן משמעותי של גורמי אבטחה, ולהפחית את עלויות קריטיים ולהפחית את תהליכי תחזוקה, ולהפחית את תהליכי תחזוקה, ולהפחית באופן משמעותי של גורמי אבטחה, ולהפחית את תהליכי תחזוקה, ולהפחית את תהליכי תחזוקה, ולהפחית את תהליכי תחזוקה, ולהפחית את תהליכי תחזוקה, ולהפחית את תהליכי תחזוקה, ו

הבנה של קורוזיה כתהליך סביבתי

קורוזיה אטמוספירית היא קורוזיה או השפלה של מתכות שנחשפו לאוויר ולמזהמים שלו, ולא לנוזל, ודווחה על כך שכשלונות במונחים של עלות מאשר בכל סביבה בודדת אחרת. התהליך כולל באופן בסיסי תגובות אלקטרוכימיות שבו אטומי מתכת מאבדים אלקטרונים והופך לצליח, המוביל להשפלה חומרית.

קורוזיה אטמוספירית היא סוג מיוחד של קורוזיה כי אלקטרוליט מיוצג על ידי סרט דק של לחות, עובי שלו לא עולה כמה מאות מיקרומטרים. שכבה אלקטרוליטית דק זה יוצר תנאים ייחודיים שבו ריצוף חמצן נשאר גבוה ודיפוזיה אינו מעכב, ומאפשר תגובה קורוזיה להתקדם במהירות בתנאים נוחים.

החומרה והקצב של קורוזיה תלויים באינטראקציות מורכבות בין משתנים סביבתיים מרובים.אפקטים אינטראקטיביים קיימים בין גורמים שונים לבין המנגנונים מורכבים.מורכבות זו דורשת גישה שיטתית להערכה סביבתית ועיצוב מגן, אשר רואה לא רק גורמים בודדים אלא גם את ההשפעות הסינרגיסטיות שלהם על תהליכי קורוזיה.

גורמים סביבתיים קריטיים המשפיעים על קורוזיה

הומורטיבי ומומנטור

לחות ריאה היא הגורם הסביבתי החשוב ביותר המשפיע על תהליך קורוזיה אטמוספירית.נוכחות של לחות על פני משטח מתכת יוצרת את אלקטרוליטה הנדרשת עבור תגובות קורוזיות אלקטרוכימיות להתרחש.כאשר הלחות עולה על ערך קריטי - תלוי על משתנים סביבתיים אחרים - אשר בדרך כלל על סדר של 70% לחות יחסית, סרט דק בלתי נראה של לחות יהיה על פני השטח של המתכת, מתן אלקטרוטה לזרם הנוכחי.

התוצאות הראו עלייה משמעותית בקורוזיה כאשר הלחות היחסית עלתה על 70%.לחות ריאה נחשבה בעבר כאחד הגורם הסביבתי החשוב ביותר המשפיע על קורוזיה אטמוספירית.מכיוון שנוכחות המים היא מצב בסיסי לקורוזיון, זה לא מפתיע.חלק מחקרים הגיעו למסקנה כי כמעט שום קורוזיה אטמוספירית לא יכולה להתרחש, כאשר הלחות יחסית היא מתחת ל-70%, אלא אם פני השטח מזוהמים על ידי מלחים.

עם זאת, סף הלחות היחסית הקריטית ניתן להוריד באופן משמעותי על ידי נוכחות של contaminants Hygroscopic על משטח מתכת. כאשר משטחים מתכתיים להיות מזוהמים עם מלחים Hygroscopic משטח שלהם ניתן רטוב ב%RH. נוכחות של מגנזיום chloride (MgCl2) על משטח מתכתי יכול להפוך משטח רטוב ככל הנראה ב 34% H בזמן sodium (Nadium) זה דורש אפקט מלוח במיוחד על פני השטח הוא אחד.

מחקרים רבים הראו כי העלייה של לחות יחסית מובילה לעלייה של שיעור קורוזיה על פני השטח נקי ללא מלחים מופקדים.לדוגמה, קורוזיה של ⁇ מגנזיום מואצת באופן משמעותי כאשר הלחות היחסית עולה מ-75 עד 95%.היחסים בין לחות וקצב קורוזיון לעתים קרובות לעקוב אחר דפוס אקספוננציאלי, עם עלייה דרמטית בפעילות קורוזיציה כמו רמות משיכה.

השפעות טמפרטורה

הטמפרטורה ממלאת תפקיד חשוב בקורוזיה אטמוספרית בשתי דרכים. ראשית, יש עלייה נורמלית בפעילות קורוזיה שיכולה להכפיל באופן תיאורטי עבור כל עלייה של עשר מעלות בטמפרטורה.מערכת יחסים זו עוקבת אחר העיקרון ארנזיוס, שבו טמפרטורות גבוהות יותר מאיצה את הקינטיקה של תגובות אלקטרוכימיות הכרוכות בתהליכי קורוזיה.

הטמפרטורה היא גורם סביבתי המשפיע באופן אקספוננציאלי על הקינטיקה של התגובות אלקטרוכימיות שגורם קורוזיה.הטמפרטורה גבוהה יותר, קצב ההשחה המהיר יותר על פי חוק ארנזיוס, אבל את העודף של גזים במים פני השטח גם מופחת.האטים בטמפרטורות מהירות בסביבות לחות גורם הדבקה, הפעלת מחזור קורוזי אפילו עם חשיפה קצרה.

תנודות טמפרטורה יוצרות תנאים אגרסיביים במיוחד עבור קורוזיה.כאשר הטמפרטורה עולה בתוך האוויר בסביבה, הטמפרטורה lag במכות אלה יהפכו אותם ל condens כי לשמור על סרט לחות על פני השטח שלהם.זה מגדיל את תקופת הרטוב בהשוואה לתקופה כאשר האוויר המבולגן הוא מתחת לנקודת דה-העין. מתכת עם מסה תרמית גבוהה יכול להישאר מתחת לנקודת הדה אפילו כאשר אוויר, טמפרטורה מתמשכת, ותקופות מתוחכמות של נוקשות.

הטמפרטורה של Cycling יצרה קורוזיה חמורה על אובייקטים מתכת בחוגים, במחסנים לא מחוממים, ועל כלי מתכת או חפצים אחרים מאוחסנים בשקיות פלסטיק.מכיוון הנקודה של אווירה מצביעה על מצב שיווי המשקל של התכופות וההתמדה מפני פני השטח, מומלץ לשמור על הטמפרטורה 10 עד 15 מעלות צלזיוס מעל הנקודה כדי להבטיח כי שום קורוזיה עלולה להתרחש על ידי קריסה יכול להיות על הסביבה הקר.

נאמנות ו chloride Contamination

קורוזיה בסביבות ימיות אטמוספריות מונעת בדרך כלל על ידי פיזור של מלח ים אווירול.סוג זה של aerosol אינו רק מסוגל לשבור סרטים פסיביים של מערכות ⁇ רבות, אלא גם, כי זה מאוד hygroscopic, של הרחבת משך שבו משטחים חשופים נשאר רטובים וקורוזון אפשרי (כלומר, זמן של רטובות).

סליניות יכולה לרכז את שיעור הה קורוזיה בשל אופי המלח כאלקטרוליט המעודד חמצון - היבט מרכזי של קורוזיה.הימוידיות יכול להוביל לנוכחות של יותר מים ובכך יותר חמצן, שוב מעורר את קצב החמצון והקורוזיה.נוכחות של כלור היא אגרסיבית במיוחד משום שהם יכולים לחדור יותר ויותר חמצן, שוב ושוב להתפצל על פני השטח של מתכת רבים באופן טבעי.

כדי מלח להאיץ את קורוזיה משטח מתכתי חייב להיות רטוב.פרסטון וסנסיאל הראו כי קורוזיה של משטח ברזל תחת הפקדה של חלקיקים נקל מתחיל להיראות ב 70% RH, והוא מואץ במיוחד ב גבוה יותר RH. עם זאת, אוונס וטיילור מציינים גם כי חלקיקי מלח הים לגרום קורוזיון נמוך יותר מאשר חלקיקים נקל, בגלל העובדה כי מכיל מלחים מאוד ירכיים.

