خوردگی
هزینه های خوردگی
تخمین هزینه های سالانة خوردگی در ایالات متحده بین 8 بیلیون دلار تا 126 بیلیون دلار می باشد. بهر ترتیب، خوردگی زیان اقتصا دی عظیمی است و برای كاهش دادن به كارهای زیادی می توان انجام داد. اگر این نكات را در نظر بگیریم كه هر جا فلز و مواد دیگر مورد استفاده قرار می گیرند خوردگی با درجه وشدتهای متفاوتی واقع می گردد، این رقمهای بزرگ دلاری چندان غیر منتظره نخواهد بود.
در حقیقت اگر خوردگی وجود نداشت اقتصاد جامعة ما بشدت تغییر می كرد. مثلاً اتومبیلها، كشتیها، خطوط لوله زیر زمینی و وسایل خانگی احتیاج به پوشش نداشتند، صنایع فولاد زنگ نزن از بین می رفتند و مس فقط برای مقاصد الكتریكی بكار می رفت. اكثر كارخانجات و محصولاتی كه از فلز ساخته می شدند از فولاد یا چدن ساخته میشدند.
اگر چه خوردگی اجتناب ناپذیر است، ولی هزینة آنرا به مقدار زیادی میتوان كاهش داد. مثلاً یك آند ارزان قیمت منیزیم می تواند عمر تانك آب گرم خانگی را دو برابر كند. شستشوی اتومبیل برای زدودن نمكهای كه برای یخ بندان روی جاده می پاشند مفید است. انتخاب صحیح مواد و طراحی خوب، هزینه های خوردگی را كاهش میدهد. یك برنامه صحیح تعمیرات و نگهداری رنگ چندین برابر مخارجش را صرفه جویی میكند. اینجاست كه مهندسی خوردگی وارد صحنه می شود و می تواند موثر باشد – ماموریت اصلی او مبارزه با خوردگی است. جدا از مخارج مستقیم دلاری، خوردگی یك مشكل جدی است زیرا به طور روشنی باعث تمام شدن منابع طبیعی ما می گردد. مثلاً فولاد از سنگ آهن بدست می آید، میزان تولید داخلی سنگ آهن پر عیاركه مستقیماً قابل استفاده باشند بشدت كاهش یافته است. توسعة صنعتی سریع بسیاری از كشورها نشان می دهد كه رقابت و قیمت منابع فلزی افزایش خواهد یافت. ایالات متحده دیگر مصرف كنندة اصلی منابع معدنی نیست.
مهندسی خوردگی
مهندسی خوردگی كاربر دانش وفن یا هنر جلوگیری یاكنترل خسارت ناشی از خوردگی به روش اقتصادی و مطمئن میباشد. برای اینكه مهندس خوردگی به خوبی از عهده وظایف خود برآید، بایستی با اصول خوردگی و عملیات مبارزه با آن، خواص شیمیایی، متالورژیكی، فیزیكی و مكانیكی مواد، آزمایشات خوردگی، ماهیت محیط های خورنده، قیمت مواد اولیه، نحوه ساخت و تولید كامپیوتر و طراحی قطعات آشنا باشد. او همچنین بایستی خصوصیات معمول یك مهندس كه عبارت است از : توانائی ارتباط برقرار كردن با دیگران، صداقتتوانایی تفكر و تجزیه تحلیل كردن، آگاهی عمیق از اهمیت خطرات در عمل، عقل سلیم یا شعور، منظم و مرتب بودن، و مهمتر از همه احساس عمیق و صحیح مسائل اقتصادی را دارا باشد. در حل مسائل خوردگی بایستی روشی را انتخاب نماید كه بیشترین بهره را داشته باشد.
مقالات زیر كاربردهای تكنولوژی كامپیوتر در مهندسی خوردگی را نشان می دهد:
ماشینهای متفكر(هوش مصنوعی) در ژورنال مهندسی شیمی، سپتامبر 1981، صفحات 45-51 به بررسی مثالهای متعدد در مورد پیش بینی خوردگی توام با تنش پرداخته است. همچنین از دیگر كاربرهای تكنولوژی كامپیوتر در خوردگی می توان به مقالات زیر اشاره كرد.
S.N. Smith and F.E. Rizzo, Computer Assisted Corrosion
Engineering, Materials Performans, 19:21 – 23(oct 1980)
C. Edeleanu, the Efect of the Microprissors on Corrosion
Technology, Materials Performance, 22:82 – 83 (Oct 1983)
در گذشته تعداد نسبتاًكمی از مهندسین با آموزش رسمی در خوردگی وجود داشتند. اكثراً افرادی دركه این رشته كار می كردند دارای زمینه های شیمی، برق یا متالوژی بودند. خوشبختانه این وضعیت امروزه تغییر كرده است.
