خانه » مقالات بازرسی » بازرسی خوردگی و حفاظت (برگه 2)

بازرسی خوردگی و حفاظت

خسارات ناشی از خوردگی در ایران و جهان

یکی از مهمترین راههای قطع وابستگی غیر ضروری ، شناخت مشکلات و موانع و راههای تقلیل اثرات سوء آنها می‌باشد. به همین قیاس ، در صنعت و بخصوص صنایع کشور ما ، برای جلوگیری از هدر رفتن منابع مالی و انسانی که یکی از پیامدهای آن ، تقویت هر چه بیشتر بندهای وابستگی می‌باشد، لازم است تا نقاط ضعف صنعت را بخوبی بشناسیم و در آن راستا ، به تقویت هر چه بیشتر توان علمی خود بپردازیم.

خوردگی یکی از موارد معدودی است که اثر خود را نه تنها در مراحل طراحی ، ساخت و تولید و بهره برداری نمایان می‌سازد، بلکه مبالغ عظیمی را نیز در مرحله حفاظت و نگهداری به خود اختصاص می‌دهد.
آسیب‌شناسی صنعت
برای شناخت صحیح‌تر خوردگی و اهمیت آن باید به آسیب‌شناسی صنعت پرداخت، زیرا یکی از مهمترین عواملی که گریبانگیر رشد صنایع و به خصوص صنایع ایرانی می‌باشد، عدم درک عمیق مساله خوردگی است. شاید بتوان دو دلیل عمده برای این بی‌عنایتی برشمرد:

• در رابطه با ضرر و زیانهای وارد آمده توسط خوردگی به صنایع ، نه تنها آمار مستند بلکه حتی تخمین‌های رسمی مستند و قابل انکار وجود ندارد، لذا مشخص نیست که خوردگی چگونه به آرامی اما بطور مداوم ثروتهای ملی را هدر می‌دهد.
• ابعاد فاجعه انگیز خوردگی از نظر اتلاف ماده و انرژی و ضرر و زیانهای زیست محیطی روشن نیست. لذا اکثرا با تصور اینکه مسائل مالی مربوط به خوردگی در بررسیهای مالی- اقتصادی در سر فصل استهلاک دیده می‌شوند، از ابعاد واقعی قضیه بی‌خبر می‌مانند و در نتیجه اهمیت مساله همواره در هاله ای از ابهام باقی می‌ماند.

مکانیسم خوردگی فلزات ‌(آهن)

مهندسی خوردگی
در این سلسله مقالات ، خواهیم کوشید جنبه ای از مهندسی را که به آن ««مهندسی خوردگی»» اطلاق می‌شود، به خوانندگان معرفی نماییم. هدف این نوشته‌ها ، ایجاد معلومان نیست، چه ، بسیاری از آنچه را که در اینجا می‌آید، می‌توان در کتب و مقالات تخصصی یافت، بلکه منظور اصلی ، ایجاد شناخت و آگاهی (هر چند جزئی) درباره یکی از مشکلات صنعتی است تا دانش پژوهان در انتخاب رشته‌های تحصیلی با آگاهی و توجه بیشتری اقدام کنند.
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 ۸۰۴۴ ، 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 اکثرا 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، آنچه 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 آنکه از نظر شیمیایی نیز محصولات خوردگی مثل سولفات آهن ، اکسید روی و غیره ، همان ترکیباتی هستند که در سنگ معدن فلز یافت می‌شود.
خوردگی ، یک واکنش طبیعی
از آنچه گفته شد، می‌توان نتیجه گرفت که خوردگی یک واکنش طبیعی است و انجام می‌شود. اما چنانکه خواهیم دید، خوردگی دارای زیانهای بسیاری است که ما را وادار می‌کند تا ترجیح دهیم این واکنش انجام نشود. انجام نشدن خوردگی مثل آن است که بخواهیم آبشاری به جای آنکه از بالای صخره به پایین بریزد، از پایین به بالا بریزد. اگر چه امکان ندارد که