עבור סביבות ימיות וחופיות, כלורידים צפויים להיות נהג חשוב יותר עבור קורוזיה מאשר דו תחמוצת sulfur, שכן הוא נוכח בריכוזים גבוהים בהרבה.המרחק מהחוף משפיע באופן משמעותי על שיעורי פיזור מלח, עם מבנים קרובים יותר לאוקיינוס לחוות זיהום chloride גבוה בהרבה ושיעורי קורוזיה גבוהים יותר בהתאמה.

זיהום אטמוספירי

נוכחותם של גזים קורוזיים כגון SO2, NOx ו chlorides, יחד עם לחות מכוננת, מגבירה את הפגיעות של חומרים מבניים ודורש גישה מונעת המבוססת על ניטור רציף וציות רגולטוריות.אווירות תעשייתיות המכילות דו תחמוצת חמצני וחנקן תחמוצת חנקן ליצור תנאים חומציים אשר מאיצים באופן משמעותי את תהליכי קורוזיציה.

על פי ISO 9223: 2012, סביבות עם זיהום SO2 הם קטגורי כאשר ריכוזים דו-חמצני של sulphur טווח בין 5 מיקרוגרם / m3 ו 30 מיקרוגרם / m3 מעל ערכים אלה, הסיכון קורוזי ל מתכות חשופים עולה באופן משמעותי, במיוחד בסביבות תעשייתיות או חוף עם נוכחות כלורנית.

סרט של דהו, רווי מלח ים או סולפטים חומצה, וכלור חומצה של אווירה תעשייתית מספק אלקטרוליט אגרסיבי לקידום קורוזיה. כאשר סרטים לחות מכילים אבקות מומסות, הם הופכים להיות אלקטרוליטים מאוד התנהגותיים המאפשרים תגובות אלקטרוכימיות מהירות והשפלה חומרית מואצת.

רוח ואווירסולם Deposition

הם הגיעו למסקנה כי מהירות הרוח (i) (ii) משקעים ו (iii) לחות יחסית הם הפרמטרים הסביבתיים החשובים ביותר עבור שיעור קורוזיה. מחקרים אחרונים הראו גם כי תנאי הרוח משפיעים באופן משמעותי על פיזור מלח בסביבות ימיות וחופיות. לכן, ניתן להשתמש בנתונים רוח כדי להעריך קורוזיות, יחד עם פרמטרים אחרים כגון טמפרטורה אוויר ולחות יחסית, במקום כלור ומדמוצת דו-חמצני בשימוש ISO23.

התנהגות חלקיקי Aerosol בסביבות בחוץ ניתן להבין על ידי החוקים המכסים את התנועה שלהם, היווצרות ולכידת. ריכוזים מסתמכים על מספר גורמים כגון זמן, מיקום, מקורות מקומיים, תנאים אטמוספריים, מהירות רוח וגובה. ישנם גם מחקרים מראים כי לכידת אווירוסול, דהפוזיציה ומהירות הרוח קשורים. מחקרים אלה כרוכים רוחות מלוחות שיש להן מתאם מצוין בין שיעור של כלור עם מהירות רוח מסוימת.

דפוסי הרוח משפיעים לא רק על הלכידות של contaminants קורוזי, אלא גם על שיעורי הייבוש של סרטי לחות על פני משטח מתכת.מהירויות רוח גבוהות יותר יכולות להגדיל את שיעורי ההחלמה, פוטנציאל להפחית את זמן הרטבה, אבל הם יכולים גם להגדיל את הפירוק של חלקיקי מלח ומזהמים אחרים, יצירת איזון מורכב של אפקטים מתחרים.

שיטות הערכה סביבתיות

ISO 9223 Standard and Corrosivity Classification

תקן ISO 9223 הוא ההתייחסות העיקרית הגדרת קטגוריות קורוזיות אטמוספיריות (C1 עד CX) המבוססת על שיעור ההורודיון שנצפה בדגימות סטנדרטיות לאחר שנה אחת של חשיפה.זה מעריך את השילוב של גורמים סביבתיים מרכזיים המשפיעים על קורוזיה: טמפרטורה, לחות יחסית, דו תחמוצת דו-חמצני (SO2), ופירוק יבש של כלור (ainity) באמצעות פונקציות מבניות.

הוא מוחל על ידי ניתוח פרמטרים כגון לחות יחסית, סליניות אוויר, ריכוז שלמזהמים (SO2, chlorides וכו '), וטמפרטורה הסביבה. בדרך זו, תקן מאפשר לקבוע את הסיכון של קורוזיה סביבתית ולהגדיר אסטרטגיות הגנה ספציפיות על פי סביבת ההפעלה. גישה סטנדרטית זו מספקת מסגרת להשוואה של קורוזיות על פני מיקומים שונים וסביבות.

כדי לאמת ולאשר קטגוריות אלה, תקן ISO 9226 מווסת בדיקות שדה סטנדרטיות, המפרט שיטות חשיפה וניתוח של דגימות שנחשפו לסביבות אטמוספריות שונות כדי להשיג נתונים אמפיריים אמינים.בדיקות חשיפה שדה אלה כרוכות הצבת דגימות מתכת סטנדרטיות בסביבה של עניין לתקופות מורחבות, בדרך כלל שנה אחת, ולאחר מכן ניתוח הנזק הקרוזיה וכתוצאה מכך לקבוע את קטגוריה קורוזיה.

בדיקת קופון קורוזיה

בדיקת קופון קורוזיה היא שיטה נפוצה להערכת ולעקוב אחר קורוזיה בתעשיות שונות.זה כרוך בחשיפה של דגימות מתכת קטנות, הידוע בשם קופונים קורוזיה, לסביבה דומה הציוד או המבנה המנטרים. קופונים אלה ניתחו אז כדי להעריך את היקף קורוזיה, מתן נתונים יקר ערך על שערי קורוזיה, מאפיינים, ואת היעילות של אמצעי בקרה.

ניטור משקל אובדן קופון הוא השיטה העתיקה ביותר להערכת קורוזיה של סביבה על חומר ספציפי וכולל חשיפת דגימה (קופון) של החומר לסביבה למשך זמן נתון, ומדידה את הירידה במשקל המתקבל.ה קופונים יכולים להיות בצורת דיסקים, מוטות, צלחות או של כל צורה נוחה.

על ידי מעקב קבוע קופונים קורוזיה, תעשיות יכולות לקבל החלטות מושכלות לגבי לוחות הזמנים של תחזוקה, בחירה חומרית ואסטרטגיות טיהור קורוזיה, בסופו של דבר להבטיח את השלמות ואת תוחלת של הנכסים שלהם. בעוד בדיקות קופונים מספק נתונים משולבים קורוזיה על פני תקופת החשיפה, זה לא מציע מידע בזמן אמת על ורריאציות קצב קורוזיות או את ההשפעות של שינוי תנאי הסביבה.

טכניקות בדיקות אלקטרו-כימיות

בדיקות קורוזיה אלקטרוכימיות היא טכניקה המשמשת כדי להעריך את ההתנגדות קורוזיה של מתכת או סגסוגת על ידי מדידה של התנהגות אלקטרוכימית שלה בסביבה קורוזית.זה כרוך חשיפת דגימת מבחן לפתרון קורוזי תוך ניטור הפעילות אלקטרוכימית שלה.זה נעשה בדרך כלל על ידי הטמעת הדגימה בפתרון ומדידה פוטנציאל זרם נוכחי בין הדגימה לבין אלקטרו-דה אלקטרו-אלקטרו-הפתרון (de אלקטרו-אלקטרו-אלקטרו-אלקטרו-חמצני) באותו פתרון.

לכן, טכניקות אלקטרו-כימיות בשימוש נרחב עבור חישה קורוזית הן LPR, Potentioדינמית Polarization (PDP), Open Circleפוטנציאל (OCP), טכניקת אלקטרו-כימי (EN) EIS, ניתוח המשמעת ההרמומית (HDA), Potentiometric, מדידות Amperometry וכן הלאה.כל טכניקה מספקת סוגים שונים של מידע על תהליכי קורוזיה והתנהגות חומרית.

