Pêşkêş
Di qada daxwazkar a endezyariya hêza şilavê de, pêkhate di bin berhevokek hovane ya hêzên hundurîn û derveyî de ne. Digel ku endezyar wextê girîng derbas dikin ji bo hesabkirina zextên xebatê yên herî zêde, leza şilavê, û rêjeyên herikandinê, xetereyek wekhev wêranker, nedîtbar heye ku li ser pîvanek mîkroskopî tevdigere: korozyon. Dema ku neyê kontrol kirin, hilweşîna kîmyewî ya parçeyên metal dikare pergalek hîdrolîk a pir endezyarkirî veguhezîne berpirsiyariyek rijandin, xeternak û bêbandor.
Pêkhateyên pola karbonê yên standard xwe dispêrin cil û bergên sererd û qurbanî yên mîna zincê ku ji hilweşîna jîngehê dûr bixin. Lêbelê, di bin stresa domdar a lerizîna mekanîkî, berfirehbûna germî, û herikîna pariyên abrasive de, van cil û bergên hanê di dawiyê de ziwa dibin, diqelişin, an diqelişin. Gava ku hesinê binî ji şilbûn û oksîjenê re rû bi rû bimîne, rust bi leza metirsîdar digire, li ser rûberên vegirtinê belav dibe û di nav profîlên têlan de diçîne.
Ji bo ji holê rakirina vê qelsiyê di çavkaniya xwe de, pîşesaziya nûjen berê xwe dide metalurjiyê. Hilbijartina hilberek hîdrolîk a pola zengarnegir a premium-mîna alavek bi zexta bilind-, valvek amûrek, adapter, an xanîyek silindirê-parastina xwerû û bingehîn li dijî hilweşandinê peyda dike. Lê bi rastî ev metalê balkêş çawa li hember hêzên hevbeş ên oksîdasyon, êrişên asîdê, û rûdana ava şor li ber xwe dide? Bersiv di pêwendiyek balkêş a zanistiya materyal, endezyariya kîmyewî, û aramiya avahî de ye. Ev gotar nihêrînek berfereh li mekanîzmayên zanistî yên taybetî peyda dike ku dihêle pêkhateyên hîdrolîk ên pola zengarnegir bi tevahî zengîn-li hawîrdorên herî nebaxşer ên cîhanê de azad û bi avahîsaziyê sax bimînin.
Zanistiya Tebeqeya Pasîf: Çeka Veşartî ya Pola zengarnegir
Ji bo ku fêm bikin ka polayê zengarnegir çawa xwe ji gemarê diparêze, divê meriv pêşî têgihîştinek xelet ji holê rabike: pola zengarnegir ne metalek yekane, bêreaktîf e mîna zêr an platîn. Ew alloyek pir çalak e ku ji hesin, karbon, û komek krîtîk a hêmanên zêdekirî pêk tê. Kapasîteya wê ya li dijî korozyonê bi rastî encama reaksiyonên kîmyewî yên domdar, pir kontrolkirî ye ku li ser rûyê wê yê herî derveyî pêk tê.
Di vê kîmya parastinê de pêkhateya bingehîn kromî ye. Ji bo ku wekî polayê zengarnegir rast were senifandin, divê alloy ji hêla giraniyê ve herî kêm ji sedî 10,5 kromê hebe. Dema ku hesinê xav dikeve ber şil û hewayê, ew oksîdê hesin çêdike, ku bi gelemperî wekî zinga sor tê zanîn. Zenga sor xwedan avahiyek krîstalî ya bêserûber e ku bi domdarî berfireh dibe û ji metal dûr dikeve. Ev şilbûn tebeqeyek nû ya hesinê xav di binê xwe de derdixe holê, spiralek wêranker, ber bi jêr ve diafirîne ku di dawiyê de pêkhatê bi tevahî hilweşîne.
Chromium bi tevahî vê nivîsara kîmyewî ji nû ve dinivîse. Dema ku atomên kromê yên ku di hundurê hilberek hîdrolîk a pola zengarnegir de bi oksîjena hawîrdorê re têkiliyek çêdikin, ew bertek nîşan didin ku fîlimek rûkalê ya ku nayê xeyal, zirav û nedîtî wekî oksîda kromê tê zanîn, ava dikin. Ev fîlim tenê çend atoman stûr e-ewqas zirav e ku ronahî rasterast jê re derbas dibe û dihêle ku şewqa metalî ya pola bi tevahî xuya bibe.
Ev fîlima oksîdê kromê wekî qata pasîf tê zanîn. Berevajî zenga sor, tebeqeya pasîf bêkêmasî stûr e, ji hêla avahîsaziyê ve bi îstîqrar û bi tevahî ne-por e. Ew wekî zirxek mîkroskopîk a bênavber tevdigere ku nahêle molekulên oksîjen û avê her dem bigihîjin atomên hesin ên binî.
Ya balkêştir, ev tebeqeya pasîf bi tevahî dînamîk e û xwe-derman dike. Di hawîrdoreke hîdrolîk a giran de, alav û valves bi rêkûpêk ji ber bermayiyên daketinê têne xêzkirin, di dema tamîrkirina zeviyê de bi kulmanan têne xêz kirin, an jî di bin erozyona navxweyî ya tund a ji herikîna neftê ya bi leza bilind-dikevin. Di hêmanek pêçandî ya standard de, xêzikek kûr şikestinek domdar a di zirxî de temsîl dike, îşaretek destpêkirina tavilê ya zirav dike. Li gel pola zengarnegir, heke tebeqeya pasîf bi mekanîkî were xêzkirin an jêbirin, atomên kromê yên ku nû hatine eşkere kirin tavilê bi oksîjena derdorê re reaksiyonê dikin da ku di nav milliseconan de astengiya oksîda kromê ji nû ve ava bikin. Vê nûvekirina domdar piştrast dike ku riya şilavê ji bo tevahiya jiyana xwe ya xebitandinê li hember êrîşa jîngehê girtî bimîne.
Ajanên Alloying û Parastinên wan ên Armanc
Digel ku krom mîmariya bingehîn ji bo qata pasîf peyda dike, pergalên hîdrolîk ên pîşesaziyê bi gelemperî bi hawîrdorên kîmyewî yên tevlihev re rû bi rû dimînin ku hêzek zêde daxwaz dikin. Ji bo ku bi van pirsgirêkan re rû bi rû bimînin, metalurjîst hêmanên aligirê duyemîn di nav matrixa krîstal a pola de vedigirin, polên cihêreng ên ku ji bo cûreyên taybetî yên berxwedana berevaniyê xweştir bûne diafirînin.
Yekemîn lêzêdekirina sereke nîkel e. Di polayên zengarnegir ên austenîtîk ên populer ên rêza 300-an de ku bi berfirehî di sepanên hêza şilavê de têne bikar anîn, nîkel di navberên ji sedî 8 û 14 de tê destnîşan kirin. Ji hêla mekanîkî ve, nîkel strukturên krîstal ên bingehîn ên metal diguhezîne, wê ji avahiyek ferritîk vediguhezîne avahiyek austenîtîk. Ev guheztina metalurjîk bi rengek berbiçav hişkiya bandora metal, nermbûn, û elastîka avahîsaziyê zêde dike. Ew di heman demê de ji bo berxwedana giştî ya materyalê ya li hember korozyona yekbûyî, bi taybetî dema ku li ber asîdên sivik û çareseriyên kîmyewî yên pîşesazî tê xuyang kirin, hêzek girîng peyda dike.
Lêbelê, şampiyonê rastîn ê hawîrdorên hîdrolîk ên zehf molîbden e. Pola zengarnegir Grade Standard 304 parastinek hêja li hember şilava bingehîn a atmosferê peyda dike, lê ew dikare têbikoşe dema ku bikeve bin îyonên klorîd ên pir konsantrekirî, yên ku di ava deryayê, hewaya peravê û xwêyên qeşayê de bi pirranî têne dîtin. Îyonên klorîdê bi taybetî êrîşkar in; ew dikarin di qata pasîf a oksîda kromê ya standard de biherikin û hilweşînin, ku bibe sedema hilweşîna herêmî.
Ji bo berevajîkirina vê lawaziyê, pola zengarnegir a Grade 316 zêdebûnek ji sedî 2 û 3 molîbdenum digire. Molybdenum wekî stabilîzatorek kîmyewî ya armanckirî tevdigere, aramiya herêmî ya fîlima pasîf bi rengek berbiçav zêde dike û wê li hember hilweşîna klorîd-bi awakî berbiçav berxwedêr dike. Vê nûvekirina hêmanek yekane sedem e ku Grade 316 ji bo platformên sondajê neftê yên deryayî, keştiyên deryayî, û nebatên pîşesaziyê yên deryayî hewcedariya materyalê standard e.
Di dawiyê de, hilberîna nûjen balê dikişîne ser naveroka karbonê. Dema ku polayê zengarnegir di germahiyên giran de tê germ kirin-mîna di dema weldinga-flansek hîdrolîk a bi zexta bilind- diyardeyek ku wekî barîna karbîd tê zanîn dikare çêbibe. Atomên krom û karbonê dikarin li ser sînorên genimê metalê bi hev ve girêbidin, deverên derdorê ji kromê ku ji bo domandina tebeqeya pasîf hewce ne ji holê rakin. Ev yeka hevbenda weldkirî ji korozyona navgiran a herêmî pir xeternak dihêle. Ji bo ji holê rakirina vê xetereyê, hilberîner guhertoyên kêm-karbonê, ku wekî Pola 304L an 316L têne destnîşan kirin, bikar tînin. Bi sînordarkirina naveroka karbonê ji sedî 0,03 kêmtir, barîna karbîdê tê asteng kirin, û pê ewle dibe ku devera wellandî bi qasî pêkhateya mayî li ber ruxmê bimîne-.
Derbaskirina Formên Taybet ên Korozyona Hîdraulîk
Korozyon bi çend awayên cihêreng di nav pergalek hêza şilî de diyar dibe. Hilberek hîdrolîk a polayê zengarnegir-bi kalîte bi taybetî hatî çêkirin ku li hember van xetereyên avahîsaziyê yên cihêreng bisekine.
Uniform Corrosion
Korozyona yekreng êrîşek berbelav, tewra jî li seranserê rûbera vekirî ya pêkhateyek metal temsîl dike, ku bi demê re dibe sedema ziravbûna hêdî ya dîwarê materyalê. Di xeteke hîdrolîk a bi zexta bilind de, tenikkirina dîwar pir xeternak e, ji ber ku ew bi domdarî zexta xebata ewle ya lûleyê xirab dike heya ku şikestinek felaket çêbibe. Tebeqeya pasîf a domdar a polayê zengarnegir pêşî li korozyona yekreng bi tevahî di bin şert û mercên xebitandinê yên standard de digire, stûrahiya dîwarê orîjînal û marjînalên avahîsaziyê li seranserê çerxa jiyanê ya pêkhateyê diparêze.
Pitting and Crevice Corrosion
Pîtîn û korozyona çolê, formên hilweşandinê yên pir herêmî, nepenî ne. Pîtin dema ku têkçûnek piçûk, herêmî ya di pêçek parastinê de dihêle ku qulikek mîkroskopî tune bike kûr di dîwarê metalê de, ku ji çavdêriya dîtbarî ya bêserûber veşartî ye. Korozyona xêzikê li cîhên hişk ên girtî yên ku şil dikare rawestandî pêk tê, wek mîkro-valahiyên di navbera profîlên tîrêjên hevjînî de an di binê felqek flanê de.
Her ku şilava rawestayî oksîjen-teq dibe, kîmyaya wê ya kîmyewî diguhere, pir asîdî dibe û bi lez di nav metalên standard de diqulipe. Zêdekirina molîbdenê di pola zengarnegir de asta 316 tebeqeya pasîf a di nav van oksîjena-herêmên kêmbûyî de stabîl dike, pêşî li destpêkirina qul û şikestinan digire.
Corrosion Galvanic
Korozyona galvanîk çêdibe dema ku du metalên elektrokîmyayî yên cihêreng li ber hebûna elektrolîtek, wek şimbûn an nemahiya hawîrdorê, têkiliyek laşî çêdikin. Di vê senaryoyê de, herikînek elektrîkî ya mînyatur di navbera metalan de diherike, dibe sedema ku metala kêmtir esîl (anode) bi rêjeyek bilez xera bibe, dema ku metala hêja (katod) parastî dimîne.
Ji ber ku polayê zengarnegir li ser pîvana nobelê ya galvanîkî bilind rûniştiye, ew li hember gemarbûna ji hêla metalên cîran ve pir berxwedêr e. Lêbelê, endezyar pêdivî ye ku baldar bin: heke pêlavek polayê zengarnegir rasterast di nav jîngehek şil de di nav bloka piralî ya aluminum-a nerm de were qefilandin, dê aluminium wekî anodê qurbanî tevbigere û bi lez belav bibe. Ji bo birêvebirina vê yekê, sêwirana pergalê ya rast di nav pergalê de lihevhatina metalan an jî karanîna astengên veqetandî yên ne-ji bo şikandina çerxa elektrîkê pêk tîne.
Faktorên Jîngehê: Cihê ku Parastina Pola zengarnegir Pir girîng e
Rabûna kîmyewî ya bilind a polayê zengarnegir wê di nav çend sektorên xebitandinê yên pir êrîşkar de bijareya bingehîn dike.
Di endezyariya deryayî û deryayî de, pergalên hîdrolîk bi domdarî ji hêla pêlan, spraya xwê, û mijê ya qels û şil ve têne lêdan. Îyonên klorîdê yên ku di ava şor de hene dê bi lez çîçeka zincê ji hêmanên standard pola karbonê derxînin, ku di nav çend hefteyan de rê li ber çêbûna zikê wêranker bigire. Parçeyên polayê zengarnegir van şert û mercên deryayî bi dehsalan radigirin bêyî ku yekitiya xweya strukturî winda bikin, alavên rêberiya krîtîk, vîncên deqê, û valavên binê deryayê ji têkçûnên zeviyê yên nediyar diparêzin.
Bi heman rengî, tesîsên hilberîna kîmyewî û petrokîmyayî tevliheviyek pir toksîkî ya xetereyên jîngehê yên hawîrdorê pêşkêş dikin. Xetên hîdrolîk ên ku li nêzikî vazokên hilberandinê dimeşin dibe ku li ber buharên asîdî yên hewayê, pêkhateyên sulfurê kastîk, û halên organîk ên guhezbar re werin rûxandin. Di bin vê êrîşa kîmyewî de metalên pêçandî yên standard bi lez xira dibin. Pola zengarnegir ji hêla kîmyewî ve li hember komek berbelav pêkhateyên pîşesaziyê bêserûber e, ku dihêle ku ew tevî rûxandina kîmyewî ya domdar û rasterast rûberek paqij, bêqisûr biparêze.
Di dawiyê de, divê em li daxwazên hişk ên şuştina hîjyenîkî di pîşesaziyên xwarin, vexwarin û dermanan de binihêrin. Di van sektoran de, divê makîneyên pir caran bi-buhara bi tansiyona bilind û deterjanên paqijker ên êrîşkar ên ku klor an sodaya caustîk dihewîne werin rijandin da ku mezinbûna bakteriyan ji holê rabike. Parçeyên pola karbonê yên pêçandî nekarin van rûtînên paqijkirinê yên domdar bêyî şilbûn an ziwabûnê bijîn, ku ev yek xeterek giran a gemariya laşî û kîmyewî ji xeta hilberînê re çêdike. polayê zengarnegir rûxeyek bêkêmasî, ne-bê porez vedihewîne ku bi awayekî aktîf li hember girêdana biyolojîkî li ber xwe dide û li hember şuştinên paqijiyê yên tund radiweste, bêyî ku ti carî bermayiyên perçeyî xera bike an berde.
Parastina Dij-Yekheviya korozyonê: Pratîkên herî baş ên Sazkirin û Lênêrînê
Ji bo bicîh bikin ku hilberek hîdrolîk a pola zengarnegir berxwedana xweya herî bilind a korozyonê peyda dike, pêdivî ye ku pratîkên sazkirin û lênihêrînê yên taybetî ji hêla teknîsyenên zeviyê ve bi baldarî bêne şopandin.
Pêvajoya krîtîk a yekem wekî pasîvasyon tê zanîn. Dema ku di dema pêvajoya çêkirinê de pêlavek pola zengarnegir tê çêkirin, tê xêzkirin an jî morkirin, perçeyên piçûk ên hesinê belaş ên ji amûrên qutkirinê dikarin di rûyê metalê de werin bicîkirin. Ger neyê dermankirin, dê van pariyên hesin ên biyanî li zeviyê ziwa bibin, xuyangek xapînok a têkçûna pêkhateyê biafirînin û potansiyel li ser tebeqeya pasîf a bingehîn tawîz bidin.