خوردگی، زیان‌ها و روش‌های کنترل آن
یکی از مهمترین عوامل تخریب تجهیزات صنعتی، پدیدهٔ خوردگی است که به عنوان یکی از زیانبارترین آفت‌های صنایع مطرح می‌گردد. این زیان‌ها به حدی اهمیت دارد که تحقیق در حوزه‌های مربوط به فناوری‌های کنترل خوردگی، بخش عظیمی از پژوهش‌ها و تحقیقات کشورهای پیشرفته را به خود اختصاص داده است. این مطالعات به تدوین استراتژی‌ها, قوانین، آیین¬نامهها و روشهای مؤثری در زمینهٔ پیشگیری و رفع اثرات خوردگی منجر شده که تحت عنوان “مدیریت خوردگی” مورد مطالعه قرار می‌گیرند. در کشور ما نیز به دلیل جایگیری صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، در مناطق مستعد پدیدهٔ خوردگی, بررسی این پدیده و مدیریت آن، از اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار می‌باشد:
خوردگی، فرآیندی طبیعی است که فلزات را مورد حمله قرار می‌دهد. از آنجایی‌ که فلزات، مصرف گسترده‌ای در جهان امروزی دارند، خوردگی تبدیل به پدیده‌ای شده که اطراف ما را احاطه کرده است. وسایل خانه، اتومبیل، تجهیزات صنعتی و لوله‌های نفت و گاز مورد حمله خوردگی قرار می‌گیرند و این پدیده ضررهای مالی فراوانی را موجب می‌گردد.
به عنوان مثال, مسالهٔ خوردگی در کشور کانادا در فاصله زمانی ۱۹۷۷ تا ۱۹۹۶، ۱۰ بار باعث نشتی خطوط لوله و ۱۲ بار باعث انفجار گردیده که از جهاتی اهمیت این موضوع را تا حدی آشکار می‌سازد. گزارشات خرابی‌های حاصل از خوردگی نشان می‌دهد که علل وقوع این پدیده عمدتاً بر اثر کوتاهی‌های مصیبت‌‌بار در لوله‌کشی‌ها و ساخت و نصب تجهیزات می‌باشد که منجر به انفجار، آتش‌گرفتن و منتشرشدن مواد سمی در محیط زیست می‌گردد. علاوه بر آن مخارجی نظیر، جایگزین‌کردن تجهیزات خورده شده، تعطیلی و خاموشی واحدها به‌دلیل جایگزینی تجهیزات خورده شده، ایجاد اختلال در فرآیندها به‌دلیل خوردگی تجهیزات و عدم خلوص محصولات فرایندی به دلیل نشت ناشی از خوردگی در اتلاف محصولات مخزن‌هایی که مورد حمله خوردگی قرار می‌گیرند، از مهمترین هزینه‌ها و زیان‌های حاصل از خوردگی می‌باشد.
ضرر سالانهٔ اثرات خوردگی در ایالات متحده و اروپا حدود ۳.۱ درصد تولید ناخالص داخلی برآورد می‌گردد که طبق آمار، خسارات خوردگی که طی ۲۲ سال گذشته در صنایع آمریکا رخ داده، چیزی حدود ۳۸۰ میلیارد دلار می‌باشد. میانگین سالانه این خسارت‌ها حدود ۱۷ میلیارد دلار است که از کل هزینهٔ سوانح طبیعی از قبیل زلزله، سیل و آتش‌سوزی در این کشور بیشتر می‌باشد.
از هزینه‌های فوق‌الذکر (۳۸۰ میلیارد دلار)، ۷ میلیارد دلار سهم لوله‌های انتقال مایعات و گازها، ۹.۴۷ میلیارد دلار هزینهٔ خوردگی در واحدهای فراورش و ۶.۸ میلیارد دلار متعلق به صنایع پالایشگاهی و مجتمع‌های گاز و پتروشیمی می‌باشد. همچنین بنابر آمار ارائه شده ۱۵ تا ۲۰ درصد از نشتی‌ها در تاسیسات صنعت نفت به‌دلیل خوردگی می‌باشد.
پژوهش‌ها نشان می‌دهد با رعایت ضوابط و اصول مربوطه می‌توان از ۷۰ درصد این خسارت‌ها جلوگیری کرد. طبق گزارش انستیتو باتل با اعمال سادهٔ دانش و تکنولوژی موجود، از یک سوم هزینه‌های خوردگی‌ صنایع جلوگیری به عمل می‌آید. نکتهٔ دیگری که غالباً مورد غفلت قرار می‌گیرد این است که خسارات غیرمستقیم خوردگی در برخی موارد به مراتب بیشتر از خسارات مستقیم آن می‌باشد. به‌عنوان نمونه، تعویض پروانهٔ پمپ سانتریفوژ نه تنها هزینه‌ای برای تعمیر خود قطعه ایجاد می‌کند، بلکه قطع جریان در فرآیند، باز و بسته‌شدن پمپ و هزینه دستمزد را نیز به‌دنبال دارد.
در کنار این خسارات، هدررفتگی و تضییع مواد و آلودگی‌های ناشی از آن که در نتیجه خوردگی به‌وجود می‌آید، باعث بروز نتایج وخیمی در رابطه با ایمنی و محیط زیست می‌گردد.
تحلیل داده‌های حاصل از ضایعات هیدروکربن‌ها نشان می‌دهد که خوردگی به لحاظ آماری دومین عامل ایجاد این هدررفتگی می‌باشد. اهمیت موارد ذکرشده به حدی است که در قوانین فدرال ایالات متحده، بر لزوم نصب و ارائه راهکارهای کنترل خوردگی به‌وسیله متصدیان خطوط لوله تاکید گردیده و عدم پیروی از این قوانین مشمول مجازات‌های مدنی و جنایی شده است. همچنین در سایر صنایع از جمله نفت، گاز و پتروشیمی نیز راهکارهای علمی، تکنولوژیکی و حقوقی جهت جلوگیری از خطرات و هزینه‌های خوردگی در دست مطالعه و تصویب می‌باشد.
پیشگویی آهنگ خرابی تجهیزات در اثر خوردگی و تخمین هزینه‌های آن عنصری نامعین است که می‌توان با استفاده از سیسستم‌های مدیریت خوردگی تا حدودی آن را کنترل نمود. مدیریت خوردگی با هدف صیانت از سرمایه، مسئولیت کنترل خوردگی و روش‌های پایش و حفاظت تاسیسات در تمامی جنبه‌ها را جهت پایداری و پویایی به‌عهده دارد و همواره از ابزار و روش‌های پیشرفته در رسیدن به این مقصود بهره می‌گیرد.
به‌وسیلهٔ مدیریت خوردگی، فرآیند‌ خوردگی از ابتدای مرحله طراحی تاسیسات تا هنگام سرویس‌دهی آنها به صورت فعال مدیریت می‌گردد. به عنوان مثال یک مهندس طراح، از طریق این مدیریت از اطلاعات لازم در زمینهٔ خوردگی برخوردار می‌گردد تا سازه‌هایی را با عمر مفید و طولانی طراحی نماید یا با استفاده از اطلاعات به‌دست آمده از خوردگی‌های رخ‌داده در طراحی‌های پیشین، مراحل بعدی کار را اصلاح کند.
مدیریت خوردگی به ارائه استراتژی‌های پیش‌گیرانه و برداشتن گام‌های راهبردی در دو حوزهٔ فنی و غیرفنی می‌پردازد. سر فصل¬هایی که در حوزه‌های غیر فنی به عنوان استراتژی‌های پیش‌گیرانه دنبال میشود به شرح زیر می‌باشد:
۱) افزایش آگاهی از هزینه‌های هنگفت‌ خوردگی و صرفه‌جویی در این هزینه‌ها موجب به‌کارگیری صحیح فناوری‌های موجود و کاهش هزینه‌ها می‌گردد. از اینرو, بسیاری از مشکلات خوردگی در نتیجه فقدان آگاهی از مدیریت خوردگی و مسئولیت‌پذیری اشخاص در تبادل عملیات، بازرسی، تعمیر و نگهداشت سیستم مهندسی می‌باشد.
۲) تغییر خط مشی‌ها، آیین‌نامه‌ها، استانداردها و شیوه‌های مدیریتی جهت کاهش هزینه‌های خوردگی به واسطه مدیریت صحیح خوردگی که به کنترل مؤثر آن می‌انجامد و باعث اجرای ایمن‌تر و قابل اعتما‌دتر عملیات و افزایش عمر مفید تاسیسات و تجهیزات می‌شود.
۳) اصلاح و تعمیم آموزش کارکنان جهت معرفی و بازشناسی کنترل خوردگی که مستلزم وارد نمودن واحدهای درسی پیشگیری و کنترل خوردگی در برنامه‌های تحصیلی و مدیریتی می‌باشد.
۴) تغییر و اصلاح کژاندیشی و باور غلط تسلیم‌پذیری در مقابل خوردگی و اتخاذ تصمیم‌های جدید در راستای جلوگیری از این پدیده.
همچنین استراتژی‌های پیش‌گیرانه در حوزه‌های فنی نیز از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشند، برخی از این استراتژی‌ها بدین ترتیب می‌باشد:
۱) ارتقای روش‌های طراحی و استفاده از روش‌های طراحی پیشرفته به منظور مدیریت بهتر خوردگی که مانع از بروز هزینه‌های خوردگی قابل اجتناب می‌گردد. برای تحقق این راهبرد لازم است روش‌های طراحی تغییر کند و بهترین فناوری‌های خوردگی در دسترس طراحان قرار گیرد. میزان عملکرد خوردگی نیز در معیار طراحی وارد شده و هزینه طول عمر تجهیزات تجزیه و تحلیل ‌گردد.
۲) ارتقای روش‌های پیش‌بینی عمر تجهیزات و ارزیابی عملکرد آنها از طریق آشنایی با فناوری‌های خوردگی جدید.
۳) بهبود فناوری‌های خوردگی‌ از طریق تحقیق و توسعه.
می‌توان با استفاده از مدیریت خوردگی و بهکارگیری روش‌های علمی و دستاوردهای جدید تکنولوژی، خوردگی را در بسیاری از صنایع کشور کنترل نمود. این امر مستلزم ایجاد آگاهی و عزم جدی برای پیش‌گیری و کنترل خوردگی در میان مدیران و کارشناسان می‌باشد.
نتیجه:
با توجه به گستردگی و شرایط خاص جغرافیایی منطقه‌ای که بخش اعظم تاسیسات نفت و گاز کشور در آن قرار دارد، مسئله خوردگی در صنعت نفت ایران از اهمیت خاصی برخوردار می‌باشد. اعمال درست و دقیق مدیریت خوردگی و استفاده از تکنولوژی‌های جدید در این حوزه می‌تواند از بروز سالانه میلیون‌ها دلار خسارت به این مراکز جلوگیری کند.
اهمیت مسئله خوردگی در صنعت نفت جنبه دیگری نیز دارد؛ تاسیسات نفتی، گازی و پتروشیمیایی کشور در حال توسعه است و لحاظ قواعد مدیریت خوردگی در طراحی و ساخت کارخانجات و تجهیزات مورد استفاده می‌تواند از بروز خسارات هنگفتی در آینده جلوگیری کند.
با وجود اهمیت این مسئله، به نظر می‌رسد قواعد و قوانین مدیریت خوردگی و استفاده از تکنولوژی‌های روز جهت افزایش مقاومت در برابر خوردگی هنوز جای خود را در فعالیت‌های اجرایی به شایستگی باز نکرده است و مورد اهتمام جدی قرار نمی‌گیرد. بررسی ابعاد این موضوع و اهمیت آن یکی از اقدامات اساسی برای گشودن جایگاه شایسته این پدیده در برنامه‌ریزی فعالیت‌های اجرایی است. شناخت اهمیت این مسئله و استراتژی بنگاههای توسعهیافته در این زمینه، میتواند سرفصلی برای حرکت در مسیر رشد تکنولوژی و دانشمدیریت خوردگی باشد.