התנגדות קוויאר Polarization (LPR)

עמידות קוטב קואר (LPR) מודדת שינויים אלקטרוכימיים על פני השטח של הנכס באמצעות יישום של מתח מבוקר, קטן (פוטנציאל קוטבי) הזרם הנדרש כדי לשמור על שינוי מתח קטן (בדרך כלל 10 מ"ר) תלוי כמה קורוזיון התרחש על פני השטח של המתכת.על ידי מדידה הנוכחית, מפקחים יכולים להעריך שיעורי קורוזיה מתכת באמצעות משוואה Tafel וביטוי תוצאות כמו יחידות מ"מ / mp שנים).

טכניקת LPR מנסה להגיב בקנה מידה מיקרוסקופי תאי הקירור מיקרוסקופיים הקיימים בתוך הצמח. LPR מודד את זרם הקורטוזיה זורם בין תאי חצי אנדיק וקטודי.מדנים נעשים על ידי יישום מתח קטן ( ⁇ 10 - 30- 30mV) כדי לעכב אלקטרודה מקולדת ומדידת הזרם הנוכחי.

בניגוד לקומפוזיון וקורוזון ו-ER-Surgates, כלי LPR מספקים מדידות קורוזיות מיידיות, ומאפשרים זיהוי מהיר של שינויים במנגנוני ההשפלה.זה רגיש מאוד לקורוזיון בשלבים המוקדמים גם כן זה משמש לעתים קרובות בטנקים אחסון, כלי לחץ, צינורות צינורות ניטור צינורות, בתוספת סקר את יעילותם של ציפויי הגנה יישומיים (למשל, ep, או אלומיניום).

אלקטרו-כימיקלי Impedance Spectroscopy (EIS)

אלקטרו-כימי ספקטרום ספקטרוסקופיה (EIS) היא טכניקה רבת עוצמה המשמשת כדי לקבוע מנגנון קורוזיה בסיסי ומשמש לאפיין סרטים דקים, תגובות על פני השטח ואירועים פיזיוכימיים המתרחשים בממשק החומר. EIS כרוך ביישום אות נוכחית קטנה שינוי על פני טווח של תדרים ומדידה את התגובה המועילה של המערכת.

אלקטרוכימי ספקטרום ספקטרוסקופיה (EIS) היא שיטה נפוצה נוספת NDT עבור ניטור קורוזיה. על ידי ניתוח ההתנגדות של אובייקט הבדיקה לזרימה חשמלית, אתה יכול להשיג נתונים נאמנות גבוהה על שיעור קורוזיה של הנכס, ציפוי מגן, ויעילות של מערכות מיגציה קורטוזיות שונות.

המדידה של EIS אפשרה זיהוי מוקדם של הפאנל המצופה לפני כל נזק גלוי המאפשר השוואה קוונטית בין מצבי בדיקה מואצת והורדת שירות.יכולות אלה הופכות את EIS לכלי חיוני לשליטה איכותית ול ניטור ארוך טווח של מערכות ציפוי מגן.

Polarization

ניסויים פוטנטינודינמיים יכולים לספק מגוון של נתונים הקשורים לקורוזיה, קריקטורת העורקת, והתנהגויות העוברות עבור שילובים ספציפיים מדגם / רזולוציה.כפי שהפוטנציאל גדל, מחיקת קורוזיה יתחיל בערך מסוים הידוע בשם פוטנציאל השבר (EB, הפוטנציאל הנמוך ביותר שבו מתרחשת).

כמו כן, טכניקת PDP יכולה גם למדוד את שיעור ההקררות על ידי שימוש באותה משוואה LPR. עם זאת, טכניקת PDP חלה על גליונות מתח רחב מתכת (וגיל; ±300 mV לעומת OCP) ונחשבת תהליך הרסני. PDP הוא אולי טכניקת הקיטוב הנפוצה ביותר המשמש למדידת עמידות קורוזיה.

תחנות ניטור סביבתיות

חיישנים סביבתיים מודדים משתנים כלליים כגון טמפרטורה, לחות יחסית, וריכוזים מזוהמים, המספקים נוף גלובלי של הסביבה המוערכת.בניגוד, חיישני קורוזיה (אובדן הריון, התנגדות חשמלית או טכניקות אלקטרוכימיות) נועדו לכמת את תהליך ההתדרדרות בחומרים ספציפיים, המאפשרים הערכה ישירה של רמת או שיעור התקפה אטמוספרית על מבנה.

מאמר זה מציג מחקר שבו חיישנים שימשו למדידת שיעור קורוזיה ופרמטרים אטמוספריים בו זמנית עם 30 או 60 דקות החלטה.נתוני החיישן מאפשרים מחקרים קורוזיה ותנאי מזג האוויר.נתוני החיישנים התקבלו ברציפות במהלך שנה אחת, ומבוססים על נתונים אלה, ההשפעות הבודדות ואינטראקטיביות של הפרמטרים האטמוספרימיים על קצב הה קורוזיה ועל התקדמות הקורטוזיה נחקרו.

מערכות ניטור סביבתיות מודרניות יכולות לשלב סוגים רבים של חיישן לספק נתונים מקיפים בזמן אמת על מצבים קורוזיים.מערכות אלה בדרך כלל למדוד טמפרטורה, לחות יחסית, ריכוזים מזוהים, מהירות רוח וכיוון, משקעים, ופרמטרים רלוונטיים אחרים. בשילוב עם חיישני קורוזיה, הם מאפשרים ניתוח מתאם בין תנאים סביבתיים ושיעורי קורוזיה, תמיכה אסטרטגיות תחזוקה חיזוי ואופטימיזציה של אמצעי בקרה קורוזיים.

פיקוח התנגדות

האלמנט הוא בדרך כלל בצורת חוט, פס או צינור, ואם קורוזיה היא בערך אחיד, שינוי בהתנגדות הוא פרופורציה של קורוזיה.

בדיקות התנגדות חשמלית הן מתוחכמות ומותאמות היטב לכל סביבה קורוזית.טכניקת ER מוכחת היטב בפרקטיקה, והוא פשוט לשימוש ולפרש. ER ניטור מאפשר מעקב תקופתי או מתמשך כדי להיות הוקם עבור מספר רב של בדיקות. Corrosion יכול להיות קשור כך למשתנה תהליך, ואת השיטה היא אחד הכלים העיקריים על קו ניטור.

ההבדל המהותי בין טכניקות ER ואלקטרוכימיות הוא כי מדידות ER מספקות מידע על אובדן מוחלט של חומר, בעוד טכניקות אלקטרוכימיות לתת מידע שיעור.הבחנה זו הופכת את ER לבדיקות שימושיות במיוחד עבור יישומים לטווח ארוך שבו נזק קורוזי מצטבר הוא הדאגה העיקרית.

בדיקות מעבדה

הרעיון הבסיסי של שיטת בדיקה זו הוא לחלק את הסביבה המורכבת בפועל לתוך כמה תת-ספקטרום סביבתי טיפוסי, כגון ספקטרום תרסיס מלח, ספקטרום חום לח, ספקטרום רטוב צילייף, ספקטרום שחיקה גז, וכן הלאה. ואז אלה תת-ספקטרום סביבתי משולבים כראוי כדי לדמות את התנאים סביבתיים למעשה מנוסים על ידי החומר.

מבחן תרסיס המלח ומבחן החום לח שוקל את ההשפעות של היווצרות מלח, טמפרטורה ולחות על תהליך קורוזיה.מבחן הלחי רטוב משמש כדי לדמות את התהליך של היווצרות סרט אלקטרוליטטה ויעלמותו על פני השטח המתכת עקב לחות והערכה.מבחן שחיקה גז משמש בעיקר כדי להעריך את ההשפעה של תחמוצת הפחמן הדו-חמצני, חנקן, חנקן, ועוד זיהום גז באטמוספירה תעשייתית.

