تحقیق در مورد خوردگی گالوانیکی 19 ص

اختصاصی از هایدی تحقیق در مورد خوردگی گالوانیکی 19 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 19

خوردگی گالوانیکی

خوردگی گالوانیکی فروپاشی فلز است که به وسیله تفاوت های میکروسکوپی ر پتانسیل های الکتروشیمیایی کنترل می شوند است که معمولا در نتیجه نزدیکی دو فلز متفاوت اتفاق می افتد.

خوردگی گالوانیکی در ایمپلنت های دندانی تیتانیمی

بیشتر خوردگی هایی که معمولا در ایمپلنت های دندانی به وجود می آید از نوع خوردگی گالوانیکی است. تیتانیم برای کاشته شدن در قسمت انتهایی استخوان استفاده می شود. مطالعات طولانی و مشاهدات کلینیکی این حقیقت را نشان می دهد هنگامی که تیتانیم در بافت های زنده استفاده می شود خورده نمی شود و در صورت تشکیل زوج گالوانیکی تیتانیم و دیگر مواد فلزی زیستی ممکن است خورده شود. بنابراین نگرانی زیادی در ارتباط با ماده ای که برای روکش ایمپبلنت استفاده می شود وجود دارد.

آلیاژهای طلا به دلیل سازگاری زیستی عالی، مقاومت در برابر خوردگی و خواص مکانیکی به عنوان روکش انتخاب می شوند. نرخ روزافزون آلیاژهای استفاده شده در دندان پزشکی منجر به ساخت مواد فلزی مؤثر در قیمت گردیده است این آلیاژهای مختلف نظیر آلیاژهای Ag- Pd Co-Crو آلیاژهای تیتانیم خواص مکانیکی خوبی دارا هستند و به لحاظ قیمت تأثیرگذار اما مقاومت به خوردگی آنها نگران کننده است.

خوردگی گالوانیک وقتی رخ می دهدکه آلیاژهای متفاوت در تماس با هم داخل حفره دهانی یا داخل بافت ها قرار می گیرند. پیچیدگی فرآیند الکتروشیمیایی در بردارنده ایمپلنت روکش می باشد به پدیده خوردگی حفره ای و زوج گالوانیکی مربوط است.

ASTM خوردگی گالوانیک را به عنوان خوردگی تسریع شده فلز تعریف می کند که به دلیل تماس الکتریکی با یک رسانا غیر فلزی یا بی اثرتردر یک محیط خورنده اتفاق می افتد.

وقتی دو یا بیش از دو وسیله پروتز دندانی که از آلیاژهای متفاوت تشکیل شده اند در تماس با همدیگر قرار می گیرند اگر در معرض مایعات دهانی قرار بگیرند اختلاف بین پتانسیل های خوردگی باعث جریان الکتریکی بین آنها می شود یک سلول گالوانیکی تشکیل می شود و جریان گالوانیک باعث تسریع خوردگی فلز بی اثر می شود این جریان گالوانیکی از طریق فلز یا اتصال فلزی و نیز از طریق بافت ها نیز عبور می کند که ایجاد درد میکند این جریان از طریق دو الکترولیت یعنی بزاق دهان یا مایعات دیگر داخل دهان و مایعات بافتها و استخوانها جریان می یابد

پدیده خوردگی گالوانیکی

وقتی دو فلز متفاوت ( با دو پتانسیل الکترودی متفاوت) با هم تماس پیدا می کنند یک پتانسیل تولید میشود و نتیجه نهایی اینست که یک واکنش شیمیایی همراه با اکسیداسیون در یک سطح ( آند ) و احیا در سطح دیگر( کاتد) رخ می دهد. تبادل یونها از طریق الکترولیتی که دو اکترود در آن قرار دارند صورت می گیرد فلزات مربوطه تجزیه می شوند و گفته می شود که خورده شدهاند .

این نوع خاص را خوردگی الکتروگالوانیک می گویند زیرا یک نوع رطوبت است که در آن الکتروگالوانیک وجود دارد زیرا جریان بار می باشد.