تحلیل موضوع عدم ارایه خسارات خوردگی در ایران :
مطالعه هزینه‌های خوردگی در چند کشور که با تلاش‌های گسترده و رسمی و یا تلاش‌های غیررسمی و کم¬دامنه انجام شده است، نشان می‌دهد که هزینه‌های خوردگی در محدوده ۲ تا ۵ درصد درآمد ناخالص ملی (GNP) کشورها قرار گرفته است. متاسفانه هنوز در ایران آماری رسمی در مورد هزینه‌های خوردگی استخراج نشده است. از این رو، سیاستگذاران صنعتی کشور با ابعاد ضررهای اقتصادی این پدیده آشنایی کافی ندارند و ممکن است در سیاستگذاری¬ها به خطا بروند. در این مقاله به لزوم استخراج این آمار و تجربه کشورهای دیگر در این زمینه پرداخته¬ایم و در انتها این سئوال را مطرح کرده¬ایم که متولی استخراج آمار هزینه‌های خوردگی در کشور چه سازمان یا ارگانی است؟
چرا استخراج آمار هزینه‌های خوردگی لازم است؟
خوردگی پدیده‌ای بسیار ناخوشایند است؛ پدیده‌ای که سرمایه‌های یک صنعت، انرژی یک کشور و اقتصاد یک ملت را خورده و از بین می‌برد. خوردگی پدیده‌ای است با ابعاد گسترده؛ چراکه هرجا هوا یا مایعی وجود داشته باشد، خوردگی نیز وجود خواهد داشت. پدیده‌ای که بر اساس آمار رسمی کشورهای پیشرفته معادل دو تا پنج درصد درآمد ناخالص ملی، به اقتصاد آنها زیان وارد می‌کند. میزان این خسارت به حدی است که اگر استراتژی معقولی در برابر آن اتخاذ نشود، می‌تواند یک کشور را با مشکل مواجه کند.