בדיקות מואצות מספקות מידע חשוב על ביצועים חומריים ויעילות ציפוי במסגרות זמן קצרות בהרבה מאשר בדיקות חשיפה טבעיות.עם זאת, יש לקחת טיפול בעת ביטול תוצאות בדיקה מואצות כדי לחזות ביצועים לטווח ארוך, שכן מנגנוני האצה עשויים לא לשחזר באופן מושלם תהליכי קורוזיה טבעית.שחיתות עם נתוני חשיפה שדה חיונית לאימות פרוטוקולי בדיקה מואצים.

אסטרטגיות עיצוב סודיות עבור Corrosion Resistance

בחירת חומרים וקורוזיה-Resistant Alloys

בחירת חומרים מתאימים לתנאי סביבה ספציפיים היא קו ההגנה הראשון נגד קורוזיה. מתכות שונות וסגסוגת מציג רמות שונות של התנגדות קורוזיה בהתאם לקומפוזיציה שלהם, מיקרו-מבנה, ואת הגורמים הסביבתיים שהם נתקלים בהם.

פלדות ללא סטטינים מציעים עמידות קורוזיה מעולה בסביבות רבות בשל היווצרות של סרט תחמוצת כרום פסיבי על פני השטח שלהם. Austenitic נירוסטה פלדה (כגון 304 ו 316 ציונים) לספק התנגדות קורוזיון כללי טוב, עם 316 ציונים מציעים התנגדות משופרת של כלורד מושרה ו crevice corrosion בשל התוכן שלהם מועשעשעשענים יותר, 000 פלדה superplexs מציעים עמידות על פני נירוסטה.

⁇ אלומיניום לפתח שכבת תחמוצת אלומיניום מגן המספקת התנגדות קורוזיה טבעית בסביבות אטמוספריות רבות.סגסוגת אלומיניום מסוימת, במיוחד אלה בסדרה 5000 ו 6000, מציעים התנגדות מצוינת לקורוזיון אטמוספירפרי והם בשימוש נרחב ביישומים ימיים וחוףיים. עם זאת, אלומיניום הוא רגיש קורוזיה ל קורוזי כאשר במגע עם מתכות אציליות יותר בנוכחות אלקטרוליטית.

סגסוגת נחושת וקונצ'ר, כולל פליז וברונזה, להציג התנגדות קורוזית אטמוספירית טובה ולפתח שכבות פטינה מגן לאורך זמן.חומרים אלה משמשים בדרך כלל ביישומים אדריכליים, חומרה ימית ורכיבים חשמליים. ⁇ המבוססים על ניקל מספקים עמידות קורוזיה יוצאת דופן בסביבות אגרסיביות מאוד, כולל אלה המכילים חומצות, כלור, וטמפרטורות גבוהות.

פלדה מזג אוויר מכיל אלמנטים של ⁇ כגון נחושת, כרום, ניקל אשר מקדם היווצרות של שכבת חלודה יציבה, מגן תחת חשיפה אטמוספירית.שכבת חלודה זו פועלת כמחסום לקורוזיה נוספת, חיסול הצורך בציור ביישומים רבים.מזג ברזל משמשים בדרך כלל גשרים, מבנים ופסלים חיצוניים שבהם המראה הייחודי שלהם הוא מקובל מבחינה אסתטית.

עבור כל יישום, בחירת החומר צריכה לשקול לא רק את ההאקרות הכללית של הסביבה, אלא גם גורמים ספציפיים כגון חשיפה chloride, pH, טמפרטורה, מתח מכני, פוטנציאל הפיכה גליונית עם מתכות מתפוררות. ניתוח עלות מחזור החיים צריך לכלול עלויות חומר ראשוניות, חיי שירות צפויים, דרישות תחזוקה, ועלויות חלופיות כדי לקבוע את הפתרון הכלכלי ביותר.

מערכות הגנה

ציפויים מוגנים מספקים מחסום בין תת-קרקעי מתכת וסביבה קורוזית, מניעת או צמצום משמעותי של שערי קורוזיה. מערכות ציפוי יעילות צריך להיות נבחר בקפידה על בסיס חומר תת-קרקעי, תנאי סביבה, חיי שירות צפויים, ומגבלות יישומים. מערכות ציפוי רב-שכבות בדרך כלל לספק הגנה טובה יותר בהשוואה ציפויים בודדים.

ציפוי אורגני, כולל צבעים, epoxies, פוליאורתנים, ו acrylics, טופס שכבות מחסום למנוע לחות ומין קורוזי מלהגיע משטח מתכת. ציפויים אפיקסי מציעים מתח מעולה, התנגדות כימית, ותכונות מחסום, מה שהופך אותם מתאימים יישומים תעשייתיים וימיים. , פוליאורטן העליוןcoats לספק התנגדות ויציבות, הגנה על בסיס epoxy הם ציפויים נפוצים.

ציפוי מתכתי מספקים הגנה מפני מחסום, ובמקרים מסוימים, הגנה מקרית לציפוי תת-קרקעיים.ציב (גליון) משמשים נרחב להגנה על מבני פלדה, מתן הגנה מקודשת שבו הקורטץ corrodes מעדיף באופן מועדף למצע הפלדה או לדלקת פיזור חום מייצר ציפויים עבים, עמידים המתאימים לחשיפה חיצונית לטווח ארוך.

ציפוי אלומיניום מוחל על ידי ריסוס תרמי או חם-דיפ אלומיניום מספק עמידות חמצון עתירי עתירי גבוה מעולה והגנה על קורוזיה אטמוספירית. ציפויים אלה משמשים בדרך כלל על מבנים פלדה חשופים לטמפרטורות גבוהות או אטמוספירה קורוזיבית גבוהה מאוד. ציפוי אלומיניום יכול להיות משולב עם העליון אורגני הגנה מוגברת בסביבות חמורות.

ציפויים של קונסורציה, כגון פוספט, chromate ו חלופות ללא כלור, מבחינה כימית לשנות את פני המתכת כדי לשפר את החתך צבע ולספק עמידות קורוזיה נוספת. ציפויים אלה משמשים בדרך כלל כטיפולים לפני יישום מערכות ציפוי אורגני. Anodizing של אלומיניום יוצר שכבה תחמוצת עבה, קשה המספקת קורוזיה מעולה והתנגדות לביש.

עיצוב מערכת מסורק חייב לשקול דרישות הכנה פני השטח, שיטות יישום, ריפוי תנאים, עובי ציפוי, תאימות בין שכבות. הכנה משטח נכון, כולל ניקוי ופיצוץ חודרני, הוא קריטי להשגת דבקות ציפוי טובה וביצועים לטווח ארוך. איכות שליטה במהלך היישום, כולל מדידות עובי וגילוי החג, מבטיח אותנטיות.

בדיקה רגילה ותחזוקה של מערכות ציפוי מרחיבים את חיי השירות שלהם ומונעים כשלון מוקדם.הירידה בבדימה מתחילה בדרך כלל פגמים, קצוות, ותחומי נזק מכני.תיקון זמני של אזורים פגומים מונע קורוזיה להתפשט מתחת לאזורים ציפוי שלם. תוכניות ציפוי תחזוקה צריך להיות מבוסס על בדיקות קבועות והערכות מצב במקום מרווחי זמן קבועים.

מערכות הגנה קטוודית

הגנה קטוודית היא טכניקה אלקטרו-כימית המונעת קורוזיה על ידי יצירת מבנה המתכת את הקטודה של תא אלקטרו-כימי.זה מושגת על ידי חיבור המבנה למתכת פעילה יותר (מערכת התמוטטות מסיבית) או על ידי יישום זרם חשמלי חיצוני (מערכת הנוכחית בלחץ).

מערכות ode הקרביות משתמשות במתכות יותר פעיל מהמבנה מוגן, בדרך כלל אבץ, מגנזיום או סגסוגת אלומיניום. אלה aodes corrode מעדיפים באופן זמני, מתן אלקטרונים למבנה מוגן ולמנוע קורוזיה שלה. מערכות scrificial aodes הם רגולציה עצמית, דורשים מקור כוח חיצוני, והם פשוטים יחסית להתקין ולשמור אותם הם בדרך כלל בשימוש עבור צינורות תת קרקעיים, מיכלים, מים, מתקני מים ושדה ימי.

