منوی دسته بندی

کنترل خوردگی در صنعت

خوردگی در صنعت

خوردگی چیست؟

توسعه اقتصادی هر منطقه، ایالت یا کشور، نه تنها به منابع طبیعی و فعالیت‌های تولیدی آن بستگی دارد، بلکه به زیرساخت‌هایی نیز بستگی دارد که بهره‌برداری، فرآوری و بازاریابی کالاها را به عهده دارند.

 سیستم‌های آبیاری، جاده‌ها، پل‌ها، فرودگاه‌ها، حمل‌ونقل دریایی، زمینی و هوایی، ساختمان‌های مدارس، ادارات و مسکن، تأسیسات صنعتی تحت تأثیر خوردگی قرار می‌گیرند و بنابراین مستعد فرآیندهای زوال و تخریب هستند.

خوردگی یک مشکل حیاتی در سراسر جهان است که به شدت محیط های طبیعی و صنعتی را تحت تاثیر قرار می دهد.

 امروزه، به طور کلی پذیرفته شده است که خوردگی و آلودگی فرآیندهای مضر مرتبط با یکدیگر هستند، زیرا بسیاری از آلاینده‌ها باعث تسریع خوردگی و محصولات خوردگی مانند زنگ می‌شوند، همچنین آب را آلوده می‌کنند.

هر دو فرآیندهای مخربی هستند که کیفیت محیط زیست، کارایی صنعت و دوام دارایی های زیرساختی را مختل می کنند. بنابراین، توسعه و بکارگیری روش ها و تکنیک های کنترل مهندسی خوردگی ضروری است.

سایر مشکلات حیاتی که بر زیرساخت ها و صنعت تأثیر می گذارد، تغییرات آب و هوا، گرم شدن کره زمین و انتشارات گلخانه ای هستند که همگی پدیده های مرتبط با یکدیگر هستند.

این فصل جنبه های مهم خوردگی در زیرساخت های صنعتی، علل، اثرات، روش های کنترل، حفاظت و پیشگیری از آن را ارائه می کند.

مواد در صنعت

مواد فلزی نقش کلیدی در توسعه یک کشور و رشد پایدار آن در چارچوب اقتصاد جهانی دارند.

در طول تولید فلز، انواع مختلفی از فرآیندها را طی می کند:

 استخراج مواد معدنی، ساخت و کاربرد و تولید گازها، مایعات یا جامداتی که در محیط آزاد می شوند.

در توسعه صنعتی، تولید و استفاده از مواد به طور کلی، چرخه های اقتصادی تأثیر می گذارد.

 انتخاب یک گروه غالب از مواد به صنایع خاص بستگی دارد.

 آنها تا حد زیادی الگوی مصرف یک محصول معین را تعیین می کنند و بازار را وادار می کنند تا خود را با این واقعیت جدید وفق دهد.

صنعت مواد از دو استراتژی کلی پیروی می کند: تحقیق در مورد مواد و فناوری موجود توصیه شده برای آنها. مواد بازیافتی معمولاً به سرمایه و مصرف انرژی کمتری نیاز دارند، اما برای پردازش اولیه به نیروی انسانی بیشتری نیاز دارند.

همچنین هزینه های کنترل آلودگی کمتر از هزینه های مورد نیاز برای فرآوری اولیه مواد معدنی است.

 بازیافت شدیدتر می شود، زیرا اقتصادها پیچیده تر می شوند، زیرا مقادیر قابل قبولی از مواد بازیافتی باید برای استفاده مجدد در دسترس باشد .

نمونه های زیادی از بازیابی فلزات وجود دارد که می تواند به توصیف گام به گام تعاملات مختلف با خود محیط کمک کند.

فرآیندهای زوال زیستی مواد در سیستم های صنعتی

علاوه بر فرآیندهای رایج تخریب مواد در اثر واکنش های شیمیایی و شکستگی مکانیکی، موارد دیگری نیز وجود دارند که نگران مشارکت انواع مختلف میکروارگانیسم هایی هستند که در کلنی ها می چسبند یا بر روی سطوح آنها رشد می کنند.