سلول الکترو شیمیایی دارای دو الکترود خواهد بود:

(a) Oxidation Anode M ® M n+ + n e-1

(b) Reduction - Cathode M+e ® 1/2H2 or M ® e ® M

O2 + 2H2O + 4e ® 4OH

بنابراین جریان بار اتفاق می افتد .

حفره دهانی می تواند یک سلول الکترو شیمیایی را تحت شراط خاص تحریک کند.

اگر یک روکش آلیاژ پایه فلزی بر روی ایمپلنت تیتانیم قرار گیرد یک سلول الکتروشیمیایی ساخته میشود.

آلیاژ فلزی کم اثرتر آند را شکل می دهد و تیتانیم پر اثر تر کاتد را شکل مثدهد. الکترونها از طریق تماس فلزی انتقال می یابند و مدار توسط انتقال یون از طریق بزاق ، مخاط و مایع بافتی کامل می شود .

در مطالعات Vitro

تغییرات قابل ملاحظه مربوط به زوج گالوانیکی دذر ادبیات آن گزارش شده است خوردگی گالوانیکی تیتانیم با آمالگام و آلیاژهای پروتیزی ریخته گری شده درvitro مورد مشاهده قرار گرفته است هیچ جریان یا تغییراتی در PHثبت نشده هنگامی که طلا ، کبالت- کروم،فولاد ضد زنگ ، کامپوزیت کربن یا آلیاژهای پالادیم نقره در تماس با تیتانیم بوده اند. تغییرات وقتی رخ می دهد که آمالگام در تماس با تیتانیم بود.

خوردگی گالوانیک سیستم های ایمپلنت-روکش از دو جهت مهم هستند: اولا امکان تاثیرات بیولوژیکی که ممکن است از حل نشدن عناصر آلیاژی ناشی شود ثانیا جریانی که ناشی از خوردگی گالوانیکی است ممکن است منجر به تخریب استخوان گردد.

مطالعات نشان داده است که آلیاژهای که قابل استفاده در روکش های گالوانیکی زوج شده با تیتانیم هستند با پیش نیازهای زیر تعیین می کنند:

1.در عمل زوج شدن تیتانیم باید دارای پلاریزاسیون آندی ضعیف باشد

تحقیق خوردگی(معماری)

اختصاصی از هایدی تحقیق خوردگی(معماری) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

تحقیق خوردگی(معماری)

1-1مقدمه :

   خوردگی عامل بخش عمده ای از شکست سازهای فلزی است و اهمیت آن نه تنها از ایننظر است که شکست در بیشتر موارد ناگهانی است بلکه بیشتر به علت حضور و تاثیر همه جانبه آن می باشد خوردگی  عبارت است از تخریب ناخواسته یک ماده بر اثر واکنش آن با محیط اطرافش تعریف کلی است و تمام موارد از جمله فلزات، سرامیک ها، و پلاستیک ها را در بر می گیرد. در اینجا بحث درباره خوردگی فلزات می باشد. فلزات می باشد. فلزات قابلیت هدایت الکتریکی زیادی دارند و فرایند خوردگی در آن ها از نوع الکتروشیمیایی می باشد در حالی که برای مواد غیر هادی از نوع شیمیایی است و اصول شیمی فیزیکی درباره آن ها مطرح می شود.

   بهبود رفتار خوردگی فلزات از نظر اقتصادی و پیشرفت جامعه اهمیت بسزایی دارد و لذا آموزش و گردآوری اطلاعات در این زمینه بسیار مفید می باشد.

در عمل با انجام فرآیندهای بر روی فلز یا محیط اطراف آن و یا هر دو خوردگی کنترل می شود

کنترل محیط ممکن است شامل کنترل ترکیب شیمیایی محیط اطراف فلز کاهش رطوبت اتمسفر هوازدایی الکترولیت تبخیر دادن PH به میزان مجاز حذف باکتری ها، کاهش دما واضافه کردن مواد شیمیایی برای کاهش سرعت خوردگی باشد این ها عملیات های مهم برای کاهش خوردگی بخصوص از طریق ایجاد پوشش مهمترین عاملی است که در اینجا به آن می پردازیم.