בחירת חומר ode תלויה בהתנגדות אלקטרוליטית והפלט הנוכחי הנדרש. Magnesium anodes לספק מתח נהיגה גבוה והם מתאימים לקרקעות בעלות גבוהה. מחיקת זיץ משמשים בדרך כלל במי הים וקרקעות בעלות נמוכה. אלומיניום anodes מציעים יכולת נוכחית גבוהה ומשמשים נרחב יישומים ימיים.

מערכות הגנה קטודיות נוכחיות (ICCP) משתמשות במקור כוח חיצוני כדי להניע זרם מגן מפני שרידים פנימיים למבנה מוגן.מערכות ICCP יכולות להגן על מבנים גדולים יותר ולספק פלט נוכחית מותאמת כדי להתאים תנאים משתנים. Anode חומרים עבור מערכות ICCP כוללים ברזל silicon יצוקה, גרפיט, תחמוצת מתכת מעורבת, ו-platinated titan או Obium.

תכנון מערכות הגנה קטוודי דורש שיקול זהיר של גאומטריה המבנה, מצב ציפוי, אדמה או התנגדות למים, הפרעה נוכחית שוטה, דרישות נוכחיות.תקנה נכונה כוללת מיקום ode נאותה, חיבורים חשמליים, ואלקטרודות ההתייחסות לביצועי מערכת ניטור סדירה ותחזוקה להבטיח כי קריטריונים הגנה נשמרים לאורך חיי השירות של המבנה.

הגנה קטוודית משולבת לעתים קרובות עם ציפויים מגן בגישה משלימה.הציפוי מספק את הגנת המחסום העיקרית, בעוד הגנה קטוודית מגן על אזורים שבהם הציפוי נפגע או הידרדר.שילוב הזה מרחיב באופן משמעותי את החיים במבנה ומפחית עלויות תחזוקה בהשוואה לכל שיטה בודדת.

דרישות למניעה קורוזיה

עיצוב נכון הוא יסוד למניעת קורוזיה ויכול להפחית משמעותית את דרישות התחזוקה ולהרחיב את חיי המבנה.עיצוב להתנגדות קורוזיה צריך להיחשב בשלבים המוקדמים ביותר של פיתוח הפרויקט, שכן החלטות עיצוב יש השפעות ארוכות טווח על ביצועי קורוזיה ועל עלויות תחזוקה.

הימנעות מלכודות לחות ולהבטיח ניקוז נאותה למנוע הצטברות מים שמובילה רטובות ממושכת וקורוזיון מואץ.מבנה צריך להיות מתוכנן לשפוך מים במהירות ולמנוע בריכות בסדקים, מפרקים, משטחים אופקיים.

מיני קריקטורים ולהבטיח אוורור הולם מפחית את הסיכון של קורוזיה crevice ושומר על רמות לחות נמוכות יותר. קריטריטים בין רכיבים להצטרף ליצור סביבות stagnant שבו מינים קורוזיים להתרכז ומחיקת חמצן מתרחשת. נביחות רציפות עד עשבי לסירוגין או מזרז מכני בסביבות קורוזיות.

הימנעות הפיכה גליונית בין מתכות דיסימיות מונעת קורוזיה מואצת של המתכת הפעילה יותר.כאשר מתכות דיסימיות יש להשתמש במגע, כמה אסטרטגיות יכולות למזער קורוזיה גליאנית: בחירת מתכות קרוב יחד בסדרה גליונית, תוך פיזור מתכות מתפוררות עם כלי טיס לא מוליכים או ציפויים, החלת מגוגן לציפוי מתכת גדולים יותר מאשר שטח מתכתי (מפלקס) פעיל יותר מאשר , המבטיח יותר מאשר מתכת).

מתן נגישות לבדיקה ותחזוקה מאפשר זיהוי מוקדם של קורוזיה ותיקונים בזמן. אזורים קריטיים נוטים קורוזיה צריך להיות נגיש עבור בדיקה חזותית, תחזוקה ציפוי, תחליף אם יש צורך. לוחות הניתנים, יציאות בדיקה, וניקוי נאותים להקל פעילויות תחזוקה. עיצוב צריך לשקול את ההיבטים המעשיים של החלת ותחזוקה ציפויים הגנה, כולל גישה ציוד הכנה משטח וכלי יישום.

בחירת ממריצים מתאימים וחומרה חשובה עבור עמידות ארוכת טווח. Fasteners צריך להיעשות מחומרים המתאימים עם מתכת הבסיס מתאים לתנאים סביבתיים. , מזרז פלדה ללא סטטינים משמשים בדרך כלל בסביבות קורוזיות, אבל טיפול חייב להיות נלקח כדי להימנע מתחריט במהלך ההתקנה. ציפויים מוגנים או בשפע על ממריצים צריך להיות תואם עם מערכת הציפוי הכוללת.

שילוב קצבאות קורוזיה בעיצוב מספק עובי חומרי נוסף כדי להתאים את קורוזיה הצפויה על חיי השירות של המבנה.גישה זו משמשת בדרך כלל עבור צינורות, כלי לחץ, וטנקים אחסון שבו כמה קורוזיה צפויה אך אסור להתפשר על שלמות מבנית או להכיל.קצבת קורוזיה צריך להיות מבוסס על שיעורי קורוזיה צפויים שנקבעו מניסיון, בדיקות, או שפורסם עבור נתונים דומים.

אסטרטגיות בקרת הסביבה

שליטה בסביבה סביב מבני מתכת יכולה להפחית באופן משמעותי את שערי קורוזיה ולהרחיב את חיי השירות.שליטה סביבתית יעילה במיוחד עבור חללים סגורים או סגורים למחצה כגון מתקני אחסון, מתקני ציוד, ואלמנטים מבניים פנימיים.

שליטה בהומוניזציה שומרת על לחות יחסית מתחת לסף הקריטי של קורוזיה. Desiccant dehumidifiers או מערכות מבוססות קירור יכולות לשמור על רמות לחות נמוכות בחללים סגורים.עבור חללים גדולים או מבנים חיצוניים, לחות מקומית באמצעות מעכבי קורוזיה אדפור או חפיסות descant עשוי להיות מעשי.

מעכבי קורוזיה Vapor-phase (VCIs) משחררים תרכובות תנודתיות שמפרסומות על משטחי מתכת ולספק הגנה על קורוזיה. VCIs שימושיים במיוחד להגנה על ציוד במהלך אחסון ומשלוח. הם זמינים בצורות שונות כולל ניירות, סרטים, אבקות, ופלטים. VCIs מספקים הגנה בחללים סגורים מבלי צורך מגע ישיר עם פני מתכת.

בקרה אטמוספירית מפחיתה את ריכוז המינים הקורטוזיים בסביבה.מתקנים תעשייתיים יכולים ליישם בקרות פליטה כדי להפחית את תחמוצת הסולפור, תחמוצות חנקן, וגזים אחרים corrosive.מערכות סינון אוויר להסיר חלקיקים ואווירסולמות המכילים זיהום קורטרוזיבי. באזורי החוף, מחסומים או צמחייה יכולים להפחית את ריסוס המלח על מבנים.

ניקוי וניקוי תוכניות להסיר contaminants ממשטחי מתכת לפני שהם גורמים נזק משמעותי. כביסה רגילה עם מים טריים יעילה במיוחד בסביבות ימיות וחוף שבו פיזור מלח הוא דאגה עיקרית. תדירות ניקוי צריך להיות מבוסס על שיעור הצטברות contaminant ואת הרגישות של חומרים כדי קורוזיה.

אטמוספירה מוגנת באמצעות גזים אינרטיים או לחות מבוקרת למנוע קורוזיה בציוד סגור ומתקני אחסון. Nitrogen שמיכה משמש בדרך כלל עבור מיכלי אחסון וכלי תהליך כדי לא לכלול חמצן ולחות. אחסון אוויר מבוקר שומר על תנאי טמפרטורה ולחות ספציפיים המתאימים למניעת קורוזיה.

