خوردگی یکنواخت معمولترین و متداولترین نوع خوردگی است معمولاً به وسیله یک واکنش شیمیای یا الکتروشیمیایی به طور یکنواخت در سرتاسر سطحی که در تماس با محلول خورنده قرار دارد، مشخص میشود فلز نازک و نازکتر شده و نهایتاً از بین میرود یا تجهیزات مورد نظر منهدم میشوند مانند خورده شدن یک قطعه فولادی یا روی در داخل یک محلول رقیق با سرعت یکسانی در تمام نقاط قطعه خورده میشود. این نوع خوردگی بالاترین آمار را دارد و عمر تجهیزات خورده شده را با قرار ددن نمونههایی در داخل محلول خورنده میتوان تخمین زد.
روش جلوگیری از خوردگی یکنواخت
خوردگی یکنواخت را به سه طریق میتوان کنترل و یا کم کرد که ممکن است یک نوع و یا دو نوع را با همدیگر انجام داد.
انتخاب مواد و پوشش صحیح
به وسیله ممانعتکنندهها
استفاده از حفاظت کاتدی
خوردگی گالوانیکی یا دو فلزی
هنگامی که دو فلز غیر همجنس که در تماس الکتریکی با یکدیگر هستند در معرض یک محلول هادی یا خورنده قرار بگیرند. اختلاف پتانسیل بین آن دو باعث برقرای جریان الکترون بین آنها میشود. فلزی که مقاومت خوردگی کمتری دارد آندی شده و خورده میشود. فلز مقاومتتر از نظر خوردگی کاتدی میشود که معمولاً خیلی کم و یا خورده نمیشود. به دلیل وجود جریانهای الکتریکی بین فلزات غیر هم جنس این نوع خوردگی، خوردگی گالوانیکی یا دو فلزی اطلاق میشود.
برای مثال خوردگی در یک فلز (آلومینیوم) به شدت اتفاق میافتد و در فلز دیگر (فولاد) کاهش یافته یا متوقف میگردد. بنابراین اولین چیزی که در این مورد سطوح میباشد این است که از دو فلزی که به روی هم اثر میکنند کدام فلز در حالت اول و کدام فلز در حالت دوم قرار میگیرد. پاسخ این سؤال به وسیله جهت جریان الکتریکی ناشی از اثر گالوانیکی از یک فلز (آند) به فلز دیگر (کاتد) قرار گرفته در یک محلول خورنده داده خواهد شد. با اندازهگیری اختلاف پتانسیل دو فلز در محلول مورد نظر این جهت را در هر مورد میتوان تعیین نمود. در مورد جفت گالوانیکی آلومینیوم و فولاد مشخص شده است که آلومینیوم به صورت یک آند عمل میکند.
پتانسیل خوردگی و جهت اثرات گالوانیک
پتانسیل فلز در محلول وقتی که خورده میشود به انرژی که آزاد میشود، بستگی دارد. این پتانسیل تنها در یک مقدار نسبی قابل اندازهگیری میباشد. برای مثال با قرار دادن یک فلز خیلی فعال مانند روی و یک فلز با فعالیت کمتر مانند مس در یک محلول کلرید سدیم میتوان جهت جریانی که توسط اثر گالوانیک آنها تولید میگردد، اندازهگیری نمود. چنین آزمایشی را میتوان با تمام فلزات ممکن در هر محلول خورنده تکرار نمود.با توجه به نتایج آزمایشات به دست آمده، امکان مرتب کردن فلزات در یک گروه که سری گالوانیک نامیده میشود فراهم میشود. اگر آزمایشات در محلولهای مختلف با غلظتهای مختلف کلرید سدیم، میزان هوادهی متفاوت، سرعت حرکت و یا دماهای مختلف انجام گیرد مقادیر گزارش شده میتواند با یکدیگر اختلاف داشته باشند و در این حالت محل بعضی فلزات نسبت به هر یک از فلزات دیگر به صورت یک سری گالوانیک جدید تغییر نماید.