استخراج آمار هزینه‌های خوردگی چه فوایدی دارد؟
سه دلیل مهم کشورهای پیشرفته را قانع کرده تا این آمار استخراج کنند.
۱) ایجاد پتانسیل‌هایی برای کاهش هزینه‌ها و کاهش مصرف منابع و انرژی
بر اساس گزارشی در انگلستان، می‌توان هزینه‌های خوردگی صنعت حمل و نقل این کشور را حدود ۲۹ درصد کاهش داد. این رقم در صنایع دریایی به میزان ۲۰ درصد و در صنعت نفت و مواد شیمیایی این کشور ۸ درصد است. با توجه به آمار ارایه‌شده در سال ۱۹۷۰، کل هزینه¬های خوردگی در این کشور سالانه حدود ۳/۱ میلیارد پوند است که می‌توان حدود ۳۱۰ میلیون پوند آن را کاهش داد.
۲) به‌دست آوردن فاکتورهایی برای کاهش هزینه‌ها
با استفاده از گزارش ارایه‌شده در مورد خوردگی در انگلستان، ۱۶ فاکتور مختلف برای کاهش هزینه‌های خوردگی استخراج شده است. که بعضی از آن فاکتورها عبارتند از:
۱- بهبود طراحی با استفاده از روشهای کنونی؛
۲- افزایش آگاهی صنایع از خطرات خوردگی؛
۳- استفاده از مواد جدید برای کاهش هزینه¬های خوردگی؛
۴- استانداردسازی تجهیزات.
۳) اتخاذ استراتژی‌هایی برای کنترل خوردگی
با تکیه بر این آمار می¬توان با تدوین استراتژی‌ برای مبارزه با خوردگی، هزینه‌های خوردگی را به مقدار زیادی کنترل کرد و کاهش داد.
کشورهایی که آمار خوردگی را استخراج کرده‌اند
کشورهای مختلفی مطالعات هزینه‌های خوردگی را انجام داده‌اند. قدیمی‌ترین مطالعه را پروفسور Uhlig در آمریکا در سال ۱۹۴۹ انجام داد. وی کل هزینه‌های خوردگی را با جمع کردن هزینه‌های مواد و روش‌هایی که برای کنترل خوردگی استفاده می‌شود،‌ به‌دست آورد. گزارش سال ۱۹۴۹، با انجام مطالعات ملی در کشورهای ژاپن، آمریکا و انگلستان در سال ۱۹۷۰ پیگیری شد.
در سال ۱۹۷۷ در ژاپن بر اساس روش Uhlig و در سال ۱۹۷۸ در آمریکا توسط
(Battelle Columbus laboratories and National Bureau of Standards) Battelle-NBS ، مطالعاتی برای برآورد هزینه مستقیم خوردگی با استفاده از مدل اقتصادی Input/Output انجام گرفت. این مدل بعداً در دو کشور دیگر، استرالیا در سال ۱۹۸۳ و کویت در سال ۱۹۹۵، مورد استفاده قرار گرفت.
در جدول زیر هزینه‌های خوردگی کشورهایی که این آمار را استخراج کرده‌اند، آورده شده است. این آمار نشان می‌دهد که هزینه ملی خوردگی بین ۱٫۵ تا ۵٫۲ درصد درآمد ناخالص ملی تغییر می‌کند.
کشور سال هزینه خوردگی کل درصد GNP
آمریکا ۱۹۴۹ ۵٫۵ میلیارد دلار ۱/۲
هند ۱۹۶۰ ۳۲۰ میلیون دلار ___
فنلاند ۱۹۶۵ ۵۴ میلیون دلار ___
آلمان غربی ۱۹۶۷ ۶ میلیارد دلار ۳
انگلستان ۱۹۷۰ ۱٫۳۶۵ میلیارد پوند ۵/۳
ژاپن ۱۹۷۴ ۹٫۲ میلیارد دلار ۸/۱
آمریکا ۱۹۷۵ ۷۰ میلیارد دلار ۲/۴
استرالیا ۱۹۸۲ ۲ میلیارد دلار ۵/۱
کویت ۱۹۹۵ ۱ میلیارد دلار ۲/۵
آمریکا ۱۹۹۸ ۲۷۹ میلیارد دلار ۲/۳

متولی استخراج آمار هزینه¬های خوردگی کیست؟
ایران کشوری با اتمسفر خورنده و نیمه¬صنعتی است و به احتمال زیاد، درصد هزینه¬های خوردگی نسبت به GDP در کشور ما در مقایسه با سایر کشورها بالاست. متاسفانه در کشوری که دارای ذخایر نفتی زیاد و صنایع مختلف مرتبط با آن است (با توجه به خورندگی بالای نفت ایران)، هنوز آمار رسمی در مورد خوردگی نمی¬توان یافت. انجمن خوردگی که می‌تواند یکی از متولیان این امر (استخراج آمار هزینه¬های خوردگی) باشد، نتوانسته است به وظیفه خود به خوبی عمل کند و فقط در یک تحلیل ساده، آماری ارایه کرده که آن آمار خود جای تأمل و بحث دارد. استخراج آمار خوردگی در ایران کاری فراتر از این است که فقط از عهده یک سازمان و حتی یک وزاتخانه برآید.
در این میان وظیفه وزارت نفت، که حدود ۱۰تریلیون تومان سهم در درآمد ناخالص ملی دارد، بسیار سنگین است. از طرف دیگر، وظیفه وزرات صنایع و معادن نیز که حدود ۱۱تریلیون تومان تولید ناخالص ملی را تحت پوشش دارد نیز بسیار سنگین است؛ ضمن آنکه این وزارتخانه متولی کل صنعت کشور نیز هست. وظیفه وزرات کشاورزی که تولید ناخالص ملی معادل ۸ تریلیون تومان را تحت پوشش دارد نیز سنگین است.
اما شاید هیچیک از این دستگاهها را به تنهایی نتوان متولی این مهم نمود و همکاری این سه وزراتخانه و حتی ارگانهای دیگر مورد نیاز باشد. به نظر می‌رسد که سازمانی همچون سازمان بهینه‌سازی مصرف انرژی نیز باید ایجاد شود که البته با اعمال مدیریت کارآمد و با استفاده از روشهای ترویجی، در جهت کاهش هزینه‌های خوردگی تلاش کنند؛ این سازمان نیز می‌تواند در تهیه آمارهای خوردگی کشور نقش مهمی ایفا کند.

مآخذ:
۱- مجموعه مقالات دومین همایش خوردگی در صنعت نفت
۲- www.chemesteri.net
3- مجله اینترنتی و دانش نامه آزاد ویکی پدیا

نوشته شده توسط حجازی فر

بازرس خوردگی باشید(جلسه دوم)

    – طبقه­بندی انواع خوردگی

طبقه­بندی انواع خوردگی بر اساس روشهای مختلف می­تواند صورت گیرد. به­عنوان مشال خوردگی­ها را می­توان بسته

 به عوامل زیر دسته­بندی نمود.

خوردگی در دمای بالا و دمای پایین 

     ترکیب مستقیم (اکسیداسیون) و خوردگی الکتروشیمیایی 

     خوردگی تر یا خوردگی خشک 

     ظاهر و شکل بروز خوردگی 

در بین این موارد، تقسیم­بندی انواع خوردگی از روی شکل ظاهری مرسوم­تر است و با استفاده از آن می­توان تقسیم­

بندی جامع­تری از کلیه انواع خوردگی داشت.

 

۲-۱- طبقه­بندی انواع خوردگی براساس ظاهر فلز خورده شده

تشخیص نوع خوردگی براساس شکل ظاهری، در اکثر موارد با استفاده از چشم غیر مسلح مقدور می­باشد. گرچه در

برخی موارد استفاده از ذره­بین یا میکروسکوپ نوری با بزرگنمایی کم به این بررسی کمک می­کند و حتی در برخی

 موارد ضروری است.از این منظر به­طور کلی خوردگی می­تواند یکنواخت یا موضعی باشد. از نظر شکل خوردگی، ۸ نوع

منحصر به­فرد خوردگی وجود دارد

 

که عبارتند از:

۱-خوردگی یکنواخت یا سرتاسری (Uniform    )   

    ۲-خوردگی گالوانیک یا دوفلزی (Galvanic    )

    ۳-خورگی شیاری (Crevice    )

    ۴-خوردگی حفره­ای (Pitting  )

۵-خوردگی بین دانه­ای (Intergranular)

۶-جدایش انتخابی (Selective Leaching)

۷-خوردگی سایشی (Erosion-Corrosion)

۸-خوردگی توأم با تنش (Stress Corrosion)

 

۲-۱-۱- خوردگی یکنواخت

معمول­ترین و متداول­ترین نوع خوردگی است. معمولاً با یک واکنش شیمیایی یا الکتروشیمیایی به­طور یکنواخت در

سرتاسر سطح در تماس با محیط خورنده مشخص می­شود. فلز دچار کاهش ضخامت شده و با ادامه خوردگی آنقدر

نازک می­شود که از بین می­رود.