ניהול קורוזיה בסביבה ספציפית

בסביבה הימית והחוף

סביבות ימיות וחופיות מציגות כמה מהתנאים האגרסיביים ביותר למבנים מתכת בשל ההשפעות המשולבות של לחות גבוהה, תרסיס מלח, ו ⁇ רציפה או לסירוגין במים הים.שיעורי קורוזיה בסביבות אלה יכולים להיות פקודות של גודל גבוה יותר מאשר באווירה כפרית או עירונית.

מבנים באזור מתיז ניסיון את הה קורוזיה החמורה ביותר בשל מחזורי רטובה וייבוש מתמשך, זמינות חמצן גבוהה, וצבירת מלח. מבחר חומרי עבור יישומים ימיים צריך עדיפות סגסוגת עמידת קורוזיה גבוהה כגון super austenitic נירוסטה, דלעת אלד דליקים, סגסוגת נחושת-ניקל, או טיטניום עבור יישומים קריטיים פלדה דורש מערכות ציפוי בדרך כלל מורכב של 300 מטרים, 000 עוביים או יותר.

הגנה קטוודית חיונית לחלקות תת-מרומים של מבנים ימיים והיא משמשת בדרך כלל עבור משחות הספינה, פלטפורמות offshore, פירס, צינורות תת-ימיים. אלומיניום או אידויים הקרביים של אבץ משמשים נרחב במי הים בשל הפלט הנוכחי הטוב שלהם ועלות נמוכה יחסית. למערכות הנוכחיות מדוכאות באמצעות תחמושת מתכת מעורבת לספק הגנה עבור מבנים גדולים וניתן להתאים אותם כדי להתאים לתנאי שינוי.

ביופונינג בסביבות ימיות יכול להאיץ את קורוזיה באמצעות מספר מנגנונים, כולל יצירת תאים של התחדשות שונה, ייצור של מוצרים מטבוליים קורוזיטיביים קורוזיים, ונזק לציפויים מגן. ציפויים אנטי-פולינג עוזרים למנוע צמיחה ביולוגית על פני השטח submerged. תוכניות ניקוי ובדיקה רגילות הם חיוניים לשמירה על ציפוי וזיהוי קורוזיה בשלבים מוקדמים.

מרחק מהחוף משפיע באופן משמעותי על קורוזיה אטמוספירית, עם התנאים החמורים ביותר המתרחשים בתוך כמה מאות מטרים של קו החוף. מבנים ממוקמים עוד בשטח ניסיון נמוך יותר בהדרגה שיעורי פיזור מלח ושיעורי קורוזיה נמוכים יחסית. הערכה ספציפית של שערי כלוריד מסייעת לקבוע אסטרטגיות הגנה מתאימות עבור מבנים החוף.

אטומי תעשייה

סביבות תעשייתיות לעיתים קרובות מכילות ריכוזים גבוהים של דו תחמוצת חנקן, ומזהמים חומציים אחרים אשר מאיצים באופן משמעותי את קורוזיה. מתקני עיבוד כימי, זיכוכים, תחנות כוח, ותפעול הייצור יוצרים אזורים מקומיים של קורוזיות גבוהה הדורשים תשומת לב מיוחדת בבחירת חומרים ואמצעי הגנה.

Sulfur דו תחמוצת סרטים כדי ליצור חומצות sulfurous ו sulfuric, יצירת תנאים קורוזיים מאוד. Nitrogen oxides צורה דומה חומצות ניטריות ו nitric. השילוב של אבקנים חומציים עם לחות גבוהה יוצר סביבות אגרסיביות כי לתקוף במהירות פחמן פלדה וחומרים מבניים נפוצים אחרים.

מערכות מקוטבות לסביבות תעשייתיות חייבות לעמוד בפני קורוזיה אטמוספרית והן בהתקפה כימית מחומרי תהליכים. ציפויים בעלי ביצועים גבוהים כגון epoxy phenolics, vinyl esters, ו- fluoropolymers מספקים עמידות כימית גבוהה. בחירת קטיפה צריך לשקול חשיפה כימית ספציפית, תנאי טמפרטורה, ולחצים מכניים נתקלו בשירות.

תוכניות בדיקה ותחזוקה רגילות הן קריטיות בסביבות תעשייתיות שבו שיעורי קורוזיה יכולים להיות גבוהים ותוצאות של ניטור כשלון חמור.קורוזי באמצעות בדיקות התנגדות חשמליות, חיישני התנגדות ליקוטל ליניארי, או קופונים קורוזיה מספק נתונים כמותיים על שיעורי קורוזיה ומסייעת אופטימיזציה של אמצעי בקרה קורוזיה.

אמצעי בקרה תהליכים המפחיתים את פליטות גזים קורוזיים נהנים הן איכות הסביבה והן שליטה קורוזית. Scrubbers, מסננים וטכנולוגיות אחרות למניעת פליטה להפחית ריכוזים מזוהמים אטמוספריים בתוך ומסביב למתקנים תעשייתיים.

אקלים טרופי וימי

אקלים טרופי ולחווה מציג תנאים מאתגרים עבור בקרת קורוזיה בשל טמפרטורות גבוהות באופן עקבי, לחות יחסית גבוהה, ומשקעים תכופים. תנאים אלה לקדם רטובות מתמשכת או קרובה של משטח מתכת, המוביל לשיעורי קורוזיה מואצים בהשוואה לאקלים ממוזג.

טמפרטורות גבוהות מאיצות קינטיקה קורוזיה, עם שיעורי קורוזיה בערך להכפיל עבור כל 10 מעלות צלזיוס עלייה בטמפרטורה. השילוב של טמפרטורה גבוהה ולחות גבוהה יוצר תנאים אגרסיביים במיוחד. זיהום הלילה מתרחש לעתים קרובות באקלים טרופי, שמירה על סרטים לחות על משטח מתכת אפילו במהלך תקופות ללא גשם.

צמיחה ביולוגית, כולל אצות, פטריות וחיידקים, נפוצה בסביבות טרופיות ויכולה לתרום לקורוזיון באמצעות מספר מנגנונים.מיקרוביולוגית מושפע קורוזיה (MIC) מתרחשת כאשר מושבות מיקרוביאליות יוצרות תנאים קורוזיביים מקומיים מתחת לביופילים. ניקוי רגיל להסרת צמיחה ביולוגית מסייע למנוע מ-MIC ומתחזקות את השלמות.

מערכות מקוטבות לסביבות טרופיות חייבות לעמוד בפני לחות גבוהה, חשיפה UV וצמיחה ביולוגית.Efoxy ו-פוליאורטן ציפויים עם biocides לספק ביצועים טובים בתנאים טרופיים. יישום מתקפל באקלים טרופי דורש תשומת לב זהירה להכנות פני השטח ולרפא תנאים, כמו לחות גבוהה יכול להפריע לציפוי וריפוי.

תנודות וניקוז חשובים במיוחד באקלים טרופי כדי למנוע הצטברות מים ולשמור על זרימת האוויר.רווחים סגורים צריכים להיות מחוסנים כדי להפחית את רמות הלחות ולמנוע הדבקה.מערכות ד"ר גיל חייב להיות מתוכנן לטפל בעצימות גשם גבוהות ולמנוע מים.

בסביבה הקרה והאנטארקטית

סביבות קרות ואקקטי מציגות אתגרים ייחודיים של קורוזיה כולל רכיבה על אופניים קפואה, היווצרות קרח והשימוש במלחים דהיים. בעוד טמפרטורות נמוכות בדרך כלל להפחית קינטיקה קורוזיה, גורמים אחרים יכולים להוביל לבעיות קורוזיות משמעותיות באקלים קר.

רכיבה על אופניים קפאה גורמת ללחץ מכני בחומרים ובציפויים, המוביל לפצח ולדאוגנציה. מים לכודים בסדקים מתרחבים על הקפאת, יצירת מתחים גבוהים שיכולים לפגוע בציפוי מגן וחומרים מלוחים.עיצוב צריך למזער מלכודות מים ולהבטיח ניקוז הולם לפני הקפאה מתרחשת.

