دانلود پروژه خواص سوپرآلیاژها و مقاومت آنها در برابر خوردگی

اختصاصی از یارا فایل دانلود پروژه خواص سوپرآلیاژها و مقاومت آنها در برابر خوردگی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:120

فهرست مطالب:
فصل اول
سوپر آلیاژها در دمای بالا
نحوه و زمان استفاده از این فصل
تاریخچه
معرفی و به کار گیری سوپر آلیاژها
مروری کوتاه بر فلزات با استحکام در دمای بالا
اصول متالورژی سوپر آلیاژها
بعضی از ویژگیها و خواص سوپر آلیاژها
کاربردها
موضوعات ارائه شده در این کتاب
فصل دوم
انتخاب سوپر آلیاژها
مرور
کلیات
شکل سوپر آلیاژها
دمای کاری سوپرآلیاژها
مقایسه سوپر آلیاژهای ریخته و کار شده
سوپر آلیاژهای کار شده
سوپر آلیاژهای ریخته
خواص سوپرآلیاژها
کلیات
سوپر آلیاژهای پیشرفته
خواص مکانیکی و کاربرد سوپرآلیاژها
خواص فیزیکی و چگالی
انتخاب سوپرآلیاژها
کاربردهای آلیاژهای کار شده در دمای متوسط
کاربردهای آلیاژهای ریخته در دمای بالا
یک مثال از دیسک‌های توربین گاز
فصل سوم
متالورژی سوپرآلیاژها
گروه‌ها، ساختارهای بلوری و فازها
گروه‌های سوپرآلیاژها
ساختار بلوری
فاز در سوپرآلیاژها
سوپر آلیاژهای پایه آهن- نیکل
مقدمه‌ای بر گروه‌های آلیاژی
سوپرآلیاژهای پایه نیکل
سوپرآلیاژهای پایه کبالت
عناصر آلیاژی و اثرات آنها بر ریزساختار سوپرآلیاژها
عناصر اصلی در سوپرآلیاژها
عناصر جزئی مفید در سوپرآلیاژها
عناصر تشکیل دهنده فازهای ترد
عناصر ناخواسته و مضر در سوپرآلیاژها
عناصر ایجاد کننده مقاومت خوردگی و اکسیداسیون
خلاصه عناصر آلیاژی
ریز ساختارها
خلاصه فازها در سوپرآلیاژهای پایه نیکل و پایه آهن- نیکل
نحوه تغییر ریز ساختارها
نمونه ریز ساختارها
استحکام دهی سوپرآلیاژها
رسوب‌ها و استحکام
تاثیر فرآیند بر بهبود ریز ساختار
فرآیند و ریزساختار
فصل چهارم
ذوب و تبدیل
انجماد سوپرآلیاژا
تشکیل مغزه
شرایط تشکیل مغزه
مروری بر کوره قوس الکتریکی (EAF) / کربن‌زدایی با اکسیژن و آرگن (AOD)
تشریح فرآیند EAF/AOD
عملیات کوره قوس الکتریکی/ کربن زدایی با اکسیژن و آرگن (EAF/AOD)
ترکیب شیمیایی آلیاژ و آماده کردن شارژ
بارگذاری EAF
کوره قوس الکتریک
تانک AOD
پاتیل ریخته‌گری
مروری بر ذوب القایی در خلاء (VIM)
تشریح فرآیند VIM
عملیات ذوب القایی در خلاء
عملیات ذوب القایی در خلاء
کوره القائی تحت خلاء
سیستم‌های ریخته‌گری
عملیات ذوب القایی در خلاء
مروری بر ذوب مجدد
تشریح فرآیند ذوب مجدد در خلاؤء با قوس الکتریکی (VAR)
تشریح فرآیند مجدد با سرباره الکتریکی (ESR)
کیفیت الکترود
ترکیب شیمیایی
تمیزی
مک
ترک
عملیات ذوب مجدد در خلاء با قوس الکتریکی
کوره VAR
عملیات ذوب مجدد در خلاء با قوس الکتریکی
کنترل ذوب مجدد در خلاء با قوس الکتریکی
کنترل مواد غیر عادی در فرآیند VAR
جزئیات حوضچه مذاب فرآیند VAR
عیوب ناشی از ذوب در VAR
نقاط سفید منفرد
انجماد نقاط سفید
عملیات ذوب مجدد با سربار الکتریکی (ESR)
کوره ESR
عملیات کوره ذوب مجدد با سرباره الکتریکی
کنترل ذوب مجدد با سرباره الکتریکی
انتخاب سرباره
جزئیات حوضچه مذاب فرآیند ESR
عیوب ناشی از ذوب در ESR
جدایش مثبت
سطح شمش ذوب مجدد شده با سرباره الکتریکی
محصولات ذوب سه مرحله‌ای
‏فرآیند ذوب سه مرحله‌ای شمش
تبدیل شمش و محصولات نورد
همگن‌سازی توزیع عنصر محلول در شمش‌ها
آهنگری محصول نیمه تمام
اکستروژن
نورد
دسترسی به محصولات نورد