خوردگی زیستی و تخریب زیستی مواد فلزی و مواد غیرفلزی دو فرآیند مهمی هستند که زیرساخت های سیستم های مختلف صنعتی را با مشکلات جدی مواجه می کنند.

 به طور کلی، میکروارگانیسم‌ها مستقیماً فلزات را خراب نمی‌کنند یا خورده نمی‌کنند، بلکه شرایط مواد رابط / محیط و محیط اطراف را تغییر می‌دهند و به تخریب این مواد کمک می‌کنند به گونه‌ای که باعث تحریک یا تأثیر بر روند توسعه شود.

رسوب زیستی یک اصطلاح رایج است که نشان دهنده وجود رشد میکروبیولوژیکی بر روی سطوح ساختارهای ساخته شده از مواد مختلف است که منجر به تشکیل بیوفیلم با مستعمرات انواع مختلف میکروارگانیسم ها می شود.

در مورد فلز، خوردگی زیستی به دلیل فرآیندهای الکتروشیمیایی خوردگی و عوامل بیولوژیکی به دلیل عملکرد میکروارگانیسم ها و / یا باکتری های موجود در سیستم رخ می دهد. آگاهی از این فرآیندهای بیولوژیکی و اثرات آنها به منظور ایجاد اقدامات پیشگیرانه و اقدامات کنترلی در سیستم های صنعتی ضروری است.

یک کارخانه صنعتی حاوی چندین محیط در معرض خوردگی است:

در سیستم مبدل های حرارتی:

 معمولاً گرد و غبار زباله های بیولوژیکی را جمع می کند.

خوردگی زیستی ممکن است رخ دهد که منجر به تشکیل  خوردگی در سطح دیوارها شود.

بنابراین، با افزایش مقاومت در برابر جریان سیال و انتقال حرارت، اتلاف انرژی خواهد بود.

 از دست دادن تبخیر آب به نفع افزایش غلظت مواد مغذی، زمان ماندن، دمای آب و نسبت سطح به حجم است که منجر به نرخ رشد میکروبی بالاتر می‌شود.

تا اوایل دهه ۸۰ قرن بیستم، ما از مخلوط‌های بازدارنده‌های آندی و کاتدی مانند کروم، روی و فسفات‌ها برای کاهش اثرات خوردگی در سیستم‌های آبی استفاده می‌کردیم.

 در برخی موارد ما یک پلیمر اضافه کردیم، همانطور که هنوز هم تا به امروز انجام می شود، برای جلوگیری یا از بین بردن مشکلات رسوب روی دیواره های فلزی. از سوی دیگر، برای جلوگیری از رشد میکروبیولوژیک، بیوسیدهایی مانند کلر و ترکیبات آمونیوم چهارتایی را در شرایط اسیدی اضافه کردیم.

در اوایل دهه ۹۰، استراتژی‌های تصفیه آب صنعتی به دلیل فشار قوانینی که برای حفظ محیط زیست اعمال می‌کنند، تغییر کرد.

کرومات ها و مقادیر pH اسیدی با استفاده از فسفونات های آلی به عنوان بازدارنده های خوردگی جایگزین می شوند، در حالی که برای کنترل رسوب از پلیمرهای نوع پلی کربوکسیلات استفاده می شود.

 با این حال، این تغییر باعث افزایش مقدار جامدات معلق، تعداد و تنوع بیشتر میکروارگانیسم ها و در نتیجه میزان بیشتری از رسوبات معدنی روی دیواره های مبدل های حرارتی شد.

 

خوردگی در صنایع
خوردگی مواد فلزی و غیرفلزی

ماهیت فلزی بر روی توزیع و توسعه فیلم های میکروبی روی سطح آن تأثیر دارد.

 این لایه ها بر سایش و خوردگی بستر فلزی تأثیر می گذارند.

 فقدان همگنی در بیوفیلم پیشروی فرآیندهای هوادهی تفاضلی با تشکیل غلظت سلولی متفاوت است.

به عنوان مثال، فولادهای زنگ نزن (SS) و آلیاژهای نیکل مس (Ni-Cu) در آب دریا. فیلم‌های غیرفعال اکسید یا هیدروکسیدهای هیدراته (محصولات خوردگی) مکان مناسبی برای استقرار و رشد باکتری‌ها هستند، به‌ویژه زمانی که این محصولات در مقادیر pH فیزیولوژیکی (pH ≈ ۷.۴) باشند.

