نقشه خوردگی در ایران و عوامل موثر بر آن
نرخ انتشار یون های کلرید و سولفات برای مطالعه نرخ خوردگی فلزات به دلیل نقش مهم آنها در فرآیندهای خوردگی الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار می گیرد. در ادامه به نقش یون های کلرید و سولفات در سرعت خوردگی فلزات پرداخته می شود.
واکنش‌های الکتروشیمیایی: یون‌های کلرید با شکستن لایه‌های اکسید محافظ روی فلزات، خوردگی را تسریع می‌کنند، در حالی که یون‌های سولفات می‌توانند بر رفتار الکتروشیمیایی خوردگی تأثیر بگذارند. وجود سولفات می‌تواند مکانیسم‌های خوردگی را تغییر دهد، به‌ویژه در محیط‌هایی که کلرید نیز وجود دارد، که منجر به افزایش نرخ خوردگی در فلزاتی مانند فولاد کربنی می‌شود.
مکانیسم خوردگی: برهمکنش بین یون های کلرید و سولفات می تواند منجر به خوردگی موضعی مانند سوراخ شدن شود که به ویژه برای یکپارچگی سازه های فلزی مضر است. مطالعات نشان می‌دهد که یون‌های سولفات می‌توانند بر تشکیل لایه‌های محافظ تأثیر بگذارند و به خورندگی کلی محیط کمک کنند، به‌ویژه در محیط‌های صنعتی و شهری که هر دو یون رایج هستند.
شرایط محیطی: نرخ رسوب این یونها تحت تأثیر عوامل محیطی مانند رطوبت و زمان مرطوب شدن (TOW) قرار دارد. TOW بالا می تواند فرآیند خوردگی را با تسهیل واکنش های الکتروشیمیایی لازم برای وقوع خوردگی افزایش دهد. نظارت بر این نرخ‌های رسوب‌گذاری به درک چگونگی تأثیر شرایط محیطی مختلف بر نرخ خوردگی فلزات مختلف کمک می‌کند.
مدل سازی پیش بینی : با تجزیه و تحلیل نرخ رسوب یون های کلرید و سولفات، محققان می توانند مدل های پیش بینی کننده برای نرخ خوردگی در محیط های خاص ایجاد کنند. این اطلاعات برای نگهداری و طراحی سازه هایی که در معرض جوهای خورنده قرار دارند، بسیار مهم است و امکان انتخاب مواد و اقدامات حفاظتی بهتر را فراهم می کند.
به طور خلاصه، بررسی نرخ رسوب یون های کلرید و سولفات برای ارزیابی دقیق و پیش بینی نرخ خوردگی فلزات ضروری است، زیرا این یون ها به طور قابل توجهی بر فرآیندهای الکتروشیمیایی درگیر در خوردگی تأثیر می گذارند.
همانطور که در شکل 1و2 آورده شده است، سرعت انتشار یون کلراید و یون سولفات در سراسر ایران به تصویر کشیده شده است و می تواند برای بررسی های بعدی و پیش بینی روند خوردگی بکار گرفته شود.
شکل1- نقشه GIS سرعت پیش بینی شده انتشار یون کلراید در ایران مطابق ایزو 9223
شکل2- نقشه GIS سرعت پیش بینی شده انتشار یون سولفات در ایران مطابق ایزو 9223
مطابق این اطلاعات و استفاده از نرم افزارهای مدلسازی، نتیجه آن شد که مطابق استاندارد 9223 نقشه های پیش بینی سرعت خوردگی فلزات کربن –استیل ، فولاد گالوانیزه و مس که در صنایع بیشترین کاربرد را به خود اختصاص می دهند، به ترتیب در شکل 3 تا 5 آورده شده است.
شکل3- نقشه GIS سرعت خوردگی پیش بینی شده برای کربن-استیل در ایران مطابق ایزو 9223
شکل4- نقشه GIS سرعت خوردگی پیش بینی شده برای فولاد گالوانیزه در ایران مطابق ایزو 9223
شکل5- نقشه GIS سرعت خوردگی پیش بینی شده برای مس در ایران مطابق ایزو 9223
بعنوان نتیجه می توان گفت زمان رطوبت به عنوان یک عامل مؤثر در خورندگی جوی، در سواحل به ویژه در شهرهای ساحلی شمالی ایران بیشتر بود. علاوه بر این، TOW در مقایسه با دمای هوا ارتباط نزدیکی با pct RH داشت. هر چه pct RH بیشتر باشد، مانند چابهار و نوشهر، بدون توجه به دما، مقدار TOW در یک منطقه بیشتر است. ایران کشوری در حال توسعه است و در نتیجه غلظت SO2 در شهرهای ایران به جز تهران، اصفهان و دهلران کم است. کلریدها نقش اصلی را در خورندگی جوی ایران داشتند.
غلظت کلر شهرهای ساحلی در شهرهایی مانند بندر انزلی، بندرعباس و نوشهر، بسیار بیشتر از مناطق داخلی بوده و بیش از 1100 میلی‌گرم در متر مربع در رده S3 بود. بر اساس نرخ خوردگی تخمین زده شده توسط GIS، به دلیل آب و هوای شدید در خطوط ساحلی، فلزات ساختاری به شدت در این مناطق نسبت به مناطق داخلی متاثر می شوند. همچنین، پیش‌بینی می‌شود که خطوط سواحل ایران در مقایسه با کربن-استیل و مس ، فضای تهاجمی‌تری را برای آلومینیوم و فولاد گالوانیزه ارائه دهند.
تلفات انبوه ورقه های آلومینیومی در هر 15 سایت آزمایشی حتی پس از 12 ماه قرار گرفتن در معرض ناچیز بود، در حالی که سایر کوپن‌های فلزی به‌ویژه آنهایی که در نواحی ساحلی جنوبی ایران ثابت شده‌اند تا حد زیادی تحت تأثیر قرار گرفتند. فولاد کربن، فولاد گالوانیزه و مس بیشترین تخریب را در سایت آزمایش چابهار تجربه کردند. نرخ تخریب آنها به ترتیب 514.68، 10.25 و 11.01 میکرومتر در سال بود و رده خورندگی آنها CX بود. از آنجایی که رابطه ضعیفی بین نرخ خوردگی پیش‌بینی‌شده (rcorr) و نرخ خوردگی تجربی (CR) فلزات آزمایش‌شده در ایران وجود دارد، باید توابع جدیدی برای محاسبه فرضی نرخ خوردگی فلزات مختلف در همه مناطق کشور ایجاد شود.
این متن از مقاله ای با عنوان Estimated and Stationary Atmospheric Corrosion Rate of Carbon Steel, Galvanized Steel, Copper and Aluminum in Iran نوشته آقای مهدی شیری و همکاران برداشت شده است.
از جمله مقالات مرتبط با این مقاله : مناطق مستعد خوردگی ایران کدامند؟ / زنگ زدن و خوردگی آهن سالانه چند میلیون دلار به صنایع خسارت وارد می کند؟ / عواملی که زنگ زدن آهن را تسریع می کنند می باشند که با مطالعه ی آنها می توانید دید کلی به این موضوع بیابید.