  از نظر تولید باید فلز یا آلیاژی را تهیه کرد که به هنگام ساخت سازه در محیط های مختلف دارای مقاومت به خوردگی باشد مثلا اضافه کردن 1% قطع به آلیاژ های 30-70 و 40 و 60 مس و روی مقاومت به خوردگی را در محیط های دریایی افزایش می دهد همچنین می توان مقدار کمی مس و کروم را به فولادهای ساختمانی کم کربن یا کربن متوسط اضافه نمود. افزودن کروم و نیکل به فولادهای کم کربن و ایجاد فولادهای زنگ نزن برنج های قلع دار و فولادهای (Con-Ten) نمونه هایی از روش هایی هستند که می توان با ان ها مقاومت به خوردگی را بهبود بخشید بدون آنکه در خواص مکانیکی آلیاژ تغییری ایجاد شود.

همچنین از عملیات سطحی نیز می توان برای بهبود مقاومت به خوردگی استفاده نمد. به این صورت که فلز یا الیاژ نسبتا ارزانی مانند فولاد ماده کربنی را انتخاب نمود و فلزات گران تر مانند کروم یا قلع را برای ایجاد خواص سطحی بر روی آن پوشش داد انتخاب مواد پوشش دهند به ظاهری که از قطعه انتظار می رود همچنین به میزان سادگی اعمال پوشش و محل و شرایط کاربرد آن بستگی دارد اگر هدف از حفاظت از جلوگیری از تشکیل محصول ناخواسته ناشی از خوردگی باشد و تکمیل فلزی و سطح غیر ضروری باشد آن گاه پوشش های غیر فلزی مناسب تر خواهد بود. رنگ پوشش تکمیل کننده ارزانی است و به آسانی می توان آن را تجدید کرد ولی اگر غیر قطعه پوشش شونده بیش از بیست سال باشد استفاده از یک پوشش اولیه داخلی ضروری خواهد بود.

1-2-نظریه الکترولیز

   آبکاری الکترولیکی فلزات فرایندی الکتروشیمیایی است در حین این فرآیند واکنش های شیمیایی در فصل مشترک الکترود و الکترلیت انجام می شود که منجر به اکسیداسیون و احیاء می شود اگر بخواهیم واکنش مورد نظر را در جهت تصحیح انجام شود باید از برق D.C استفاده کنیم اثرهای متعددی در کاتد،آند، و الکترولیت به وجود می آیند که همه آنها خود به خود و با هم همزمان هستند و سیستم در تمام مدت در حالت تعادل می ماند مثل الکترولیزنمک با آند حل شونده یا الکترولیز نمک با آندهای غیر محلول یا الکترولیز اسید با آند غیر محلول.

عوامل زیادی بر حرکت یون ها و واکنش آنها در الکترودها اثر می گذارد یکی از این عوامل قابلیت هدایت الکترولیتی است که تحت تاثیر درجه تفکیک الکترولیت سرعت مهاجرت یون های مختلف دمای الکترولیت و غلظت آن قرار می گیرد. ابتدا به شرح مهمترین عامل در آبکاری یعنی پلاریزاسیون می پردازیم.

1-3-پلاریزاسیون

    اختلاف پتانسیل یک الکترود را بین حالت مدار باز و حالتی که جریان می گذرد پلاریزاسیون می گویند پلاریزاسیون با عبور جریان مخالفت می کنند و نقش کنترل کننده خوردگی را دارد عوامل موثر بر واکنش هایی که در الکترودها رخ می دهد موجب پلاریزاسیون می شود این پددیه مهمترین عامل در آبکاری است به طور کلی سه نوع پلاریزاسیون فعال سازی (A)، غلظتی (C) ومقاومتی (R) وجود دارد.

1-3-1 پلاریزاسیون فعالسازی:

   برای انجام هر واکنش شیمیایی و یا الکترود شیمیایی به به مینیمم انرژی معینی بر سیم و یا به عبارت دیگر انرژی متوسط واکنش انرژی فعالسازی آن است و باید هر یون هر عامل واکنش کننده به حد انرژی فعالیت خود برسند تا واکنش دما مقدار آن کم می شود بعد از قطع جریان در چند میلی ثانیه لاریزاسیون فعالسازی از بین می رود.

1-3-2 پلاریزاسیون غلظتی:

بر اثر اختلاف غلظت در اطراف الکترودها، در مقایسه با حجم محلول محلول حاصل می شود این اختلاف غلظت در حین الکترولیز به وجود می آید زیرا سرعت مهاجرت یون ها در محلول با سرعت حل شدن آن ها یا سرعت رسوب آن ها بر روی الکترودها برابر نیست لذا همواعره در اطراف الکترودها غلظت تغییر می‌کند و پتانسیل بیشتری برای الکترلیز لازم می شود.

   با به هم زدن محلول می توان پلاریزاسیون غلظتی و لایه نفوذی را تغییر داد با افزایش دما نیز پلاریزاسیون غلظتی کم می وشد اگر جریان قطع می شود سن از چند ثانیه پلاریزاسیون غلظتی از بین می رود با تلاطم نیز محلول لایه نفوذی کوچکتر می شود و لذا پلاریزاسیون غلظتی کم می شود و لذا پلاریزاسیون غلظتی کم می شود.

نوع فایل: word

سایز:26.1 KB  

تعداد صفحه: 25

تحقیق درمورد خوردگی در دیگ بخار

اختصاصی از هایدی تحقیق درمورد خوردگی در دیگ بخار دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 10

عوامل خوردگی کوره دیگ بخار:

یکی از مشکلات اساسی که می تواند باعث بروز مشکل برای کوره ها باشد، خوردگی در نقاط و وسایل مختلف آن است که ضمن هدر رفتن

مقدار زیادی انرژی، آسیب های مکانیکی متعددی به کوره وارد می

کند. از آنجا که هر کوره از بخش های متعددی همچون بدنه، اطاقک

احتراق (Fire Chamber)، دودکش، مشعل و سایر تجهیزات جانبی تشکیل

شده، لذا علل خوردگی و راه حل های پیشنهادی در هر یک از بخش ها

به طور مجزا مورد بحث و بررسی قرار می گیرد.

بدنه کوره :

معمولاً بدنه یا دیواره خارجی کوره ها را از ورقه استیل16/3 و کف

آن را از ورقه 4/1 می سازند.

در طراحی ها عموماً اتلاف حرارتی از بدنه کوره حدود 2 درصد منظور

می شود. نوع و ضخامت عایق کاری بدنه داخلی کوره باید طوری در نظر

گرفته شود که دمای سطح خارجی کوره بیش از (1800° F) نشود. اصولاً

عایق کاری و عایق های به کار رفته در کوره ها از نظر سرویس دهی

مناسب، عمر معینی دارند و به مرور زمان ساختمان کریستالی آنها

تغییر یافته و ضخامت آنها کم می شود و این تغییرات ساختمانی سبب

تغییر ضریب انتقال حرارت و اتلاف انرژی به بیرون خواهد بود.

مطالعات میکروسکپیک و کریستالوگرافیک چند نمونه عایق کار کرده،

با نوع تازه آن موید این مطلب است. در صورتی که عایق دیواره های

کوره بر اثر بنایی ناصحیح، عدم انجام صحیح Curing بر مبنای

دستورالعمل، حرارت زیاد و یا شوک های حرارتی ترک بردارد، نشت

گازهای حاصل از احتراق که عبارتند از: So x، No x، N2،Co2

(درصورتی که نفت کوره به عنوان سوخت مصرف شود) و بخار آب در

لابلای این ترک ها و تجمع آنها در لایه بین بدنه کوره و عایق

دیواره و سرد شدن تدریجی آنها تا دمای نقطه شبنم، باعث خوردگی

بدنه می شود.

تداوم این امر ضمن اتلاف مقدار بسیار زیاد انرژی (از طریق بدنه

کوره به محیط اطراف)، باعث ریختن عایق و در نتیجه اتلاف بیشتر

انرژی و گسترش خوردگی بر روی بدنه کوره و سایر نقاط آن خواهد شد.

در یک بررسی ساده بر روی کوره ای که چندین سال از عمر عایق آن می

گذشت ملاحظه شد که دمای اندازه گیری شده واقعی سطح کوره در اکثر

نقاط بسیار بیشتر از میزان طراحی است. این مقدار در بعضی از

موارد به (1800° F) نیز می رسید.

در این کوره ضمن جدا شدن عایق از دیواره کوره و گسترش خوردگی در

نقاط مختلف بدنه، گرم شدن بدنه کوره نیز موجب خم شدن دیواره ها

شده و سرعت خوردگی را افزایش داده و باعث خرابی قسمت های مختلف

کوره شده است. به طور کلی برای جلوگیری و یا کاهش مشکلات خورندگی

بر روی بدنه کوره لازم است به هنگام تعمیرات اساسی ضمن توجه به

عمر عایق دیواره در صورتی که عمر آنها از حد معمول گذشته باشد

(البته با توجه به درجه حرارتی که درهنگام کار کردن واحد درمعرض

آن بوده اند) آنها را با عایق مناسب و استاندارد تعویض کرد و در

صورت وجود ترک (قبل و یا بعد از بنایی)، محل ترک ها را با الیاف

مخصوص KAOWOOL پر کرد. همچنین در بنایی، عملیات Curing را مطابق

دستور العمل انجام داد تا پیوند هیدرولیکی در عایق های بکار رفته

در بنایی، به پیوند سرامیکی تبدیل شده و میزان رطوبت باقیمانده

در دیواره از 0.4 gr/m2 بیشتر نشود.

البته چنانچه Ceramic Fiber (الیاف سرامیکی) به عنوان عایق

دیواره کوره مورد استفاده قرار گیرد، بدلیل عدم نیاز به Curing و

Drying و سبکی وزن، مشکلات احتمالی استفاده از عایق های نیازمند

به Curing را نخواهیم داشت. ضمن این که عمر بیشتر و چسبندگی

بهتری به دیواره، نسبت به دیگر عایق های موجود دارند.

تیوب ها یا لوله های داخل کوره:

معمولاً کوره ها متشکل از دو بخش RADIATION و CONVECTION هستند

که بایستی ظرفیت گرمایی (DUTY) کوره از نظر درصد، تقریباً به

نسبت70 و30 درصد بین این دو بخش تقسیم شود.

از آنجا که لازم است سیال به اندازه دمای مورد نظرگرم شود بایستی

حرارت مورد نیاز خود را از طریق هدایتی از لوله ها و تیوب های

داخل کوره دریافت کند، این لوله ها نیز حرارت مورد نیاز برای این

انتقال حرارت را از طریق تشعشعی و جابجایی در اثر احتراق سوخت در

داخل کوره جذب می کنند. انتخاب آلیاژ مناسب جهت لوله با توجه به

نوع سیال و ترکیبات آن و میزان حرارت دریافتی توسط لوله و در

معرض شعله قرار گرفتن از اهمیت بسزایی برخوردار است.

مسائلی که به بروز مشکلاتی برای تیوب ها منجر می شود عبارتند از:

سرد و گرم شدن ناگهانی لوله، گرم شدن بیش از حد لوله و بالا رفتن

دمای تیوب از حداکثر مجاز آن، در معرض شعله قرار گرفتن و برخورد

شعله به لوله (impingement) ، ایجاد یک لایه کُک بر روی جداره

داخلی لوله، Carborization، Hogging، Bending، Bowing، Sagging،

Creeping، خوردگی جداره داخلی لوله بر اثر وجود مواد خورنده در

سیال عبوری، خوردگی جداره بیرونی لوله در اثر رسوبات حاصل از

احتراق سوخت مایع بر روی جداره خارجی لوله، کارکرد لوله بیش از

عمر نامی آن (80 هزار الی 110 هزار ساعت)

سرد و گرم شدن ناگهانی لوله، ممکن است به Creeping (خزش) که

نتیجه آن ازدیاد قطر لوله می باشد منجر شود که در این صورت

احتمال پارگی لوله و شکنندگی آن را افزایش می دهد. چنانچه در اثر

Creeping مقدار ازدیاد قطر از 2 درصد قطرخارجی لوله بیشتر شود،

لوله مزبور بایستی تعویض شود.

در یک اندازه گیری عملی که برای برخی از تیوب های هشت اینچی و شش

اینچی کوره (کوره تقطیر در خلا) H-151 در هنگام تعمیرات اساسی

صورت پذیرفت، محاسبات زیر بدست آمد:

برای تیوب "8

OD = 8.625 (اصلی)

OD = 8.75 (اندازه گیری شده)

(OD = (0.125 (افزایش قطر لوله)

(OD ALLOWABLE = (8.625x2%=0.1725

هنوز می توان از تیوب مزبور استفاده کرد.

برای تیوب "6

OD = 8.625 (اصلی)

OD = 8.675 (اندازه گیری شده)

(OD = (0.05 (افزایش قطر لوله)

(OD ALLOWABLE = (6.625x2%=0.1325

که هنوز می توان از تیوب شش اینچی مزبور استفاده کرد.

همان طور که مشخص است تیوب 8 حدوداً بیش از دو برابر تیوب 6

ازدیاد قطر داشته است.

برای لوله "6

کوره H-101 (اتمسفریک)

OD =6.625 (اصلی)

OD = 6.635 (اندازه گیری شده)

OD =0.01 (اندازه قطر لوله)

(OD ALLOWABLE = (6.625x2%=0.1325

بالا نگه داشتن دمای پوسته تیوب ها سبب کاهش مقاومت لوله ها و

کاهش عمر مفید و گارانتی حدود یکصد هزار ساعتی آنها می شود.

تجربه نشان داده است که اگر به مدت 6 هفته سطح خارجی (پوسته)

لوله ای 900°C بیش از مقدار طراحی در معرض حرارت قرار بگیرد، عمر

تیوب ها نصف می شود.

یکی دیگر از مشکلات پیش آمده برای لوله ها، برخورد شعله به لوله

(IMPINGEMENT) است، که باعث OVER HEATING کوره و در نهایت HOT

SPOT می شود. این امر می تواند ضمن لطمه زدن در محل برخورد شعله

به لوله، باعث تشدید عمل کراکینگ مواد داخل لوله شود و مواد

مزبور به دو قسمت سبک و سنگین تبدیل گردند.

مواد سنگین به جداره داخلی لوله چسبیده و کک ایجاد می کنند. به

ازای تشکیل یک میلی لیتر ضخامت کک با توجه به ضریب هدایتی کک که

برابر مقدار خاصی می باشد برای یک شارژ حرارتی معمول در قسمت

تشعشعی کوره H-101 (اتمسفریک) می باشد، معادل فرمول زیر است:

می بایستی 300°C دمای پوسته تیوب بالاتر رود تا سیال موجود در

تیوب به همان دمای موردنظر برسد. در این صورت ملاحظه می شود بالا

رفتن دمای تیوب به چه میزان اتلاف سوخت و انرژی، داشته و به طور

کلی به مرور زمان چه لطمه ها و آسیب هایی به کل کوره وارد می

شود. به عبارت دیگراختلاف دمای پوسته تیوب های کوره که در طراحی

عموماً 1000°F بالاتر از دمای متوسط سیال درون آن در نظر گرفته

می شود، به مرور زمان با تشکیل کک (با رسوبات بیرونی) بیشتر می

شود.

مشکل دیگر که به علت دمای بالا برای تیوب های کوره ها ایجاد می

شود خمیدگی در جهت های مختلف این تیوب هاست.

یکی دیگر از مسائلی که باعث خم شدن و شکستگی لوله ها می شود

پدیده کربوریزیشن (carborization) است که بر اثر ترکیب کربن با

آهن پدید می آید: این واکنش که باعث تولید کربور آهن خواهد شد در

دمای بالاتر از 7000°c ایجاد می شود 7000°C)تا 14000°C). این

حالت عمدتاً در زمان Curing و drying کوره پدید می آید. البته

Hot spot نیز بیشتر در این زمان ها اتفاق می افتد.

وجود ناخالصی های مختلف مثل فلزات سدیم، وانادیم، نیکل و غیر...،

فلزاتی مثل گوگرد و ازت به صورت ترکیبات آلی در سوخت های مایع،

مسائل عدیده ای را باعث می شوند، که از آن جمله کاهش انتقال

حرارت از طریق سطح خارجی تیوب به سیال درون تیوب است که به علت

تشکیل رسوبات مربوط به ناخالصی های مزبور بخصوص رسوبات فلزی بر

روی تیوب هاست. به همین دلیل برای رسیدن به دمای مورد نظر سیال

موجود در لوله، مجبور به مصرف سوخت بیشتر خواهیم شد. در نتیجه

مشکلات ایجاد گرمای بیشتر در کوره و مسائل زیست محیطی در اثر

تشکیل SOX، NOX و ... را خواهیم داشت. از طرفی به دلیل نشست این

رسوب ها بر روی تیوب ها مسئله خوردگی و سوراخ شدن پیش خواهد آمد.

علت این خوردگی که از نوعHigh temp corrosion می باشد پدیده

سولفیدیش است، که در دماهای بین630°C تا700°C بوقوع می پیوندد.

همان طور که گفته شد علت اصلی آن وجود عناصر وانادیم، گوگرد،

سدیم و نیکل به همراه گازهای حاصل از احتراق سوخت است.

فلزات ذکر شده (بصورت اکسید) به کمک این گازها بالا رفته و بر

روی تیوب های قسمت تشعشع و جابه جایی می نشینند. خوردگی و سوراخ

شدن تیوب، بر اصل اکسید شدن و ترکیب عناصر مزبور باآلیاژ تیوب

استوار بوده که باعث ایجاد ترکیبات کمپلکس با نقطه ذوب پایین می

شود.

ترکیب اولیه پس از Na2SO4، سدیم وانادایت به فرمول Na2O6V2O5 است

که نقطه ذوب آن 6300°C می باشد. عمده ترکیبات دیگر که شامل

کمپلکسی از ترکیب پنتا اکسید وانادیم و سدیم است در شرایطی به

مراتب ملایم تر و درجه حرارتی پایین تر ذوب می شوند. برای مثال

مخلوط وانادیل وانادیت سدیم به فرمول Na2OV2O411V2O5 و

متاوانادات سدیم به فرمول Na2OV2O5 در 5270°C ذوب می شوند. ذوب

این کمپلکس ها شرایط مساعدی را برای تسریع خوردگی بوجود می آورد.

در اینجا ترکیبات حاصل از احتراق نه تنها به نوع ناخالصی بلکه به

نسبت آنها نیز بستگی کامل دارد و در مورد وانادیم میزان سدیم از

اهمیت خاصی برخوردار است.

البته سدیم وانادیل وانادایت پس از تولید و ذوب شدن، با فلز

آلیاژ مربوط به تیوب، ترکیب شده و بر اثر سیال بودن از سطح آلیاژ

کنار رفته و سطوح زیرین تیوب مربوطه در معرض ترکیب جدید قرار می

گیرد. ادامه این وضع به کاهش ضخامت تیوب و در نهایت سوراخ شدن و

از کار افتادن آن منجر می شود.

مشعل ها و سوخت:

نقش کیفیت نوع سوخت و نوع مشعل ها شاید از همه عوامل یاد شده در

کارکرد مناسب، راندمان بیشتر و کاهش خوردگی بیشتر برخوردار باشد.