فولاد کربنی (CS)

CS فلزات بسیار فعالی در محیط های تهاجمی مانند آب دریا هستند.

 در این مورد، عمل میکروارگانیسم ها شامل انحلال فیلم های محصولات خوردگی، توسط فرآیندهای اکسیداسیون و کاهش است.

این باعث ایجاد نواحی فعال فلزی جدید می شود که در معرض محیط تهاجمی قرار می گیرند و از فرآیندهای خوردگی رنج می برند.

در مورد باکتری های کاهنده سولفات (SRB)، گونه های تولید شده توسط متابولیسم آنها (سولفیدها) برای فلز خورنده هستند.

حالت نهایی حفره شدن در خارج از لوله CS را نشان می دهد که تحت تأثیر رشد میکروبی در داخل قرار گرفت و باعث ایجاد فرآیند خوردگی میکروبی با حمله موضعی یکنواخت شد.

فولاد ضد زنگ

وجود کروم و مولیبدن به عنوان عناصر آلیاژی، رفتار غیر فعال فولادهای زنگ نزن را در محیط های مختلف ممکن می سازد.

 با این حال، سطح غیرفعال این SS موقعیت ایده آلی را برای چسبندگی میکروبی فراهم می کند و بنابراین در برابر خوردگی حفره، خوردگی شکاف تحت تنش یا در محلول های حاوی کلرید، به عنوان آب دریا حساس هستند.

در محیط‌های دریایی، تولید پراکسیدها در طول متابولیسم باکتری باعث افزایش پتانسیل حفره‌ای SS می‌شود و در نتیجه باعث افزایش خوردگی می‌شود.

 بدیهی است که همه اس اس ها رفتار یکسانی ندارند، اما به طور کلی در حضور کلنی های میکروارگانیسم ها تمایل به زوال دارند.

مواد غیر فلزی

مواد غیر فلزی مانند پلی استر تقویت شده با فایبرگلاس (FGRP)، بتن و چوب نیز تحت تأثیر فرآیندهای تخریب زیستی در حضور میکروارگانیسم ها قرار می گیرند.

در مورد FGRP، باکتری ها و جلبک ها می توانند از ماتریس پلی استر به عنوان منبع کربن استفاده کنند و مقاومت مکانیکی مواد کامپوزیت را مصرف کرده و به میزان قابل توجهی کاهش دهند و در نهایت باعث شکست آن شوند.

این به راحتی در صفحه های این ماده در برج های خنک کننده یا مخازن حاوی آب شیرین یا آب نمک قابل مشاهده است.

چوب به دلیل حضور قارچ‌ها در محیط‌های مرطوب که باعث بی‌رنگ‌شدن این ماده می‌شود، از بین می‌رود

حل مشکلات خوردگی

حضور اجتناب ناپذیر میکروارگانیسم ها در آب خوراک باعث ایجاد توالی رسوب زیستی، زیست خوردگی و تخریب زیستی اجزای مواد سازه می شود. این توالی به درجه آلودگی میکروبی و ویژگی های عملکرد سیستم بستگی دارد.

رایج ترین روش های کنترل این مشکلات شامل استفاده از بیوسیدهای پیوسته یا اندازه گیری شده مانند کلر است.

 در حال حاضر، ما از مواد سازگارتر با محیط زیست استفاده می کنیم، زیرا استفاده از کلر به غلظت های خاصی محدود می شود. چنین موردی ازن است که با اثرات غیرفعال کننده بر روی فلزات و آلیاژهای خاص که معمولاً در صنعت استفاده می شود و همچنین در اثر ضد رسوب نسبت داده می شود.

به منظور مقابله با یک مشکل تخریب زیستی، نیاز به تجزیه و تحلیل قبلی از مشکل است، تا بدانیم چه زمانی شرایط برای توسعه این فرآیند مناسب است.