فصل اول
سوپر آلیاژها در دمای بالا

1-1- نحوه و زمان استفاده از این فصل

به دشواری می‌توان اطلاعات مختصر ولی دقیقی را در یک موضوع متمرکز کرد. مجریان و مدیران به ویژه در صنایعی که در آنها از تعدادی سوپر آلیاژ استفاده می‌شود، اغلب فقط به اطلاعات پایه با حداقل حواشی و مطالب اضافی نیاز دارند. موسسه‌های خرید یا کارشناسی برای انجام بهتر کار خود به دانسته‌های نسبتاً کمی نیاز دارند. مهندسان نیاز به اطلاعاتی با جزئیات بیشتر ولی سریع درباره انواع آلیاژها و طراحی اولیه دارند. اساس این کتاب بر پایه در اختیار گذاشتن اطلاعات تجربی کافی برای حل مسائل، پاسخ به پرسش‌های مربوط به سوپر آلیاژها و داشتن معلومات کافی درباره سوپر آلیاژها گذاشته شده است. مقدمه این فصل، با مرور مختصری بر موضوعات اصلی کتاب بعضی از نیازهای فوق را تامین می‌کند. فصل حاضر با خلاصه‌ای از تاریخچه سوپر آلیاژها شروع شده و سپس طبیعت سوپر آلیاژها را شرح می‌دهد. این مقدمه موضوعات گوناگون گسترده‌ای را که در به کارگیری سوپر آلیاژها باید در نظر گرفته شوند به طور مستقیم و ساده به خواننده معرفی می‌نماید. استفاده کننده از این کتاب ممکن است، با متالورژی پایه سوپر آلیاژها آشنا و یا کاملاً مبتدی باشد. در هر صورت این کتاب خواننده را به موضوع سوپر آلیاژها نزدیک خواهد ساخت. در این کتاب کمتر به تئوری پرداخته شده و تاکید روی دانسته‌های تجربی شده است. اگر موضوع برایتان کاملاً جدید است ممکن است مقدمه این فصل در بر گیرنده کلیه نیازهای شما باشد. اگر تا اندازه‌ای و یا کاملاً در این زمینه مطلع هستید فهرست مطالب را کنترل کنید، تا آنچه را که شما می‌توانید در هر فصل بیایید، مشاهده نمایید.
۱-۲- تاریخچه
طراحان نیاز فراوانی به مواد مستحکم‌تر و مقاوم‌تر در برابر خوردگی دارند. فولادهای زنگ نزن توسعه داده شده و به کار رفته در دهه‌های دوم و سوم قرن بیستم میلادی، نقطه شروعی برای برآورده شدن خواسته‌های مهندسی در دماهای بالا بودند. بعداً معلوم شد که این مواد تحت این شرایط دارای استحکام محدودی هستند. جامعه متالوژی با توجه به نیازهای روز افزون بوجود آمده، با ساخت جایگزین فولاد زنگ نزن که سوپر آلیاژ نامیده شد به این تقاضا پاسخ داد. البته قبل از سوپر آلیاژها مواد اصلاح شده پایه آهن به وجود آمدند، که بعدها نام سوپر آلیاژ به خود گرفتند.
با شروع و ادامه جنگ جهانی دوم توربین‌های گازی تبدیل به یک محرک قوی برای اختراع و کاربرد آلیاژها شدند. در سال ۱۹۲۰ افزودن آلومینیوم و تیتانیوم به آلیاژهای از نوع نیکروم به عنوان اختراع به ثبت رسید، ولی صنعت سوپر آلیاژها با پذیرش آلیاژ کبالت (ویتالیوم) برای برآورده کردن نیاز به استحکام در دمای بالا در موتورهای هواپیما پدیدار شدند. بعضی آلیاژهای نیکل- کروم (اینکونل و نیمونیک) مانند سیم نسوز کم و بیش وجود داشتند و کار دستیابی به فلز قوی‌تر در دمای بالاتر برای رفع عطش سیری ناپذیر طراحان ادامه یافت و هنوز هم ادامه دارد.
۱-۳- معرفی و به کار گیری سوپر آلیاژها
سوپر آلیاژها؛ آلیاژهای پایه نیکل، پایه آهن- نیکل و پایه کبالت هستند که عموماً در دماهای بالاتر از oC540 استفاده می‌شوند. سوپر آلیاژهای پایه آهن- نیکل مانند آلیاژ IN-718 از فن‌آوری فولادهای زنگ نزن توسعه یافته و معمولاً به صورت کار شده می‌باشند. سوپر آلیاژهای پایه نیکل و پایه کبالت بسته به نوع کاربرد و ترکیب شیمیایی می‌توانند به صورت ریخته یا کار شده باشند.
از آغاز پیدایش سوپر آلیاژها، تعداد زیادی آلیاژ شناخته شده و مورد مطالعه قرار گرفته و تعدادی نیز به عنوان اختراع ثبت گردیده‌اند. تعدادی از آنها در طول سالیان گذشته غربال شده و تعدادی به صورت گسترده مورد استفاده قرار گرفته‌اند. به خاطر اینکه همه آلیاژها را نمی‌توان بر شمرد مثالهائی از آلیاژهای قدیم و جدید برای نشان دادن متالورژی فیزیکی سیستم‌های سوپر آلیاژها آورده شده است (به فصل‌های ۳ و ۱۲ مراجعه کنید) در شکل ۱-۱ رفتار تنش- گسیختگی سه گروه آلیاژی با یکدیگر مقایسه شده‌اند (سوپر آلیاژهای پایه آهن- نیکل، پایه نیکل و پایه کبالت). در جدولهای ۱-۱ و ۱-۲ فهرستی از سوپر آلیاژها و ترکیب شیمیایی آنها آورده شده است.
سوپر آلیاژهای دارای ترکیب شیمیایی مناسب را می‌توان با آهنگری و نورد به اشکال گوناگون در آورد. ترکیب‌های شیمیایی پر آلیاژتر معمولاً به صورت ریخته‌گری می‌باشند. ساختارهای سرهم بندی شده را می‌توان با جوشکاری یا لحیم‌کاری بدست آورد، اما ترکیب‌های شیمیایی که دارای مقادیر زیادی از فازهای سخت کننده هستند، به سختی جوشکاری می‌شوند. خواص سوپر آلیاژها را با تنظیم ترکیب شیمیایی و فرآیند (شامل عملیات حرارتی) می‌توان کنترل کرد و استحکام مکانیکی بسیار عالی درمحصول تمام شده بدست آورد.
۱-۳- مروری کوتاه بر فلزات با استحکام در دمای بالا
استحکام اکثر فلزات در دماهای معمولی به صورت خواص مکانیکی کوتاه مدت مانند استحکام تسلیم یا نهایی اندازه‌گیری و گزارش می‌شود. با افزایش دما به ویژه در دماهای بالاتر از ۵۰ درصد دمای نقطه ذوب (بر حسب دمای مطلق) استحکام باید بر حسب زمان انجام اندازه‌گیری بیان شود. اگر در دماهای بالا باری به فلز اعمال شود که به طور قابل ملاحظه‌ای کمتر از بار منجر به تسلیم در دمای اتاق باشد، دیده خواهد شد که فلز به تدریج با گذشت زمان ازدیاد طول پیدا می‌کند. این ازدیاد طول وابسته به زمان خزش نامیده می‌شود و اگر به اندازه کافی ادامه یابد به شکست (گسیختگی) قطعه منجر خواهد شد. استحکام خزش یا استحکام گسیختگی (در اصطلاح فنی استحکام گسیختگی خزش یا استحکام گسیختگی تنشی نامیده می‌شود) همانند استحکام‌های تسلیم و نهایی در دمای اتاق یکی از مولفه‌های مورد نیاز برای فهم رفتار مکانیکی ماده است. در دماهای بالا استحکام خستگی فلز نیز کاهش پیدا می‌کند. بنابراین برای ارزیابی توانایی فلز با در نظر گرفتن دمای کار و بار اعمال شده لازم است، استحکام‌های تسلیم و نهایی، استحکام خزش، استحکام گسیختگی و استحکام خستگی معلوم باشند. ممکن است به خواص مکانیکی مرتبط دیگری مانند مدول دینامیکی، نرخ رشد ترک و چقرمگی شکست نیز نیاز باشد. خواص فیزیکی ماده مانند ضریب انبساط حرارتی، جرم حجمی و غیره فهرست خواص را تکمیل می‌کنند.
۱-۴-اصول متالورژی سوپر آلیاژها
سوپر آلیاژهای پایه آهن، نیکل و کبالت معمولاً دارای ساختار بلوری با شکل مکعبی با سطوح مرکزدار (FCC) هستند. آهن و کبالت در دمای محیط دارای ساختار FCC نیستند. هر دو فلز در دماهای بالا یا در حضور عناصر آلیاژی دیگر دگرگونی یافته و شبکه واحد آنها به FCC تبدیل می‌شود. در مقابل، ساختمان بلوری نیکل در همه دماها به شکل FCC است. حد بالایی این عناصر در سوپر آلیاژها توسط دگرگونی فازها و پیدایش فازهای آلوتروپیک تعیین نمی‌شود بلکه توسط دمای ذوب موضعی آلیاژها و انحلال فازهای استحکام یافته تعیین می‌گردد. در ذوب موضعی بخشی از آلیاژ که پس از انجماد ترکیب شیمیایی تعادلی نداشته است در دمایی کمتر از مناطق مجاور خود ذوب می‌شود. همه آلیاژها دارای یک محدوده دمایی ذوب شدن هستند و عمل ذوب شدن در دمای ویژه‌ای صورت نمی‌گیرد، حتی اگر جدایش غیر تعادلی عناصر آلیاژی وجود نداشته باشد. استحکام سوپر آلیاژها نه تنها بوسیله شبکه FCC و ترکیب شیمیایی آن، بلکه با حضور فازهای استحکام دهنده ویژه‌ای مانند رسوب‌ها افزایش می‌یابد. کار انجام شده بر روی سوپر آلیاژ (مانند تغییر شکل سرد) نیز استحکام را افزایش می‌دهد، اما این استحکام به هنگام قرارگیری فلز در دماهای بالا حذف می‌شود.
تمایل به دگرگونی از فاز FCC به فاز پایدارتری در دمای پایین وجود دارد که گاهی در سوپر آلیاژهای کبالت اتفاق می‌افتد. شبکه FCC سوپر آلیاژ قابلیت انحلال وسیعی برای بعضی عناصر آلیاژی دارد و رسوب فازهای استحکام دهنده (در سوپر آلیاژهای پایه آهن- نیکل و پایه نیکل) انعطاف‌پذیری بسیار عالی آلیاژ را به همراه دارد. چگالی آهن خالص gr/cm3 87/7 و چگالی نیکل و کبالت تقریباً gr/cm3  ۹/۸ می‌باشد. چگالی سوپر آلیاژهای پایه آهن- نیکل تقریباً gr/cm3 3/8-9/7 پایه کبالت gr/cm3 4/9-3/8 و پایه نیکل gr/cm3 9/8-8/7 است.
چگالی سوپر آلیاژها به مقدار عناصر آلیاژی افزوده شده بستگی دارد. عناصر آلیاژی Cr, Ti و Al چگالی را کاهش و Re, W و Ta آنرا افزایش می‌دهند. مقاومت به خوردگی سوپر آلیاژها نیز به عناصر آلیاژی افزوده شده به ویژه Cr, Al و محیط بستگی دارد.
دمای ذوب عناصر خالص نیکل، کبالت و آهن به ترتیب ۱۴۵۳ و ۱۴۹۵ و ۱۵۳۷ درجه سانتی‌گراد است. دمای ذوب حداقل (دمای ذوب موضعی) و دامنه ذوب سوپر آلیاژها، تابعی از ترکیب شیمیایی و فرآیند اولیه است. به طور کلی دمای ذوب موضعی سوپر آلیاژهای پایه کبالت نسبت به سوپر آلیاژهای پایه نیکل بیشتر است. سوپر آلیاژهای پایه نیکل ممکن است در دمای oC1204 از خود ذوب موضعی نشان دهند. انواع پیشرفته سوپر آلیاژهای پایه نیکل تک بلور دارای مقادیر محدودی از عناصر کاهش دهنده دمای ذوب هستند و به همین لحاظ، دارای دمای ذوب موضعی برابر یا کمی بیشتر از سوپر آلیاژهای پایه کبالت هستند.