מלחים בשימוש על כבישים וגשרים יוצרים תנאים קורוזיים מאוד עבור כלי רכב ותשתיות. deicers מבוסס Chloride הם אגרסיביים במיוחד, גרימת קורוזיה מהירה של חיזוק פלדה בקורוזיה בטון ומאץ של רכיבי רכב. כביסה רגילה להסרת פיקדונות מלח חיונית לשליטה קורוזיה באזורים שבהם מלחים מזיקים משמשים.

מערכות מקוטבות לאקלים קר חייבות לשמור על גמישות בטמפרטורות נמוכות כדי להתאים את ההתרחבות התרמית והה התכווצות ללא סדקים.Efoxy ו ציפויים פוליאורטן המיועדים לגמישות דלת-הטמפרטורה מספקת ביצועים טובים.הכנה Surface application במזג אוויר קר דורשים הליכים מיוחדים ועשויים לדרוש מתחמי חום מחוממים כדי להשיג ריפוי תקין.

מערכות הגנה קטוודיות באקלים קר חייבות לקחת בחשבון עמידות מוגברת לקרקע בטמפרטורות נמוכות והקפאת פוטנציאלים של אלקטרוליטים.מערכות הנוכחיות המדכאות עלולות לדרוש מתחים גבוהים יותר כדי להתגבר על התנגדות מוגברת.

שיקולים כלכליים ו- Life Cycle Cost Analysis

קורוזיה מטילה עלויות כלכליות עצומות על החברה באמצעות הפסדים חומריים, הוצאות תחזוקה, ייצור בזמני זמן, והחלפת מוקדם של ציוד ותשתיות.ההערכות מצביעות על כך שעלויות ההקפאה של מספר אחוזים מהמוצר המקומי הגולמי במדינות מתועשות.

ניתוח עלות מחזור החיים מספק מסגרת להערכת חלופות בקרת קורוזיה על ידי בהתחשב בכל העלויות על חיי השירות הצפוי של מבנה או רכיב. גישה זו מזהה כי עלויות החומר הראשוני והגנה הן רק מרכיב אחד של עלויות בעלות הכוללות.

עלויות ראשוניות כוללות בחירה חומרית, הכנת פני השטח, ציפויי מגן, מערכות הגנה קטוודיות, ואמצעי בקרה אחרים של קורוזיה המיושמים במהלך בנייה או ייצור. בעוד חומרים עמידים על קורוזיה ומערכות ציפוי ביצועים גבוהים בדרך כלל עולים יותר מאשר פלדה פחמן בסיסית עם הגנה מינימלית, עלויות ראשוניות גבוהות יותר אלה הן לעתים קרובות מוצדקות על ידי דרישות תחזוקה מופחתות וחיי שירות מורחבים.

עלויות תחזוקה כוללות בדיקות רגילות, תיקונים ציפוי, החלפת ode ופעילויות אחרות הנדרשות כדי לשמור על קורוזיה לאורך חיי השירות.מבנהים עם הגנה ראשונית לא מספקת דורשים תחזוקה תכופה יותר נרחבת, המוביל עלויות מצטברות גבוהות יותר. נגישות לתחזוקה משפיעה באופן משמעותי, כמו אזורי קשה-לשבת דורשים ציוד מיוחד והליכים אשר מגבירים את ההוצאות.

עלויות כישלון כוללות עלויות ישירות של תיקונים או החלפת, כמו גם עלויות עקיפות כגון אובדן ייצור, ניקוי סביבתי, אחריות והשלכות בטיחות פוטנציאליות. כשלי קטסטרופלי בשל קורוזיה יכול לגרום עלויות הרבה מעבר לערך של המרכיב הכושל עצמו. הערכת סיכונים צריכה לשקול הן את ההסתברות ואת ההשלכות הפוטנציאליות של כשלים הקשורים קורוזיון.

שיעורי הנחות וערך הזמן של כסף משפיעים באופן משמעותי על חישובי עלויות מחזור החיים.על עלויות עתידיות להיות מוזלים לשווי הנוכחי להשוואה משמעותית של חלופות.ניתוח רגישות S מסייע לזהות אילו הנחות משפיעות באופן חזק ביותר על ההשוואה הכלכלית, שבו מידע נוסף יהיה בעל ערך רב ביותר.

חוסר ודאות בתחזיות חיי השירות, שיעורי קורוזיה, ועלויות עתידיות מסבך ניתוח כלכלי. הנחות קונסרבטיביות וגורמי בטיחות עוזרים להסביר את אי הוודאות, אך עלול להוביל לתכנון יתר במקרים מסוימים. גישות פרוביביליסטיות ששוקלות באופן מפורש את אי הוודאות יכולות לספק הערכות כלכליות נוספות.

גורמים לא כלכליים כולל בטיחות, השפעות סביבתיות, ושיקולים אסתטיים עשויים להשפיע על החלטות מעבר לאופטימיזציה כלכלית טהורה. דרישות רגולטוריות עשויות לחייב רמות הגנה מסוימות ללא קשר לשיקולים הכלכליים. מטרות קיימות יותר ויותר טובות לפתרונות הממזערים את צריכת המשאבים ואת ההשפעות הסביבתיות על מחזור החיים המלא.

טכנולוגיות מתפתחות וכיוונים עתידיים

התקדמות במדעי החומרים, טכנולוגיית חיישן וניתוח נתונים יוצרת הזדמנויות חדשות עבור שיפור בקרת קורוזיה וניהול. ציפויים חכמים המספקים יכולות של עצמו או מצביעים על נזק באמצעות שינויים צבע הם תחת פיתוח ומתחילים לראות יישום מסחרי. ציפויים אלה מכילים סוכני ריפוי microencapsulated כי שחרור כאשר הציפוי הוא ניזוק, תיקון פגמים קטנים לפני קורוזיה יכול להתחיל.

ננוטכנולוגיה מאפשרת פיתוח של חומרים ציפוי מתקדמים עם תכונות מחסום גבוהות יותר, יכולת מוגברת, ויכולות רב תפקודיות. תוספי ננו-חלקיקים יכולים לשפר תכונות מכניות, עמידות UV, והגנה על קורוזיה של מערכות ציפוי קונבנציונליות. Graphene ו- Carbon nanotube מחזקים ציפויים להראות לנכסים יוצאי דופן עמידות עמידות עמידות.

רשתות חיישן אלחוטיות מאפשרות ניטור רציף של קורוזיה ותנאים סביבתיים על פני מבנים גדולים ונכסים מבוזרים.סוללות מופעלות או אנרגיה-הארכיטינג חיישנים יכול לפעול במשך שנים ללא תחזוקה, מתן נתונים בזמן אמת על שערי קורוזיה, תנאי ציפוי ופרמטרים סביבתיים.אינטגרציה עם פלטפורמות נתונים המבוססות על ענן מאפשרת ניתוחים מתקדמים ואסטרטגיות תחזוקה חיזוי.

למידת מכונה ואינטליגנציה מלאכותית מוחלים על חיזוי וניהול של corrosion וניהול. Algorithms מאומן על נתונים היסטוריים יכולים לזהות דפוסים ולצפות התנהגות קורוזיה עתידית מדויקת יותר מאשר מודלים אמפיריים מסורתיים.מערכות ראיית מחשב יכולות לזהות באופן אוטומטי ולהגדיר נזק קורוזי מתמונות בדיקה, צמצום הזמן והמומחיות הנדרשים להערכה של המצב.

ייצור Additive (3D הדפסה) מאפשר ייצור של גיאוגרפיות מורכבות אופטימיזציה עבור עמידות קורוזיה וההפצה של רכיבים מסגסוגת עמידת קורוזיה מתקדמת שקשה לעבד על ידי שיטות קונבנציונליות.חומרים סטנדרטיים סטנדרטיים עם הרכב להשתנות דרך עובי יכול לספק עמידות קורוזיה על פני השטח תוך שמירה על כוח ונוקשות בפנים.