در سیستم های صنعتی ما باید برخی از پارامترها را بدانیم: دما، pH، مواد مغذی. سطوح کربن، فسفر، نیتروژن، یون سولفات و نرخ جریان. مکان هایی که ما در آن زوال زیستی پیدا می کنیم عبارتند از: رسوبات رسوب زیستی، زیر هر رسوب، مناطق خوردگی موضعی فلز برای بررسی وجود آنها باید از تکنیک های نمونه برداری، جداسازی و شناسایی میکروارگانیسم ها استفاده شود.

 جالب است بدانید که دستگاه های تجاری برای اندازه گیری درجا وجود دارد که برای مهندس کارخانه کاربردی و مفید است.

خوردگی در صنعت الکترونیک

خوردگی اجزای دستگاه، ساخت صنایع الکترونیک، مشکلی است که در مدت زمان طولانی رخ داده است.

 اغلب، به ویژه خوردگی یک یا چند عنصر فلزی یک قطعه الکترونیکی، علت اصلی خرابی در تجهیزات الکترونیکی مختلف است.

چگالی بالای اجزای مورد نیاز برای کاهش اندازه تجهیزات الکترونیکی، همچنین برای پردازش بهتر سیگنال، منجر به ایجاد خوردگی محصور بین بخش‌های فلزی نازک می‌شود.

 علاوه بر این، هنگامی که دستگاه های الکترونیکی در محیط های شدیدتر مانند مناطق گرمسیری، نیمه گرمسیری، بیابان های آلوده و غیره قرار می گیرند، میزان خرابی بالایی دارند.

مشکلاتی به دلیل تهاجمی بودن رسانه در تجهیزات الکترونیکی برای استفاده نظامی، در سیستم های هدایت هواپیما و زیردریایی نیز رخ داده است.

یکی دیگر از مشکلات رایج آسیب خوردگی است که توسط پخش کننده های موسیقی قطعات متحمل می شود.

زمانی که در معرض محیط های مرطوب آلوده به کلریدها قرار می گیرند، به عنوان مثال، هنگام حمل و نقل با کشتی، از محل تولید به محل مصرف کننده

 لایه های نازک محصولات خوردگی روی سطح جزء فلزی ویژگی های الکتریکی خود را تغییر می دهد: مقاومت، ظرفیت و منجر به شکست جزئی یا کلی سیستم الکترونیکی می شود.

 مواردی گزارش شده است که مقادیر کمی رطوبت باعث خوردگی در قرص‌های دارای مدارهای چاپی، مقاومت‌های نیکروم، اتصالات، اتصالات الکتریکی و طیف وسیعی از اجزاء و قطعات میکرو الکترونیکی شده است که با لایه‌های فلزی پوشانده شده‌اند .

جمع بندی

خوردگی اجزای فلزی در صنعت الکترونیک ممکن است در مراحل مختلف رخ دهد:

در طول ساخت، ذخیره سازی، حمل و نقل و خدمات. عوامل اصلی در شروع خوردگی و توسعه بعدی رطوبت و آلاینده های خورنده مانند کلریدها، فلوریدها، سولفیدها و ترکیبات نیتروژن، بخارات حلال آلی، ناشی از رزین های مورد استفاده به عنوان برچسب یا پوشش های تشکیل شده در طی فرآیند پخت و بسته بندی هستند.

شهباز صنعت تامین کننده انواع کنترل ولو، شیر فشار شکن ، انواع تله بخار، کنترل ولو سامسون ،کنترل ولو سه راهه سامسون، کنترل ولو فیشر ، کنترل ولو هانیول ، کنترل ولو ماسونیلان ،تله بخار اسپیراکس سارکو،تله بخار TLV،تله بخار ترموینامیک، تله بخار ترموستاتیک ، شیر فشار شکن سامسون ،  انواع آی توپی پوزیشنر، آی توپی پوزیشر سامسون ،آی توپی پوزیشنر YTC،  آی توپی پوزیشنر ABB، آی توپی پوزیشنر زیمنس، آی توپی پوزیشنر فیشر، آی توپی پوزیشنرماسونیلان، آی توپی پوزیشنر متسو،شیر پنوماتیک سامسون  و… است.

مقالات مرتبط

فلاشینگ کنترل ولو

انتخاب سایز مناسب کنترل ولو

کالیبراسیون کنترل ولو

۸ راه حل برای جلوگیری از چکش اب در تاسیسات بخار

حالت شکست شیر

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *