نشریه شماره ۷۱
محافظت نوع ابنیه فولادی در مقابل خورندگی حائز اهمیت بسیار است بنابراین ضرورت داشت که ضوابطی در این زمینه تهیه شود که متناسب با نیازهای کشور باشد و چون در حال حاضر نشریه و راهنمایی به زبان فارسی در مورد محافظت ابنیه فنی فولادی و آهنی وجود نداشته، مطالعاتی توسط دفتر تحقیقات و استانداردهای فنی در این زمینه انجام گرفته و در نتیجه نشریه شماره ۷۱ تهیه شده است. این نشریه ترجمه و تلخیصی از آیین نامه کشور انگلستان در زمینه محافظت در برابر خورندگی است. ضوابط پیشنهاد شده در نشریه شماره ۷۱ پایین‌ترین حد قابل قبول استاندارد برای ابنیه فنی از هر نوع است. اگر چه ممکن است مورادی نیز پیش آید که استانداردهای پایین‌تر و روش‌های ساده‌تری از آنچه در این نشریه است قابل قبول باشد ولی مخارج تعمیراتی بعدی بیشتری به دنبال خواهد داشت.
اهداف نشریه شماره ۷۱
نشریه شماره ۷۱ به طور کلی مربوط به محافظت ابنیه فنی ساخته شده از فولاد مانند پل‌ها، بدنه ساختمان‌ها، برج‌ها، سقف و خطوط لوله است. در این نشریه محافظت ماشین‌ها و وسایل نقلیه کشتی‌ها به طور مستقیم شرح داده نشده است.
محیط‌های خورنده
پیشنهادات در نشریه شماره ۷۱ به جز در موارد نادر به حفاظت در مقابل سه عامل طبیعی یعنی هوا، آب و خاک مربوط می‌شوند.
مقیاس‌های حفاظت
با وجود آنکه حفاظت و نگهداری فلز در بسیاری موارد می‌تواند با حذف کردن عامل خورندگی از محیط انجام بگیرد، ولی شیوه متداول، به کار بردن یک پوشش محافظ مانند رنگ، یا فلزاتی به غیر از آهن که کمتر دچار خورندگی می‌شوند، است. در این نشریه پوشش‌های محافظتی به طور کلی شرح داده شده است. همچنین راهنمای لازم برای به کار بردن محافظت کاتدیک برای ابنیه فنی زیر خاک یا زیر آب نیز داده شده است.
مکانیزم خوردگی
آهن و فولاد هنگامی که در معرض رطوبت قرار می‌گیرند، خورده می‌شوند. مکانیزم این خورندگی به طور کلی الکتروشیمیایی است. در بعضی نقاط که به نقاط آندیک معروف هستند آهن به صورت یون وارد مایع می‌شود. این دخول به معنی فعل و انفعال آندیک معروف است. نقاط آندیک ممکن است در روی سطح فلز، قشر اکسید تولید نمایند.
در هر حال به خاطر آنکه ورود یون به داخل مایع مستلزم پشت سر گذاشتن الکترون است این حالت تا هنگامی می‌تواند ادامه داشته باشد که در نقطه دیگری فعل و انفعال کاتدیک ایجاد شده باشد تا الکترون‌ها را مصرف نماید. فعل و انفعال کاتدیک ممکن است تبدیل اکسیژن به هیدروکسیل باشد. با وجود آنکه در مایعات اسیدی این عمل می‌تواند در اثر آزاد شدن گاز هیدروژن نیز صورت گیرد. در نتیجه دیده می‌شود که جرایان الکتریکی در یک پیل خورندگی باعث حمله به فلز در نقاط آندیک می‌شود ولی نقاط کاتدیک خورده نمی‌شود.
در سیستم‌های لوله‌کشی و امور شبیه آن نزدیکی و مجاورت با بعضی از فلزات غیر آهنی ممکن است باعث تشدید خورندگی فولاد شود. حتی اگر تماس فیزیکی هم بین قسمت‌های آهنی و غیر آهنی وجود نداشته باشد. در پیل‌های خورندگی نسبت سطح آندیک و سطح کاتدیک دارای اهمیت بیشتری است و هر قدر این نسبت کوچکتر باشد سرعت خورندگی در سطح اندیک بیشتر است.
عوامل موثر در خوردگی
شدت خوردگی معمولاً به وسیله یک یا چند عامل معین کنترل می‌شود. معمولاً هم رطوبت و هم اکسیژن برای زنگ زدگی باید وجود داشته باشد بنابراین در هوا که مقدار اکسیژن بسیار زیاد است عامل اصلی رطوبت است. هنگامی که میزان رطوبت از سطح معینی تجاوز کند آلودگی هوا قطعی است. در خاک مقدار اکسیژن، مقدار آب و مقاومت خاک در مقابل خورندگی، عوامل کنترل کننده هستند. در آب اکسیژن و قابلیت الکتریکی عوامل مهم هستند. در آب و در خاک در اثر فعالیت باکتری‌ها خورندگی حتی در غیاب گاز اکسیژن یا اکسیژن محلول ممکن است ایجاد شود. معمولاً میزان خورندگی بعد از مدتی به علت موادی که در اثر خورندگی ایجاد شده و در سطح فلز جمع می‌شوند، پایین می‌آید.
محصولات حاصل از خورندگی
عمل خورندگی، لایه قابل رویتی از زنگ بر روی تمام فلزات آهنی به جز فولاد زنگ نزن مقاوم ایجاد می‌کند. گاهی اوقات این لایه زنگ با جذب رطوبت باعث تشدید خوردنگی فلز می‌شود، ولی به طور کلی وجود آن باعث کندی عمل خورندگی می‌شود. ترکیب فولاد بر روی ترکیب و خصوصیات لایه زنگ و نتیجتاً در یک زمان طولانی بر روی مقاومت فلز در مقابل خورندگی اثر می‌گذارد. نتایج متفاوت بین اثر سرعت خورندگی انواع مختلف آهن و فولاد در هوای آزاد خیلی بیشتر از وقتی است که فلزات در زیر خاک یا در زیر آب قرار داده شده باشند و این موضوع شاید به این دلیل است که هوای آزاد باعث فشردگی بیشتر لایه زنگ می‌شود.
طرق جلوگیری از خوردگی
تغییرات در ترکیب فلزات راه حل جزیی در مسئله تقلیل خورندگی ابنیه ساخته شده از آهن و فولاد است. طرق جلوگیری کلی مورد نیاز هستند و این طرق به سه گروه اصلی تقسیم می‌شوند.
- اصلاح کردن محیط
- پوشش‌های محافظتی
- محافظت کاتدیک
- مکانیزم محافظت کاتدیک
عمل خورندگی شامل عبور جریان از آند به الکترولیت است. اگر این جریان را به توان متوقف کرد، عمل خورندگی نیز متوقف می‌شود. متوقف کردن جریان را به وسیله ایجاد جریان قویتری در جهت مخالف می‌توان انجام داد، این جریان قویتر از آند مخصوصی که تهیه شده وارد الکترولیت و سپس وراد فلز شده و تمام فلز را کاتد می‌کند به این ترتیب اصطلاح محافظت کاتدیک به وجود آمده است.
فهرست مطالب نشریه شماره ۷۱
در نشریه شماره ۷۱ ضوابطی که تهیه شده با شرح مختصری از اصول کلی خورندگی فلزات آهنی، طرح‌های محافظتی، محافظت کاتدیک شروع شده و سپس قسمت‌های عملی که در مورد محافظت ابنیه فنی جدید و همچنین تعمیرات است، شرح داده شده است.
اصول کلی – خورندگی فلزات آهنی
اصول کلی – طرق جلوگیری از خورندگی
محافظت کاتدیک
محافظت ابنیه فنی جدید
ابنیه فنی و محیط‌های خورنده‌ای که احتیاج به وقت مخصوص دارند.
تعمیرات
جستجوی نشریه‌ها و معیارهای فنی