Ji bo pêşîgirtina li vê yekê, hêmanên qediyayî di bin dermankirinek pasîvasyona kîmyewî de ne, bi gelemperî serşokek di nav çareseriyek asîda nîtrîk an citrîk de vedihewîne. Ev hemama asîdê bêyî ku êrîşî pola zengarnegir bike, her gemarên hesin ên rûkalê bi bijartî dişewitîne, li dû xwe rûberek domdar, kromê-dewlemend dihêle ku tavilê çêkirina fîlima pasîf a parastinê xweştir dike.
Wekî din, pêdivî ye ku teknîsyenên zeviyê hişyariyek pir zêde bikin da ku di dema berhevkirina pergalê de rê li ber gemariya xaç- bigire. Ger teknîsyenek firçeyek têla pola karbonê ya standard bikar bîne da ku tîrêjên valahiya pola zengarnegir paqij bike, an jî pêkhateyan bi amûrên hesinê zengarnegir bi dest bixe, dê perçeyên pola karbonê li ser rûyê zengarnegir werin veguheztin, û dest bi qadên zirav ên herêmî bike. Amûrên polayê zengarnegir ên veqetandî û pratîkên destwerdana paqij ji bo parastina paqijiya materyalê girîng in.
Di dawiyê de, pêdivî ye ku teknîsyen di dema sazkirinê de xetereya gemarkirina tîrêjê birêve bibin. Ji ber ku polayên zengarnegir ên austenîtîk bi nisbeten nerm û pir nerm in, xitimîna ku dema ku têlên nêr û mê bi hev re di bin torkuya bilind de teng dikin çêdibe, dikare tebeqeya oksîda pasîf ji holê rake. Bêyî vê qatê, krîstalên metala xav dikarin rasterast li hev biqelişin, germek herêmî ya tund çêbike û bibe sedema sarbûna telan-bi hev re. Dema ku gewr bibe, girêk bi domdarî tê kilîtkirin û heke zor were kirin dê bi tevahî jê bibe. Ji bo ji holê rakirina vê pirsgirêkê, teknîsyen divê her gav rûnek taybetî ya li dijî-giran an jî-tevliheviyek tîrêjê ya bi kalîte ya bilind ku bi taybetî ji bo kombûnên pola zengarnegir hatî çêkirin bicîh bînin, tevlêbûna mekanîkî ya bêkêmasî û bi tevahî vekêşkek-belaş peyda bike.
Xelasî
Qabiliyeta hêmanên hîdrolîk ên pola zengarnegir ku bi tevahî li hember hêzên wêranker ên zirav û korozyonê bisekinin ne meseleyek bextê ye; ew serkeftinek rasterast a zanista materyalê ya armanckirî ye. Metalurjîstan bi avakirina aliyeyek li dora bingehek zexm a krom, nîkel û molîbdenumê, madeyek çêkiriye ku bikaribe zirxên xwe yên mîkroskopî-xwe saxkirinê çêbike.
Çi ew strûktûra qalind, ne{0}}saziya qata pasîf a oksîda kromê be, be jî berevaniya armanckirî ya ku ji hêla molîbdenê ve li dijî kulmek klorîdê êrîşkar tê peyda kirin, an jî-formulasyonên karbonê yên kêm ên ku pêşî li hilweşandina weldê digirin, her aliyek hilberek hîdrolîk a pola zengarnegir ji bo mayîna demdirêj hatiye sêwirandin{2}.
Digel ku materyalên alternatîf dibe ku lêçûnên kirîna destpêkê kêmtir pêşkêşî bikin, xirapbûna wan a neçarî ji têkçûna hawîrdorê her gav dibe sedema domdariya xebitandinê ya nediyar, rijandinên biha yên şilavê, û xetereyên ewlehiyê yên zêde ji bo personelên lênihêrînê. Bi têgihîştina prensîbên zanistî yên kûr ên li pişt mîmariya berevaniyê ya polayê zengarnegir û pabendbûna bi protokolên birêkûpêk û sazkirinê, pîşesaziyên nûjen dikarin pergalên hêza şilavê yên ku bi dehsalên pêş de pir bikêrhatî, bi tevahî paqij û bi ewlehî xebitîne ewle bikin.