سری گالوانیک
بطور کلی پتانسیل الکتریکی فلزات دارای هیچ مقداری بطور مطلق و مستقل از فاکتورهای مؤثر بر خواص خوردگی محلولی که در آن اندازهگیری انجام میشود، نمیباشد. مقدار پتانسیل میتواند از یک محلول به محلول دیگر یا هنگامی که یک محلول به وسیله فاکتورهائی از قبیل دما، هوادهی و سرعت حرکت تأثیر میپذیرد، تغییر کند. بنابراین برای پیشبینی پتانسیل فلزات و در نتیجه جهت اثر گالوانیکی آنها در یک محیط، بجز با اندازهگیری پتانسیل و در نظر داشتن شرایط دقیق آن محیط هیچ راهی وجود ندارد، به عنوان مثال روی بطور طبیعی نسبت به آهن در دمای محیطی منفیتر یا آندیکتر میباشد. همانطور که در جدول گالوانیک نشان داده شده است. با وجود این اختلاف پتانسیل با افزایش دما تغییر کرده و افزایش مییابد تا زمانی که اختلاف پتانسیل در دمای ٦٠ درجه سانتیگراد ممکن است صفر یا دقیقاً برعکس شود.در هر صورت وضعیت شرایط فلزات نسبت به هم آنطور که گفته شد در بسیاری مواقع خیلی هم تغییر نمیکند و تمایل نسبی فلزات به خوردگی در خیلی از محیطهائی که از آنها استفاده میشود تقریباً یکسان باقی میماند. در نتیجه موقعیتهای نسبی آنها در سری گالوانیک ممکن است در خیلی محیطها تقریباً یکسان باشد. فلزات با پتانسیل خوردگی مثبتتر بیاثر یا کاتدیک نامیده میشوند و فلزات با پتانسیل خوردگی مثبتتر بیاثر یا کاتدیک نامیده میشوند و فلزات با پتانسیل خوردگی منفیتر به عنوان فلزات یا آلیاژهای آندیک یا فعال شناخته میشوند.توجه کنید که در این جدول چندین فلز در یک گروه قرار گرفتهاند که احتمالاً اختلاف پتانسیل آنها نسبت به هم زیاد نمیباشد بنابراین میتوان آنها را بدون اثرات گالوانیکی قابل ملاحظه در بسیاری از محیطها در کنار یکدیگر قرار داد.
مقدار اثر گالوانیک
تا اینجا ما فقط جهت اثر گالوانیک را با تعیین پتانسیل نسبی فلزات در یک جفت گالوانیکی مورد بررسی قرار دادهایم. در حالی که در عمل ما بیشتر با شدت اثرات گالوانیکی که رخ میدهد مواجه هستیم. این شدت با مقدار جریان یا اصطلاحاً شدت جریان (جریان واحد سطح) تعیین میشود.بر طبق قانون اهم، مقدار جریان تولید شده توسط جفتهای گالوانیکی که اختلاف پتانسیل آنها زیاد است، در یک مقاومت معین مستقیماً با ولتاژ متناسب میباشد. به عنوان مثال، اختلاف پتانسیل دو فلز روی و مس در آب دریا ٧٠٠ میلی ولت میباشد و این و جفت گالوانیکی میتوانند جریان بیشتری (و در نتیجه خوردگی بیشتر) از سایر جفتهای گالوانیکی که اختلاف پتانسیل کمتر دارند، مثل NAVAL BRASS و مس (با ٤٠ میلی ولت پتانسیل در آب دریا) تولید نمایند.پتانسیلهائی که گفته میشود پتانسیلهائی هستند که قبل از برقراری هر گونه جریان بین دو فلز اندازهگیری شدهاند و بعضی وقتها آن را پتانسیل جریان باز میگویند.
عوامل مؤثر در خوردگی گالوانیکی
Ø نیروی الکتروموتوری
Ø اثرات محیط
هر پدیده محیطی که به برقراری جریان الکتریکی بین دو الکترود مؤثر باشد در خوردگی گالوانیکی نیز مؤثر است مانند رطوبت هوا و بالا بودن دما و...
Ø فاصله دو الکترود
خوردگی گالوانیکی با فاصله دو فلز در محل اتصال نسبت دارد یعنی هرچه از فصل مشترک دو فلز دورتر شویم خوردگی و اثرات آن کاهش مییابد و در نزدیکی تماس، خوردگی شدیدتر میباشد.
Ø اثر سطح
یک فاکتور مهم دیگر در خوردگی گالوانیکی اثر سطح، یا نسبت سطح کاتد به سطح آند میباشد.
نسبت سطحی نامناسب مشتمل بر کاتد بزرگ و آند کوچک است.
برای یک مقدار معین جریان در پیل، دانسیته جریان برای الکترود کوچک به مراتب بزرگتر است تا دانسیته جریان برای الکترود بزرگتر. هرچه دانسته جریان در یک منطقه آندی بزرگتر باشد سرعت خوردگی بیشتر است.خوردگی نواحی آندی ممکن است صد تا هزار برابر بیشتر از حالتی باشد که سطح آند یا کاتد برابرند.
شامل 46 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود پروژه عوامل خوردگی داخلی در خطوط انتقال لوله گاز