יכולות משופרות של מודלים המשלבות דינמיקות נוזליות חישוביות, סימולציות אלקטרוכימיות, וניתוח מתח מכני מאפשר חיזוי מדויק יותר של התנהגות קורוזיה ב Geometries מורכבים ותנאי תפעול.כלים אלה תומכים אופטימיזציה עיצוב עבור עמידות קורוזיה ומסייעים לזהות אזורים קריטיים הדורשים הגנה מוגברת.

טכנולוגיות בקרת קורוזיה בר קיימא מקבלות תשומת לב מוגברת כמו תקנות סביבתיות הידוק וקיימות הופכת לעדיפות.פיתוח של מערכות ציפוי ידידותיות לסביבה, ציפויי המרה ללא היסוס, מעכבי קורוזיה המבוססים על ביולוגית מטפלות בדאגות סביבתיות תוך שמירה על יעילות הגנה על קורוזיה מחזור חיים.

שיטות טובות ביותר עבור תוכניות בקרת קורוזיה

בקרת קורוזיה יעילה דורשת גישה שיטתית המשלבת עיצוב, בחירה חומרית, אמצעי הגנה, ניטור ותחזוקה לתוכנית מקיפה. ארגונים שמנהלים בהצלחה את קורוזיה בדרך כלל עוקבים אחר שיטות מבוססות באופן רציף ולשפר את התוכניות שלהם בהתבסס על ניסיון וטכנולוגיות חדשות.

הקמת מדיניות ניהול קורוזיה ברורה והליכים להבטיח יישום עקבי של עקרונות בקרת קורוזיה על פני הארגון.תתקנים כתובים לבחירה חומרית, מפרטים ציפוי, נהלי בדיקה, ופרקטיקות תחזוקה מספקים הדרכה לאנשי צוות ולהבטיח כי שיעורים נלמדים נלכדים ויישומיים לפרויקטים עתידיים.

הכשרה וחינוך של אנשים המעורבים בתכנון, בנייה, תפעול ותחזוקה חיוני עבור שליטה קורוזיה יעילה. מהנדסים, מפקחים, טכנאי תחזוקה, ומפעילים כולם ממלאים תפקידים חשובים למניעת וניהול קורוזיה. תוכניות הכשרה רגילות לשמור על אנשים נוכחיים עם שיטות טובות וטכנולוגיות חדשות.

תיעוד ותיעוד שמירה על תמיכה יעילה ניהול קורוזיה על ידי מתן נתונים היסטוריים על שיעורי קורוזיה, ביצועים ציפוי, פעילויות תחזוקה, ועלויות. מידע זה מנחה החלטות עתידיות ומאפשר שיפור מתמשך של אסטרטגיות בקרת קורוזיה.מערכות ניהול נכסים דיגיטליות להקל על אחסון, רטיוול, וניתוח של נתונים הקשורים קורוזיה.

שיתוף פעולה בין בעלי עניין כולל בעלי מניות, מעצבים, קבלנים, ציפוי מחיאות כפיים, וסוכנויות בדיקה משפר את תוצאות בקרת קורוזיה.מעורבות מוקדמת של מומחי קורוזיה בתכנון הפרויקט מבטיחה כי שיקולי קורוזיה מטופלים כראוי בתכנון. Clear תקשורת של דרישות וציפיות מונעת אי הבנה שיכולה לפשר הגנה על קורוזיה.

אבטחת איכות ותהליכי בקרת איכות לאמת כי אמצעי בקרת קורוזיה יישמו כראוי.ספקציה ובדיקה במהלך הכנה פני השטח, יישום ציפוי, ובניה להבטיח עמידה במפרט. פיקוח צד שלישי עצמאי מספק אבטחת איכות נוספת עבור יישומים קריטיים.

תהליכי שיפור מתמיד משתמשים משוב מ ניטור, בדיקה, חקירות וכשלונות כדי לחדד אסטרטגיות בקרת קורוזיה. Root לגרום ניתוח של כשלי קורוזיה מזהה בעיות מערכתיות שניתן לטפל בהן באמצעות שינויים בעיצוב, חומרים משופרים או אמצעי הגנה משופרים.

אינטגרציה עם מערכות ניהול נכסים מבטיחה כי פעולות בקרת קורוזיה מתוכננות כראוי, תקציביים, והוצאו להורג כחלק מאסטרטגיות ניהול נכסים הכוללות. גישות המבוססות על סיכונים מראש עדיפות משאבים לנכסים ולמיקומים שבהם קורוזיה מהווה את הסיכונים הגדולים ביותר לבטיחות, תפעול או ביצועים פיננסיים.

מסקנה

התפקיד של הסביבה בקורוזיה הוא יסודי ורב פנים, מעורב אינטראקציות מורכבות בין לחות, טמפרטורה, סלמון, פונוטים אטמוספריים, וגורמים אחרים.הבנת השפעות סביבתיות אלה חיוני עבור שליטה קורוזיה יעילה ועיצוב מגן.להעריך הערכה מקיפה באמצעות שיטות סטנדרטיות, טכניקות ניטור קורוזיה, ובדיקת שדה מספקת את הבסיס לקבלת החלטות מושכלות על אמצעי בחירה חומרית והגנה.

אסטרטגיות עיצוב הגנתיות כולל בחירת חומרים מתאימה, מערכות ציפוי ביצועים גבוהים, הגנה קטוודית, ובקרות סביבתיות יכולות להרחיב באופן משמעותי את חיי השירות של מבני מתכת ולהפחית עלויות הקשורות לשחיתות.שיקולי עיצוב הממזערים מלכודות, להימנע הפיכה גליונית, ולספק נגישות לתחזוקה לתרום להתנגדות לטווח ארוך של מחזור חיים.

טכנולוגיות מתפתחות כולל ציפויים חכמים, רשתות חיישן אלחוטי, וניתוח מתקדם יוצרים הזדמנויות חדשות לניהול קורוזיה משופר. ארגונים אשר מאמצים תוכניות בקרת קורוזיה שיטתית, להשקיע באימון כוח אדם, ולשפר את הפרקטיקה שלהם על בסיס ניסיון וטכנולוגיות חדשות להשיג תוצאות מעולות בהגנה על הנכסים שלהם מפני נזק קורוזי.

ככל שגילי תשתיות ואתגרים סביבתיים מתפתחים, החשיבות של שליטה בה קורוזיה יעילה ממשיכה לצמוח.על ידי יישום העקרונות והפרקטיקה שנדונו במאמר זה, מהנדסים, מעצבים ומנהלי נכסים יכולים לקבל החלטות מושכלות שמגנות על תשתיות קריטיות, להבטיח בטיחות ואמינות, ולייעל את השימוש במשאבים על מחזור החיים המלא של מבני מתכת ורכיבים.

משאבים נוספים

עבור אנשי מקצוע המבקשים להעמיק את הידע שלהם על קורוזיה ועיצוב מגן, משאבים רבים זמינים. ארגונים מקצועיים כגון NACE International (כיום חלק מ AMPP - האגודה להגנה על חומרים וביצועים) ו- SSPC: האגודה ל-CSS: The Society for Protective Coatings לספק פרסומים טכניים, קורסי הכשרה ותוכניות הסמכה.

מוסדות אקדמיים וארגונים מחקר מנהלים מחקר מתמשך למנגנוני קורוזיה, טכנולוגיות הגנה ואסטרטגיות ניהול. כתבי עת טכניים לפרסם את הממצאים האחרונים ואת המחקרים של מקרה כי לקדם את התחום. משאבים מקוונים כולל Webinars, מאמרים טכניים ופורומים דיונים להקל על שיתוף ידע בין אנשי מקצוע קורוזיה ברחבי העולם.

(ב) למידע נוסף על בדיקות קורוזיה ו ניטור, בקר:0.ASTM InternationalFigve:1LT עבור סטנדרטים מקיפים ושיטות בדיקה.TheFLT:2AMPPPSKFLT 3: מציע משאבים נרחבים על בקרת קורוזיה וציפוי הגנה.