مثال این مورد، یک قطعه فولادی یا روی در داخل محلول رقیق اسیدسولفوریک است که با تمام قسمت­های سطح آن با

 سرعت یکسانی خورده می­شود. این خوردگی از نظر حجم و تناژ بالاترین مقدار خوردگی­ها را دارد، ولی از نظر فنی از

سایر انواع خوردگی حساسیت کمتری دارد. دلیل آن، امکان تخمین نسبتاً دقیق عمر تجهیزاتی است که در معرض این

نوع خوردگی قرار می­گیرند.

آزمایش اندازه­گیری سرعت این نوع خوردگی نیز به­سادگی با قرار دادن یک قطعه فلزی در داخل محلول خورنده مورد

نظر امکان­­پذیر است. با خارج­کردن نمونه از داخل محلول خورنده، محاسبه کاهش وزن آن و تبدیل کاهش وزن به

کاهش ضخامت، می­توان سرعت

 

خوردگی قطعه در محیط مورد نظر را محاسبه نمود.

شکل۳- نمایش شماتیک و یک تصویر واقعی از خوردگی یکنواخت

 

روش متوقف کردن یا کاهش مقدار این نوع خوردگی از طریق:

۱-انتخاب مواد و پوشش صحیح

۲-استفاده از ممانعت کننده­ها

۳-حفاظت کاتدی

می­باشد. البته این روش­ها برای کنترل سایر انواع خوردگی نیز به­کار می­روند. 

 

 

 

۲-۱-۲- خوردگی گالوانیک

هنگامی که دو فلز غیر هم­جنس و در تماس الکتریکی با یکدیگر در معرض یک محلول هادی جریان (الکترولیت) یا

خورنده قرار گیرند، اختلاف پتانسیل بین آن دو باعث برقراری جریان الکترون بین دو فلز می­شود. فلز فعال­تر آند

شده و خورده می­شود و فلز نجیب­تر کاتد شده و یا اصلاً خورده نمی­شود یا مقدار خوردگی آن بسیار ناچیز خواهد بود.

نیروی محرکه برقراری جریان و در نتیجه خوردگی، اختلاف پتانسیل بین دو فلز است. این اختلاف پتانسیل ناشی از

اختلاف پتانسیل الکترودی استاندارد دوفلز می­باشد. در این مورد، در حقیقت بین دو فلز یک سل الکتروشیمیایی

تشکیل می­شود که عامل اصلی خوردگی می­باشد. همان­طورکه در بخش —– توضیح داده شد، شرط تشکیل سل و

بروز خوردگی وجود آند، کاتد، الکترولیت و اتصال الکتریکی می­باشد. اگر اتصال الکتریکی قطع شود، آهنگ خوردگی

کاهش می­یابد. ولی با توجه به قرار گرفتن دو فلز در داخل الکترولیت، اتصالات موضعی و اتصال از طریق الکترولیت بین

آن­ها وجود دارد و خوردگی به­کلی متوقف نمی­شود.

 با پیشرفت خوردگی، محصولات حاصل از خوردگی یا واکنش­های دیگر ممکن است روی سطح آند یا کاتد یا هر دو

تجمع کرده و سرعت خوردگی کاهش یابد. این پدیده را پلاریزاسیون می­نامند.

مهم­ترین عوامل مؤثر بر این نوع خوردگی به­صورت زیر است:

۱-نیروی محرکه الکتروموتوری(EMF) و سری گالوانیکی

۲-اثرات محیط

۳-اثر فاصله دو الکترود

۴-اثر سطح آند به کاتد

افزایش نیروی محرکه الکتروموتوری، افزایش هدایت الکتریکی الکترولیت، کاهش فاصله دو الکترود و کاهش نسبت

سطح آند به کاتد منجر به تشدید خوردگی آند می­گردند.

شکل۴- نمایش شماتیک خوردگی گالوانیک

 نویسنده:مهندس محمدرضا رضایی-سردبیربخش بازرسی خوردگی سایت WWW.MIGMAG.IR

 

           

 

 

شما کاربر گرامی ادامه آموزش آشنایی با مبانی خوردگی را در روزهای آینده میتوانید از سایت   WWW.MIGMAG.IR  دنبال کنید.

بازرس خوردگی باشید(جلسه اول)

خوردگی     COROSSION

 

 

  

خوردگی عبارت است ازتخریب یا فاسد شدن یک ماده دراثرواکنش بامحیطی که درآن

  

قراردارد.خوردگی فقط مخصوص فلزات نیست و درپلیمر ها نیز میباشد.برخی خوردگی را

  

عکس فرایند استخراج میدانند که البته این تعریف بیشتر در مورد فلزات صدق میکند. خوردگی

  

در مواد مختلف،درمحیط های مختلف وبا اشکال و سرعت های مختلف اتفاق می افتد.

 

  

۱-       خوردگی د رمحلول های آبی      

        

 

  

اگر چه محیط اتمسفر(هوا) مهمترین و کلی ترین محیط های مادی است ولی محلول های

  

آبی شامل آب های طبیعی،رطوبت اتمسفری و باران به مانند محلول های ساخت بشر،محیط

  

هایی هستندکه مشکلات خوردگی را ایجاد می کنند.به دلیل هدایت یونی این محیط ها ،خوردگی

 

ناشی ازواکنش های الکترو شیمیایی میباشد وبه شدت تحت تاثیر عواملی مانند پتانسیل

 

ترمودینامیک محلولهای آبی امکان بروزخوردگی درمحیط های مختلف را بررسی میکند و

 

قوانین سینیتک نیز سرعت انجام واکنش های مختلف خوردگی را نشان میدهند.

 

 

۲-       خوردگی در نمک های های مذاب و مذاب فلزات

 

 

 

خوردگی درنمک های های مذاب و مذاب فلزات از نظر حجم و مقدار خیلی کمتر از محیط

 

های آبی رخ میدهد.ولی از اهمیت بالایی برخوردار است. هر دومورد در صنایع اتمی به

 

شدت رخ میدهد و در تحقیقات بسیاری در این صنایع روی این نوع خوردگی ها انجام شده

 

است.با این حال در صنایع غیرهسته ای نیز اینم نوع خودگی رخ میدهد.در خوردگی نمک

 

های مذاب در دماهای بالا مکانیزم تخریب متفاوت از محیط های آبی است.اما برخی

 

شباهت ها بین آنها رخ میدهد.به طوری  که دیاگرام ها درهردو مورد قابل استفاده

 

میباشد.انحلال ترجیهی ، در خوردگی نمک مذاب نقش مهمتری نسبت به خوردگی محیط های

 

آبی دارد.اطلاعات ترمودینامیکی و سینیتیکی زیادی در مورد خوردگی نمک های مذاب در

 

دسترس نیست.

 

 

خوردگی در مذاب فلزات از اهمیت بسیار زیادی در راکتورهای شکافت هسته ای

 

برخوردار است ودرآینده نیز درراکتورهای جوش هسته ای نیزاهمیت بیشترپیدا

 

میکند.درسایرصنایع نیزمانند استخراج فلزات وصنایع ریخته گری نیز این نوع خوردگی

 

به عنوان یک مشکل وجود دارد.

 

 

انحلال پذیری عناصر آلیا‍‍ژی وتغییرات آن با دما نقش اساسی دراین نوع خوردگی ها دارد.

 

۳-       خوردگی در گازها

 

 

 

درخوردگی محیط های گازی محیط خورنده هادی جریان نیست وفرایند های تبادل یونی

 

  

به سطح فلز ولایه های محصولات خوردگی محدود میشود.چون نرخ واکنش فلزات صنعتی با

 

  

گازهای معمول دردمای اتاق بسیار پایین است.خوردگی درمحیط های گازی که معمولا

 

  

اکسیداسیون نامید میشود عمدتا در دماهای بالا که پدیده های نفوذ غالب هستند رخ میدهد.

 

  

عوامل ترمودینامیکی نقش اصلی در تعیین نیروی محرکه واکنش ها دارندو نمودار های انرژی

 

آزاد –دما نیز معمولا برای بررسی تعادل در محیط های ساده به کار میروند.

 

قابل ملاحظه ترین نتیجه اکسیداسیون در دماهای بالا تشکیل پوسته اکسید میباشد.خواص اکسید

 

تنش های ایجاد شده نشان میدهند که پوسته میتواند یک لایه محافظت کننده از ادامه اکسیداسیون

 

به وجود آورد یا خیر

 

 

 

                                                                                                نویسنده:مهندس محمدرضا رضایی-سردبیربخش بازرسی خوردگی سایتMIGMAG.IR .

           

 

 

شما کاربر گرامی ادامه آموزش آشنایی با مبانی خوردگی را در روزهای آینده میتوانید از سایت   WWW.MIGMAG.IR  دنبال کنید.

 

bigtheme
Designed & Developed by: Sepanta Group Team.