از فقط 3 دانشگاه در 1946، امروزه 65 دانشگاه در ایالات متحده دروس رسمی در زمینه خوردگی ارائه می كنند. مفهوم اینها آن است كه امروزه صدها مهندس در صحنه وجود دارند كه درس رسمی در این زمینة خوردگی گذرانده اند. در گذشته، و حتی امروزه، خوردگی را به عنوان "معضلی" كه بایستی آنرا تحمل كرد در نظر می گیرند. غفلت علت بسیاری از انهدام های زودرس، غیر منتظره و گران می باشد- غفلت بوسیلة افرادی كه بایستی اطلاعات بهتری داشته باشند. بطور مثال، دو فروشندة آنده های قربانی شونده، سیستم های خود راحفاظت آندی می نامند! در حقیقت این سیستم حفاظت كاتدی است كه كاملاً متفاوت است.
تعریف خوردگی
خوردگی را تخریب یا فاسد شدن یك ماده در اثر واكنش با محیطی كه در آن قرار دارد تعریف می كنند. بعضی ها اصرار دارند كه این تعریف بایستی محدود به فلزات باشد، ولی غالباً مهندس خوردگی بایستی برای حل یك مسئله هم فلزات و هم غیر فلزات را در نظر بگیرد. سرامیكها، پلاستیكها، لاستیك و مواد غیر فلزی دیگر نیز منظور شده اند. مثلاً، تخریب رنگ ولاستیك بوسیله نور وخورشید یا مواد شیمیایی، خورده شدن جدارة كورة فولاد سازی، و خورده شدن یك فلز جامد بوسیله مذاب یك فلز دیگر تماماً خوردگی نامیده می شوند. خوردگی می تواند سریع یاكندصورت گیرد. فولاد زنگ نزدن در حالت حساس شده به وسیله اسید پلی تیونیك ظرف چند ساعت بشدت خورده می شود. ریلهای راه آهن معمولاً به آهستگی زنگ می زنند- ولی سرعت زنگ زدن آنقدر نیست كه بر كارایی آنها در سالهای زیاد اثری بگذارد. ستون آهنی معروف دهلی در هندوستان حدود 2000 سال پیش ساخته شده و هنوز به خوبی روز اول است. ارتفاع آن 32 فوت است.
لكن بایستی توجه شود كه این ستون آهنی عموماً در شرایط جوی خشك قرار داشته است. خوردگی فلزات را می توان بر عكس متالوژی استخراجی در نظر گرفت. در متالوژی استخراجی در نظر گرفت. در متالوژی استخراجی، هدف عمدتاً بدست آوردن فلزاز سنگ معدن و تصفیه یا آلیاژسازی آن برای مصارف مختلف می باشد. اكثر سنگ معدنهای آهن حاوی اكسید های آهن هستند و زنگ زدن فولاد به وسیله آب واكسیژن منجر به تشكیل اكسید آهن هیدارته می گردد. اگرچه اكثر فلزات موقعی كه خورده میشوند تشكیل اكسیدهایشان را می دهند ولی لغت زنگ زدن فقط در مورد آهن و فولاد بكار می رود. بنابراین میگوئیم فلزات غیر آهنی خورده می شوند و نمی گوییم زنگ می زنند. محیطهای خورنده عملاً كلیه محیطها خورنده هستند، لكن قدرت خوردگی آنها متفاوت است. مثالهایی در این مورد عبارتند : از هوا و رطوبت، آبهای تازه، مقطر، نمكدار، و معدنی، آتمسفرهای روستائی، شهری، و صنعتی، بخار و گازهای دیگر مثل كلر، آكونیاك، سولفور هیدروژن، دی اكسیدگوگرد، و گازهای سوختنی، اسید های معدنی مثل اسید كلریدریك، سولفوریك، و نیتریك، اسیدهای آلی مثل اسید نفتنیك، استیك، و فرمیك، قلیائی ها، خاكها، حلالها، روغن نباتی و نفتی، و انواع و اقسام محصولات غذائی. بطور كلی مواد "معدنی" خورنده تر از مواد " آلی" می باشند. مثلاً خوردگی در صنایع نفت بیشتر در اثر كلرور سدیم، گوگرد، اسید سولفوریك و كلریدریك و آب است تا بخاطر روغن، نفت و بنزین. كاربر درجه حرارتها و فشارهای بالا در صنایع شیمیایی باعث امكان پذیر شدن فرایند جدید یا بهبود فرایند قدیمی شده است، به عنوان مثال راندمان بالاتر، سرعت، تولید بیشتر، یا تقلیل قیمت تمام شده. این مطلمب هم چنین در مورد تولید انرژی از جمله انرژی هسته ای، صنایع فضائی و تعداد بسیار زیادی از روشها و فرایند ها صادق است. درجه حرارتها و فشارهای بالاتر معمولاً باعث ایجاد شرایط خوردگی شدیدتری می گردند. بسیاری از فرایند ها و عملیات متداول امروزه بدون استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگی غیر ممكن یا غیر اقتصادی میباشد.
منبع:
http://www.mohandesan1ta.ir/