مقاله خوردگی در چاه های نفت و گاز

اختصاصی از یارا فایل مقاله خوردگی در چاه های نفت و گاز دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:34

فهرس مطالب:
مقدمه......................................................................................... 1
انواع خوردگی..................................................................................2
خوردگی میکروبی.............................................................................. 3
برخی راه های مقابله با خوردگی میکروبی................................................ 7
خوردگی میکروبی در صنعت نفت.......................................................... 8
صنایع حفاری در خشکی و دریا و افزایش استخراج نفت.............................. 9
تولید و فراورش نفت.......................................................................10
پالایشگاههای نفت و پتروشیمی ها.......................................................11
ارزیابی روشهای کنترل  خوردگی  میکروبی  در صنعت نفت..........................13
روشهای فیزیکی مقابله با خوردگی میکروبی در صنعت نفت ...........................14
روشهای شیمیائی مقابله با خوردگی میکروبی در صنعت نفت.........................14
میکروارگانیزمهای عامل خوردگی.........................................................18
باکتریهای اکسید کننده آهن..................................................................20
باکتریهای اکسید کننده گوگرد............................................................... 21
باکتریهای ازت .................................................................................22
مواد و روشها ................................................................................23
نتیجه گیری.....................................................................................26
میکروبیولوژی درخدمت  صنعت نفت.......................................................29
منابع..............................................................................................32

مقدمه :
از سال 1950 به بعد، صنعت بهره برداری و استخراج نفت و گاز ،  پیشرفت های زیادی کرده است. متاسفانه این پیشرفت ها منجر به بروز خوردگی ها و شکست های شدیدتری نیز شده است . سیستم های بهره برداری ثانویه به وسیله بخار، گاز و پلیمر ها باعث بروز شکست های غیر منتظره ای در قطعات شده است.
با کمتر شدن منابع و ذخایر نفت و گاز، نیاز به حفر چاه های عمیق تر، روز به روز افزون تر می گردد. با عمیق تر شدن چاه ها ، فشار و دمای انتهای چاه نیز افزایش می یابد و بدیهی است که مشکلات ناشی از خوردگی نیز افرایش یابد،  بطوری که گزارش شده است ، امروزه چاه هایی با عمق (9100m) 30000 ft  و دمای (400-500 F) 200-260  C  نیز حفر می شوند. خوشبختانه با پیشرفت علم و تکنولوژی در صنایع مختلف از جمله استخراج نفت و گاز ، پیشرفت های جالبی نیز در زمینه روش های مانیتورینگ ( پایش ، دیده بانی) و کنترل خوردگی ، صورت گرفته است . بروز چنین حالتی باعث می شود که نیاز به مهندسین خوردگی محسوس تر از قبل شود. با این وجود باید اعتراف کرد که هرچقدر هم که روش های خوردگی ، پیشرفت کنند باز هم شکست ها و خوردگی هایی بروز می کند که نشانگر این مهم است که شناخت خوردگی و روش های کنترل آن ، باعث کاهش خسارات می گردند نه توقف آنها!
بطور کلی خوردگی هایی که در چاه ها و وسایل مرتبط با آن رخ می دهند بسیار شبیه به خوردگی های خطوط لوله می باشند. با این تفاوت که شرایط فشار و دما، بیشتر و طبیعتا  خوردگی های شدیدتری رخ   می دهد. (24و 25)
بطور کلی مراحل استخراج را به دو دسته تقسیم می کنند. یکی بهره برداری اولیه و دیگری بهره برداری ثانویه .  در بهره برداری اولیه ، فشار ذخایر نفتی به حدی است که قادر است نفت را به سطح زمین منتقل کند. مخازن گاز نیز معمولا جزء این نوع بهره برداری قرار می گیرند، چرا که فشار گاز در ذخایر ، همواره بیشتر از فشار اتمسفر می باشد. هنگامی که مخازن نفتی دچار افت فشار شدند ( پس از گذشت سالها)  به کمک تکنیک های مختلفی نفت را به سطح زمین می رسانند. در حقیقت در بهره برداری ثانویه، با اعمال فرآیندهای جانبی ، به صورت مصنوعی ( نه طبیعی) باقیمانده نفت را استخراج می کنند. تجربه نشان داده است که بهترین تکنیک ها  تحت بهترین شرایط قادرند تا 80%  نفت موجود در مخازن را استخراج کنند.  متداول ترین روش های بهره برداری ثانویه عبارتند از : تزریق گاز (معمولاCO2) ، تزریق آب ( معمولا آب استخراج شده از خود چاه استفاده می شود، انتخاب مواد جهت تجهیزات تزریق آب در چاهها بر اساس NACE RP0475  انجام می گیرد) و پمپاژ کردن ،  لازم به ذکر است که ساختمان و طراحی انتهای چاه تاثیر زیادی بر روی نحوه تزریق ممانعت کننده های  خوردگی می گذارد ( اصلی ترین روش جنت کنترل خوردگی در تجهیزات داخل چاه ،  تزریق ممانعت کننده هایی با پایه نیتروژن / فسفر / گوگرد [N/P/S]  می باشد).  لازم به ذکر است که مشخصات لوله های حفاری در API 5D  موجود است در حالیکه مشخصات تیوب و جداره های چاه در API 5CT  موجود می باشد. (24و25)

انواع خوردگی

بطور کلی خوردگی در تجهیزات در چاه های نفت و گاز ، بسیار شبیه به خوردگی خطوط انتقال می باشد با این تفاوت که به دلیل وجود دما و فشار بیشتر،  خوردگی ها کمی شدیدتر  می باشند.  قبل از مطالعه گونه های خورنده در چاه ها ،  لازم است که بطور مختصر درباره  فازهای مختلف صحبت شود. بطور کلی در چاه ها  با سه فاز آب / گاز / نفت  مواجه هستیم .  چاه های گاز حاوی  هیدروکربنهای گازی ( متان {ماده غالب حدود 805} + اتان + پروپان + بوتان)  و آب ( بصورت مایع  و بخار که با کاهش دما و فشار در حین بالا آمدن از تیوب چاه ، کندانس می شود) و نفت ( که شامل میعانات گازی {پروپان و بوتان} نیز می شود)  می باشند.  چاه های نفت نیز حاوی هیدروکربنهای مایع و آب  و مقداری گاز ( متان و اتان) می باشند.  لازم به ذکر است که همواره عناصر مضری نظیر CO2,H2S3و نمک ،  در چاه ها موجود    می باشند که معمولا مقداری از آنها در آب چاه  حل می شوند.(23)

دانلود پایان نامه بررسی خوردگی در کندانسور های نیروگاهی و تاثیر آن بر نیروگاه

اختصاصی از یارا فایل دانلود پایان نامه بررسی خوردگی در کندانسور های نیروگاهی و تاثیر آن بر نیروگاه دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:96

فهرست مطالب:

فصل اول-عملکرد کندانسور ،شرایط کاری ،مواد و آلیاژهای بکار رفته در آن…………………..۱

۱-۱- تعریف و دلایل لزوم کندانسور در نیروگاه………………………………………………………….۱

۱-۲- انواع سیستم خنک کننده …………………………………………………………………………..۳

۱-۳- انواع کندانسور………………………………………………………………………………………..۴

۱-۳-۱- کندانسورهای تماس مستقیم…………………………………………………………….۵

۱-۳-۲- کندانسورهای سطحی یا تماس غیر مستقیم………………………………………….۹

۱-۳-۲-۱- کندانسورهای تماس غیر مستقیم خنک کننده با هوا……………………….۹

۱-۳-۲-۲-کندانسورهای سطحی آب وبخار…………………………………………………..۱۰

۱-۴- شرایط کاری آب وبخار……………………………………………………………………………….۱۲

۱-۴-۱- شرایط کاری سمت آب………………………………………………………………………۱۲

۱-۴-۱-۱- اکسیژن…………………………………………………………………………………..۱۳

۱-۴-۱-۲- گاز کربنیک……………………………………………………………………………..۱۴

۱-۴-۱-۳- گاز کلر…………………………………………………………………………………..۱۴

………………………………………………………………………………..۱۴ PH1-4-1-4- تاثیر

۱-۴-۱-۵- نمکهای محلول……………………………………………………………………….۱۵

۱-۴-۱-۶- میکرو ارگانیسمها…………………………………………………………………….۱۵

۱-۴-۲- شرایط کاری سمت بخار…………………………………………………………………….۱۶

۱-۴-۲-۱- اکسیژن………………………………………………………………………………….۱۶

۱-۴-۲-۲- آمونیاک………………………………………………………………………………..۱۷

۱-۴-۲-۳- رسانایی یا هدایت الکتریکی………………………………………………………۱۸

۱-۵- آلیاژها و مواد بکار رفته در کندانسورهای سطحی آب و بخار……………………………..۱۸

فصل دوم- انواع خوردگی در کندانسورهای سطحی………………………………………………….۲۵

۲-۱- خوردگی سایشی………………………………………………………………………………………۲۵

۲-۱-۱- حمله ورودی…………………………………………………………………………………….۲۶

۲-۱-۲- خوردگی سایشی بوسیله جاگیری اجسام خارجی……………………………………….۲۸

۲-۱-۳- خردگی سایشی موضعی بوسیله ارتعاش مواد خارجی………………………………۳۰

۲-۱-۴- سایندگی ماسه……………………………………………………………………………….۳۱

۲-۱-۴-۱- اثر مقدار ماسه بر خورگی برنج آلومینیوم در آب دریا………………………۳۳

..۳۴NaCl 3%        ۲-۱-۴-۲- اثر قطر ماسه بر میزان خوردگی برنج آلومینیوم در محلول

۲-۱-۴-۳- اثر مقدار آهن آلیاژی بر مقاومت سایندگی ماسه در آب دریا…………۳۵

۲-۱-۵- تصادم…………………………………………………………………………………………۳۶

۲-۲- خوردگی گالوانیک…………………………………………………………………………………..۳۶

۲-۳- خوردگی حفره‌ای و شکافی……………………………………………………………………….۳۸

۲-۳-۱- عوامل موثر بر خوردگی حفره ای…………………………………………………………۴۰

۲-۳-۱-۱- اثر ترکیب آلیاژ ها……………………………………………………………………۴۰

…………………………………………………………………………………..۴۱PH        ۲-۳-۱-۲- اثر

۲-۳-۱-۳- اثر سولفید……………………………………………………………………………۴۲

۲-۳-۱-۴- اثر سرعت جریان……………………………………………………………………۴۳

۲-۳-۱-۵- اثر کلر………………………………………………………………………………….۴۶

۲-۴- آلیاژ زدایی یا جدایش انتخابی………………………………………………………………….۴۷

۲-۵- خوردگی تنشی………………………………………………………………………………………۴۸

۲-۶- خوردگی میکروبی…………………………………………………………………………………..۴۸

۲-۷- خوردگی سمت بخار………………………………………………………………………………..۴۹

فصل سوم- روشهای پیشگیری از خوردگی ، روشهای نشت یابی و تمییز کاری در

کندانسور های سطحی……………………………………………………………………………………..۵۱

۳-۱- کنترل شیمیایی آب خنک کن…………………………………………………………………..۵۳

۳-۱-۱- کنترل رسوب………………………………………………………………………………….۵۳

و کلر زنی………………………………………………………………………۵۴PH    ۳-۱-۲- کنترل

۳-۱-۳- بازدارنده ها………………………………………………………………………………….۵۴

۳-۱-۳-۱- بازدارنده های بر پایه فسفات……………………………………………………۵۵

۳-۱-۳-۲- بازدارنده بر پایه روی……………………………………………………………….۵۷

۳-۱-۳-۳- بازدارنده پلی فسفات/روی………………………………………………………۵۸

۳-۱-۳-۴- بازدارنده مرکایتوبنزو تبازول…………………………………………………….۵۸

۳-۱-۳-۵- بازدارنده سولفات آهن……………………………………………………………۵۹

۳-۲- حفاظت کاتدی………………………………………………………………………………………۵۹

۳-۳- رنگ و پوشش……………………………………………………………………………………….۶۱

۳-۴- انتخاب آلیاژ مناسب……………………………………………………………………………..۶۲

۳-۵- روشهای نشت یابی……………………………………………………………………………….۶۳

۳-۵-۱- تایین رسانایی……………………………………………………………………………….۶۵

۳-۵-۲- اندازه گیری اکسیژن……………………………………………………………………….۶۵

۳-۶- روشهای تعیین محل نشتی…………………………………………………………………….۶۶

۳-۷- روشهای تمییزکاری کندانسور…………………………………………………………………..۶۸

۳-۷-۱- تمییزکاری سمت آب…………………………………………………………………….۶۸

۳-۷-۲- تمییزکاری سمت بخار…………………………………………………………………….۷۱

فصل چهارم- تاثیر خوردگی کندانسور در بهره برداری نیروگاه های کشور……………………..۷۴

۴-۱- مشکلات خوردگی کندانسور در نیروگاه های کشور…………………………………………۷۴

۴-۱-۱- نیروگاه بندر عباس (آب خنک کن : دریا)………………………………………………۷۵

۴-۱-۲- نیروگاه تبریز (آب خنک کن : چاه)………………………………………………………۷۶

۴-۱-۳- نیروگاه رامین (آب خنک کن : رودخانه)……………………………………………….۸۱

۴-۲- تاثیر خورگی و نشتی کندانسور بر روی قسمتهای دیگر……………………………………۸۴

۴-۳- خسارتهای اقتصادی………………………………………………………………………………۸۶

مراجع……………………………………………………………………………………………………………۹۱

 

چکیده:

کندانسور یکی از قسمتهای مهم نیروگاه است که نشتی آن باعث ورودآب خنک کن آلوده به قسمت آب سیکل می شود، که در نهایت خسارت های فراوانی به بویلر، توربین و دیگر اجزاء نیروگاه وارد می شود

نشتی های بوجودآمده معمولاً در اثر خوردگی های سمت بخار یا سمت آب است که سهم سمت آب بیشتر است. از جمله خوردگی های سمت آب،خوردگی سایشی در ابتدا و انتهای ورودی و خروجی آب لوله، خوردگی های گالوانیک درمحل اتصال لوله به تیوب شیت، خوردگی حفره ای و شیاری در امتداد لوله ها ، خوردگی تنشی (SCC) در سمت بخار و درمحل رولینگ انتهای لوله ها را می توان نام برد.

اعمال بازدارنده های خوردگی ، استفاده از پوشش های رنگ و لاستیک درون جعبه آب، استفاده از اینسرت های پلاستیکی در ورودی و خروجی لوله آب و اعمال حفاظت کاتدی و نیز ملاحظات بهره‌برداری صحیح از واحد و انجام اسید شویی های به موقع و مناسب، آگاهی از وقوع نشتی و پیدا کردن محل دقیق نشتی ها با استفاده از روشهای مختلف، تمیزکاری لوله های رسوب گرفته با استفاده از سیستم گلوله های اسفنجی و … مهمترین روشهای پیشگیری از نشتی به شمار می رود.

دانلود مقاله اندازه گیری بی درنگ میزان خوردگی

اختصاصی از یارا فایل دانلود مقاله اندازه گیری بی درنگ میزان خوردگی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:26

فهرست مطالب:

اندازه گیری بی درنگ میزان خوردگی

 مانیتورینگ بی درنگ خوردگی

 تعاریف و مشخصات

 پیشرفت در زمینه مانیتورینگ خوردگی

مبانی خوردگیخوردگی چیست؟

چه وقت خوردگی اتفاق می افتد؟

  آند چیست؟

 کاتد چیست؟

 Pitting چیست؟

تجزیه و تحلیل Coupon چیست؟

دماسنج مقاومتی

کاملترین مجموعه‌ی کالیبراتورهای فرایندی و آزمایشگاهی

چکیده:

اندازه گیری بی درنگ میزان خوردگی

    
    بیشتر روش های رایج بررسی خوردگی که توسط مهندسان مجرب خوردگی مورد استفاده قرار می گیرند در برگیرنده تجزیه و تحلیل نمونه های Coupon موجود در خط لوله هستند.

    این نمونه ها قبل از قرار گرفتن در معرض مواد موجود در فرایند، به طور دقیق وزن می شوند و وضعیت فیزیکی آنها به منظور آشکار شدن هر گونه نقص احتمالی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. نتایج این بررسی به عنوان مبنایی برای تعیین میزان فرسایش کلی و ناحیه ای فلز در برابر مواد موجود،‌مورد استفاده قرار می گیرند. Coupon های اضافی که در سایر موقعیت ها قرار دارند منجر به جمع آوری حجم بیشتری از اطلاعات برای ارزیابی و دستیابی به تصویر دقیقتری از خوردگی می شوند.
    ابزارهای موجود برای ارزیابی خوردگی، اطلاعات دقیقی برای تعیین نرخ فرسایش در اختیار کارشناسان قرار می دهند. ولی این داده ها تنها برای متخصصین سودمند است و نه برای متصدی یا مهندس سامانه های کنترل. هم اکنون فناوری ترانسمیترهای خوردگی در حال تغییر دادن این روند است.

    این ترانسمیترها شامل الگوریتم های بسیار جدید و انحصاری و نیز روش های تجزیه و تحلیل داده هستند که به طور دقیق نرخ خوردگی و خوردگی محلی (Pitting) را اندازه گیری می کنند. آنالیز اعوجاج هارمونیک1 (HDA) برای بهبود عملکرد روش مقاومت قطبیِ خطی2 (LPR) که در صنعت از مقبولیت بالایی برخوردار است به منظور اندازه گیری میزان خوردگی به کار  می رود. برای ارتقای بیشتر عملکرد،‌ یک مقدار Stem Geary با کاربرد خاص (B-Value) را می توان در ترانسمیتر ذخیره کرده و آن را متناسب با نوع لوله و مواد موجود در فرایند به طور دقیق تنظیم کرد.

    در طی یک چرخه اندازه گیری،‌ترانسمیترهای فرسایش، نویز الکتروشیمیایی را (ECN) از روشی جالب اندازه گیری می کنند. نتایج این اندازه گیری به همراه داده های مربوط به نرخ خوردگی، می تواند بیان کننده میزان خوردگی محلی باشد. در پایان هر چرخه اندازه گیری، نرخ خوردگی (یا مقدار Pitting ) محاسبه شده و به صورت یک سیگنال 4-20 mA در اختیار پرسنل کارخانه قرار داده می شود.
روش LPR مدتهاست که به عنوان یک استاندارد صنعتی در مانیتورینگ خوردگی عمومی بکار گرفته می شود. این روش بر اساس روابط Stem-Greary استوار است. این ارتباط B-Value ، تحریک بالقوه را با جریان خوردگی اندازه گیری شده مرتبط ساخته و بدین طریق مقاومت قطبیِ را اندازه گیری می کند. سپس این اندازه گیری برای تعیین نرخ خوردگی عمومی به کار می رود. از آنجا که استفاده از B-Value صحیح در این روش، امری بسیار مهم است این روش به تنهایی یک روش اندازه گیری غیرقابل اطمینان برای تعیین نرخ خوردگی به شمار می رود.
    تجزیه و تحلیل HDA از تکامل روش LPR به دست می آید. با اعمال یک موج سینوسی فرکانس پایین به جریان اندازه گیری، مقاومت محلول خورنده از طریق تجزیه و تحلیل هارمونیکی سیگنال های حاصله محاسبه می شود. با داشتن مقاومت قطبی و نیز مقاومت محلول، نرخ خوردگی عمومی را به طور دقیق تری می توان تعیین کرد.
    در نهایت، روش ECN امکان محاسبه نرخ خوردگی محلی را فراهم می کنند. ECN ، اندازه گیری نوسانات خود به خودی تولید شده در محل اتصال محلول و فلز در حال خوردگی است. این اندازه گیری تنها با استفاده از یک پُروبِ سه الکترودی امکان پذیر بوده و به منظور تعیین خوردگی محلی به کار می رود.
    مانیتورینگ بی درنگ خوردگی

استفاده از یک سیگنال کنترل 4-20mA برای متصدی تجهیزات، امکان تفسیر وضعیت خوردگی را به صورت بی درنگ فراهم می آورد.متصدی قادر است وضعیت موجود نرخ خوردگی را با وضعیت پیشین آن مقایسه کند و به سرعت تغییرات پدید آمده در کیفیت آب، تغییرات شیمیایی و عملکرد بازدارنده (inhibitor) را تعیین کند. تمامی این شرایط که ممکن است بر خوردگی خط لوله تاثیر بگذارند، می توانند با استفاده از سامانه مانیتورینگ بی درنگ خوردگی بسیار دقیق ردیابی و کنترل شوند. علاوه بر این،‌متصدی کارخانه ای که ازچنین سامانه ای استفاده می کند، می تواند برای تعویض تجهیز مشکوک به عنوان بخشی از یک برنامه تعمیر و نگهداری پیشگویانه برنامه ریزی کند.

 فناوری ترانسمیتر خوردگی برای نظارت بی درنگ بر خوردگی عمومی و محلی به جای تشخیص پس از وقوع مورد استفاده قرار می گیرد.

 هم اکنون می توان به جای تشخیص وقوع خوردگی در یک دوره زمانی با استفاده از روش تحلیل Coupon ، میزان خوردگی را مانند دیگر متغیرهای فرایند از قبیل فشار، شار، سطح،‌ حرارت و PH توسط متصدی کارخانه یا مهندس سامانه کنترل و با استفاده از واسطِ انسان- ماشین موجود اندازه گیری کرد.

 فناوری ترانسمیتر خوردگی قادر است حتی وقتی که نرخ خوردگی عمومی پایین است میزان خوردگی محلی را تشخیص دهد. این یک موضوع بحرانی است زیرا خوردگی محلی درصورتی که در مراحل اولیه، شناسایی و خنثی نشود، می تواند بسیار خطرناک باشد.

    متغیرهای Online از قبیل فشار، ‌سطح و حرارت برای هر فرایندی بی نهایت مهم هستند، بنابراین تلاش برای دسترسی به اطلاعات Online خوردگی نیز منطقی به نظر می رسد. خطرات مربوط به سرریز یا لوله های فرسوده مهم تر از آن هستند که به صورت Off line محاسبه شوند.

   تعاریف و مشخصات

    پروب های مورد استفاده برای آشکار سازی خوردگی از سه الکترود تشکیل شده اند: دو تا برای اندازه گیری و یکی به عنوان مرجع. به منظور دستیابی به یک اندازه گیری صحیح، الکترودها باید از جنس همان ماده ای باشند که لوله یا تانک تحت نظارت از آن ساخته شده است. الکترودهای Sacrificial تحت تاثیر سیگنال کوچکی قرار گرفته و به طور مستقیم در جریان یک محیط خورنده قرار می گیرند. این سیگنال ها توسط ترانسمیتر در مدت7 دقیقه به منظور دستیابی به اطلاعات دقیقی از خوردگی تجزیه و تحلیل می شوند.

    انواع مختلفی از پروب های مکانیکی برای سوار شدن مستقیم یا از راه دور در طول های ثابت یا قابل تنظیم، موجودند. درجه حرارت محیط فرایند می تواند تا125 درجه سانتیگراد باشد، در حالی که ترانسمیتر می تواند در محیطی با درجه حرارت28- تا70+ درجه سانتیگراد کار کند. ماده درون تانک یا لوله باید حداقل شامل1 درصد آب باشد. ترانسمیترهای خوردگی برای نصب در هر کاربرد صنعتی از تجهیزات فاضلاب تا فرایندهای شیمیایی تا پالایش نفت، طراحی شده اند. اگر محیط بی خطر (غیرانفجاری) باشد، این ترانسمیترها به سادگی قابل اتصال به یک ورودی آنالوگ سامانه DCS یا PLC و قابل نصب بر طبق مقررات محلی، ایالتی و ملی هستند.

    برای کاربردهای گروه2 اگر ماده خورنده درون لوله غیر قابل اشتعال باشد می توان توسط مدارات دارای توان الکتریکی پایین، به طور مستقیم ترانسمیتر را درون موقعیت خطرناک گروه2 نصب کرد. در این پیکربندی، سیگنال کنترل (مدار 4-20mA) باید مطابق استاندارد »NEC« و به شیوه های سیم کشی گروه2، ایجاد شود.
    طرح های مخصوص می توانند برای کاربردهای گروه یک تعدیل شوند. واحدهای »ذاتاً ایمن« (IS) نیاز به استفاده از یک سد ایزولاسیون میان کارت I/O (ورودی/خروجی) و ترانسمیتر دارند. یک مانع IS انرژی را در ناحیه گروه یک محدود کرده و به کمک ترانسمیتر پتانسیل شدیدی که می تواند منجر به مشتعل شدن ناحیه خطر شود را تخلیه می کند.

دانلود پروژه بررسی خوردگی فلزات

اختصاصی از یارا فایل دانلود پروژه بررسی خوردگی فلزات دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:95

مقدمه:

• مثال هایی از خوردگی:
• تعریف:

جامع ترین تعریف خوردگی، تخریب مواد در اثر واکنش با محیط اطراف است. از لحاظ کاربردی، کلمه مواد به کلیه اجزاء ماشین ها، تجهیزات فرایندها و سایر محصولات اطلاق می شود که شامل فلزات، پلیمرها و سرامیک ها می باشد و محیط ها نیز مایع یا گاز می باشند گرچه تحت شرایط خاصی واکنش های جامد- جامد نیز ممکن است ایجاد خوردگی کند. در زیر مثال های برای درک بهتر از فرایند خوردگی آمده است که ابتدا رایج ترین موارد و سپس مواردی که خاص تر می باشد ذکر شده است.

• زنگ زدن فولادها در آب یا هوای مرطوب یا محیط های اسیدی مانند تانک ها و لوله های آب، اتومبیل و سازه های فولادی
• خوردگی آلیاژهای پایه آهن در فرایندهای شیمیایی
• خوردگی پره های توربین در توربین های گازی در اثر گازهای داغ ناشی از احتراق
• خوردگی آلیاژهای پایه آهن توسط فلزات مایع
• SCC و حفره دار شدن فولاد زنگ نزن در آب دریا
• مکانیزم های خوردگی:

از آن جا که تعریف خوردگی بسیار وسیع است تعداد مکانیزم های آن گسترده است یکی از مکانیزم های رایج خوردگی، انتقال آن، مولکولی یا یونی است که در فصل مشترک ماده رخ می دهد. این انتقال ها شامل چند مرحله است و کندترین مرحله ها کنترل کننده سرعت نهایی این واکنش ها است. البته در مورد خوردگی این سرعت باید حتی الامکان کم باشد. زیرا این فرایندها را نمی توان مستقیما در مقیاس اتمی مشاهده کرد و لازم است تا مکانیزم های احتمالی را اندازه گیری و مشاهدات غیر مستقیم را به دست آورد. هنگامی که خوردگی الکتروشیمیایی رخ می دهد می توان مکانیزم ها را با اندازه گیری جریان و پتانسیل الکتریکی به دست آورد. از آن جایی که خوردگی الکتروشیمیایی شامل آزاد شدن یون ها در محیط و حرکت الکترون ها در ماده است این مکانیزم تنها در صورتی می تواند رخ دهد که محیط حاوی یون ها و موادی باشد که حاوی الکترون هستند. از مهم ترین موارد مکانیزم الکتروشیمیایی، خوردگی ساده فلزات در محیط های آبی است که اتم ها از سطح فلز به صورت یون وارد محلول می شوند و الکترون ها از طریق فلز به جایی که توسط ذرات در تماس با فلز مصرف می شود منتقل می شوند و به این ترتیب روند واکنش حفظ می شود. خوردگی در اثر حمله مستقیم شیمیایی، اغلب موجب انتقال مواد به محیط می شود حمله مستقیم فیزیکی، غالبا نتیجه اثر مکانیکی محیط است و می تواند فیلم های محافظ را از سطح بر دارد و آن را تخریب کند و یا در اثر نیروهای موضعی شدید منجر به متلاشی شدن ماده شود.

• اهمیت تشکیل محصولات جامد خوردگی:تسریع خوردگی و در تطبل آن ایجاد لایپاسیو:

تشکیل محصولات جامد خوردگی می تواند عامل مهمی در کنترل خوردگی باشد این محصولات زمانی تشکیل می شوند که غلظت یون های فلز وارد شده به محلول به مقداری بحرانی برسد و موجب رسوب ذراتی در محیط شود. از آن جا که غلظت یون فلزی در محلی که این انتقال از فصل مشترک فلز- محلول روی می دهد دارای بیشترین سزان رشته رسوب در مجاورت یا روی سطح فلز تمایل به تشکیل دارد. هیدروکسیدها، اکسیدها یا مخلوطی پیچیده از این مواد رایج ترین محصولات جامد خوردگی است.

اگر رسوب به سطح نچسبد قابلیت انحلال آن خیلی کم باشد و فرایند رسوب باعث می شود که غلظت یون فلز، کم شود و سرعت خوردگی بالا رود زیرا یون های فلزی به طور مداوم از محلول حذف می شوند و برای جبران این حذف نیروی محرکه ای جهت انتقال یون از فلز به محلول ایجاد می شود.

علیرغم حالت فوق، رسوباتی که به شکل فیلم های پیوسته و غیر متخلف به سطح فلز می چسبد موجب کاهش شدید سرعت خوردگی می شوند زیرا در این حالت نفوذ کند یون ها از میان فیلم ها، مکانیزم کنترل کننده ی سرعت خوردگی است. حال اگر فیلم محافظ، هادی الکتریکی ضعیفی باشد آنگاه واکنش اکسید اسیون یا خوردگی به تعویض می افتد زیرا رسیدن الکترون ها به فصل مشترک محلول برای انجام واکنش کاتدی، به سختی انجام می شود. سرعت خوردگی فلزاتی که محصولات خوردگی آن ها تشکیل فیلم های محافظ می دهد به مقدار زیادی و گاهی تا چند صد برابر کاهش می یابد. این فیلم ها در شرایط اکسید کننده بحرانی تشکیل می شوند در این حالت گفته می شود فلز روئین شده است و همان طور که انتظار می رود یا افزایش خواص خورندگی محیط به جای آن که فعال تر شود. غیر فعال و پسیو می شود. سرعت خوردگی به صورت تابعی از قدرت اکسید کفندگی است. شکل و موقعیت منحنی بستگی به فلز پا آلیاژ و عوامل محیطی از جمله ی PH، دما و حضور برخی از آنیون های غیر اکسید کننده به ویژه یون کلرایو دارد بدیهی است فلز یا آلیاژ مورد نظر باید توانایی تشکیل فیلم محافظ پسیو را در محیط مورد استفاده داشته باشد. همچنین بایستی شرایط محیطی به گونه ای تنظیم شود که شرایط اکسید کنندگی لازم برای تشکیل فیلم محافظ پسیو روی سطح فلز ایجاد شود.

بعضی از مواد در بعضی از محیط ها، قادر به تشکیل فیلم پسیو برای حفاظت در برابر خوردگی نمی باشند. دراین حالت با افزایش قدرت اکسید کنندگی محیط سرعت خوردگی به طور مداوم افزایش می یابد و استفاده رضایت بخش از این مواد بستگی به پایین نگه داشتن شرایط اکسید کنندگی به منظور پایین آوردن سرعت خوردگی تا حد مورد قبول دارد. آهن در اکثر محیط صاپسیو نمی شود و در نتیجه زمانی بیشترین کارایی را دارد که حتی الامکان قدرت اکسید کنندگی محیط به عنوان مثال با هوازدگی پایین آورده شود. تعداد زیادی از آلیاژهای صنعتی نیازمند شرایط اکسید کنندگی کافی هستند تا فیلم پسیو محافظ روی آنها ایجاد شود. از جمله آلیاژها شامل فولادهای زنگ نزن است. نمودار زیر نشان دهنده تأثیرافزایش قدرت اکسیدکنندگی محیط روی خوردگی یک آلیاژ اکتیوپسیو فولاد زنگ نزن است.

شکل 1: نمایش شماتیک تأثیر افزایش قدرت اکسیدکنندگی محیط روی خوردگی آلیاژ اکتیو – پسیو فولاد زنگ نزن با افزایش مقادیر در محور افقی این نمودار موارد زیر را داریم.

1- افزایش قدرت اکسیداسیون واکنش دهنده کاتری

2- افزایش پتانسیل نسبی فلز در محلول

مطالبات قبلی اهمیت این فیلم های محافظ را نشان دهد ولی با این حال گاهی موارد این فیلم های محافظ نیز دچار تخریب و خوردگی شده و فلز پایه دچار آسیب می شود یکی از فلزات که کاربرد بسیار زیادی دارد و شرایط فیلم محافظ را نیز بر روی سطح خود دارد فولادهای زنگ نزن است. فولادهای زنگ نزن پر استفاده ترین فلزات مورد استفاده در صنعت هستند. یکی از مواد شیمیایی که لایه محافظ را تخریب می کند کلر و یون های کلراید است. کلر در فولادهای زنگ نزن درون شیارها نفوذ کرده و باعث تخریب فیلم های محافظ سطحی در فولادهای زنگ نزن می شود در ادامه به تشریح کامل این موضوع و اهمیت فیلم های محافظ سطحی می پردازیم.

خوردگی فلزات و آلیاژهای اکتیو – پاسیو

هنگامی که منحنی پلاریزاسیون آندی تا پنانسیل بالا اندازه گیری و رسم می شود روابط متفاوتی، و بسته به نوع الکترود و محیط آلی مابین پتانسیل آزاد الکترود با زمان بعد از آن که پتانسیل به بالاترین مقدار می رسد در حوالی کاهش سریعی در دانسیته جریان مشاهده می شود که به تشکیل فیلم اکسید آهن مربوط می شود و به دنبال آن دانسیته جریان ثابت می ماند که مقدار آن ده ها برابر کمتر از بیشترین دانسیته جریان در پتانسیلی کمی پایین تر است. در پتانسیل های بالا، دانسیته جریان افزایش یافته و دلیل آن تصاعد اکسیژن و تبدیل اکسید به یون های آهن 6 ظرفیتی قابل ح در محلول است. افت پتانسیل آزاد الکترود برای مدتی ثابت می ماند که مربوط به انحلال فیلم اکسیدی محافظ می شود. موادی که این رفتار پلاریزاسیون را دارنوپلسیو نامیده می شوند. پسیو شدن در محیط های خاصی رخ می دهد. مشخصه پلسیورد یک محیط در پارامتر دارد.

1- دانسیته جریان بحرانی که لازمه شروع تشکیل فیلم در محافظ در حین اسکن پتانسیل به سمت بالا فراتر رفتن از این دانسیته جریان می باشد.

2- پتانسیل پسیو که با نشان داده می شود و در آن تشکیل فیلم محافظ شروع می شود.

3- اندازه دانسیته جریان بین و از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا با این تغییر نشان دهنده موثر بودن فیلم محافظ در کاهش سرعت خوردگی در سطح است.

پیش بینی تئوری یا اندازه گیری تخریبی ترکیب شیمیایی، ضخامت، ساختار فیلم های محافظ و خوردگی آن ها بسیار مشکل است. عوامل متعدد این پیش بینی را مشکل می سازد از جمله عدم اطلاع از ترکیب شیمیایی محلول در فصل مشترک، تأثیر پتانسیل های بسیار متفاوت از پتانسیل های تعادلی روی ترکیب شیمیایی و ساختار فیلم، اثر عوامل سینتیکی روی ترکیب و ساختار فیلم موثر است.

تعیین تجربی مشخصات فیلم مشکل است زیر فیلم زمانی روی سطح فلز تشکیل می شود که درتماس با محلول باشد اگر به منظور بررسی به روش های شیمیایی اپتیکی، اشعه ایکس یا میکروسکوپ الکترونی از محلول خارج شود، دچار تغییر خواهد شد. بررسی این لایه های سطحی چه به صورت مستقیم و چه بعد از جدا کردن آنها از فلز پایه نشان داده است که معمولاً دارای ساختار اکسیدی می باشند. برای دستیابی به اطلاعات کامل تر از ساختارها بایستی مشخصات منحنی پلاریزاسیون، منحنی های افت پتانسیل و سایر اندازه گیری های الکتروشیمیایی را مورد بررسی قرار داد. یکی از مسائل پیچیده آن است که آیا حالت اولیه پسیو شدن، فقط یک تک لایه جذب شیمیایی شده از یون های اکسیژن است یا واقعاً یک لایه اکسید است. لایه ها فقط زمانی ایجاد شده که یک لایه سطحی با ضخامت یک یا چند لایه اتمی روی سطح فلز تشکیل شود که البته ممکن است با ادامه پسیو شدن لایه هایی با ضخامت صدها نانومتر نیز ایجاد شود.

لایه پاسیو در مورد آهن از لحاظ الکتریکی هادی است اما هنوز حمایت نشده است که آیا دلیل پایین بودن دانسیته جریان پسیوم ، کم بودن هدایت ویژه فیلم محافظ برای مهاجرت کاتیون ها و آنیون ها می باشد که موجب انتقال کند یون ها از میان فصل مشترک می شود یا هدایت پایین الکترون ها.

مقادیر ، و از پارامترهای مهم هستند به ویژه مقادیر کم موجب می شود تا توانایی آلیاژ برای ماندن در حالت پسیو در بسیاری از محیط های خورنده افزایش یابد.

وجود فولادها در PH های بالا باعث به وجود آمدن سه اتفاق می شود:

1) پتانسیل پسیو کاهش می یابد.

2) دانسیته جریان حالت پسیو کاهش می یابد.

3) دانسیته جریان بحرانی کاهش می یابد.

با افزایش PH و کاهش و ایجاد حالت پسیو، آسان تر و دانسیته جریان محدوده پسیو نیز کمتر می شود در نتیجه سرعت خوردگی فولاد در محیط های قلیایی به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد برای مثال پتانسیل الکتروشیمیایی آهن پسیو، بزرگتر از پتانسیل الکتروشیمیایی است حال اگر فیلم محافظ تخریب شود آنگاه مس روی فلز پایه رسوب کرده و فیلم محافظ را از بین می برد.

دانسیته جریان و جهت گیری کریستال عواملی هستند که با هم در ارتباط هستند و ساختار با ضخامت فیلم محافظ به آرایش اتم های موجود در سطح نیز حساس است.

فیلم های محافظ روی آلیاژهای فولاد زنگ نزن دارای ساختار بلوری، ضخامت پیچیده و متفاوتی هستند که وابسته به زمان نگه داشتن آلیاژ در محدوده پتانسیل پسیومی باشد فیلم های محافظ دارای ساختاری اسپیل با فرمول عمومی هستند که غلظت کروم در فیلم های محافظ متغیر است.

موضوع: خوردگی سایستی فولادهای زنگ نزن دوتایی در محلول اسید سولفوریک حاوی کلراید.

چکیده:

در اینجا سرعت خوردگی، سرعت سایش، سرعت خوردگی سایشی، تغییرات سختی ویکرز سطح سائیده شده و زمان بازیابی فیلم محافظ برای فولادهای زنگ نزن دوتایی (DSS) در اسید سولفوریک یا محلول تعیین شده است. از میزان آسیب کلی رسیده در محلول کلراید، سایش غالب برخوردگی و خوردگلی غالب بر سایش به ترتیب حدود 4% و 70% بوده اند. میزان صدمه در غیاب یون کلراید کمتر است. بررسی بلورشناسی (مورفولوژی) ترک ها و آخال نیز مشاهده شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که یون تا 3 سطح سائیده شده فلز را ترد و شکننده می کند.