چنانچه از مشعل های Low excess air و یا نوع مرحله سوز (stage

burning) استفاده شود، هوای اضافی مورد نیاز به میزان قابل توجهی

کاهش یافته و به حدود 3 و 5 درصد می رسد که ضمن کاهش و به حداقل

رساندن گازهای خورنده و مضر زیست محیطی مثل NOx، Sox، در بالا

بردن راندمان کوره بسیار موثر خواهد بود. این امر باعث کاهش مصرف

سوخت شده، و در نتیجه باعث کاهش گازهای حاصل از احتراق و آسیب

رساندن به تیوب ها، بدنه کوره و دود کش ها خواهد شد. وضعیت

عملکرد مشعل ها بایستی به طور مداوم زیر نظر باشد. بد سوزی مشعل

ها می تواند دلایل متضادی، همچون نامناسب بودن سوخت، عیب

مکانیکی، کک گرفتگی سرمشعل و یا بالعکس، رفتگی و سائیدگی

(Errosion) بیش از حد سر مشعل، کمبود بخار پودر کننده و ...

داشته باشد. وجود مواد آسفالتی، افزایش مقدار کربن باقیمانده

(carbon residue) ، بالا بودنِ مقادیر فلزات مثل سدیم، نیکل،

وانادیم و هم چنین سولفور در سوخت مسائل متعددی را در سیستم

احتراق ایجاد می کند که این مسائل به طور کلی به دو دسته تقسیم

می شوند.

الف - مسائل عملیاتی قبل از مشعل ها و احتراق:

این مسایل در اثر وجود آب و نمک ها و ته نشین شدن آنها در ذخیره

سازی نفت کوره بوجود می آیند. در این رابطه عدم تخلیه مداوم مخزن

ذخیره سازی، خوردگی و مشکلات ایجاد شده به طور خلاصه عبارتست از:

تشکیل لجن (sludge) در مخزن در اثر عدم استخراج کامل نفت کوره و

آب، انباشته شدن لجن در فیلترها در اثر محصولات ناشی از خوردگی و

پلیمریزاسیون هیدروکربورهای سنگین به علت اثر کاتالیزوری محصولات

ناشی از خوردگی، انباشته شدن لجن و صمغ های آلی در گرم کننده

سوخت، گرفتگی و خوردگی در نازل های پودر کننده نفت کوره

دانلود تحقیق خوردگی در سازه های فلزی

اختصاصی از هایدی دانلود تحقیق خوردگی در سازه های فلزی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

تعداد صفحات : 18 صفحه         -        

قالب بندی :  word                        

خوردگی در سازه های فلزی

1-1مقدمه :

   خوردگی عامل بخش عمده ای از شکست سازهای فلزی است و اهمیت آن نه تنها از ایننظر است که شکست در بیشتر موارد ناگهانی است بلکه بیشتر به علت حضور و تاثیر همه جانبه آن می باشد خوردگی  عبارت است از تخریب ناخواسته یک ماده بر اثر واکنش آن با محیط اطرافش تعریف کلی است و تمام موارد از جمله فلزات، سرامیک ها، و پلاستیک ها را در بر می گیرد. در اینجا بحث درباره خوردگی فلزات می باشد. فلزات می باشد. فلزات قابلیت هدایت الکتریکی زیادی دارند و فرایند خوردگی در آن ها از نوع الکتروشیمیایی می باشد در حالی که برای مواد غیر هادی از نوع شیمیایی است و اصول شیمی فیزیکی درباره آن ها مطرح می شود.

   بهبود رفتار خوردگی فلزات از نظر اقتصادی و پیشرفت جامعه اهمیت بسزایی دارد و لذا آموزش و گردآوری اطلاعات در این زمینه بسیار مفید می باشد.

در عمل با انجام فرآیندهای بر روی فلز یا محیط اطراف آن و یا هر دو خوردگی کنترل می شود

کنترل محیط ممکن است شامل کنترل ترکیب شیمیایی محیط اطراف فلز کاهش رطوبت اتمسفر هوازدایی الکترولیت تبخیر دادن PH به میزان مجاز حذف باکتری ها، کاهش دما واضافه کردن مواد شیمیایی برای کاهش سرعت خوردگی باشد این ها عملیات های مهم برای کاهش خوردگی بخصوص از طریق ایجاد پوشش مهمترین عاملی است که در اینجا به آن می پردازیم.

  از نظر تولید باید فلز یا آلیاژی را تهیه کرد که به هنگام ساخت سازه در محیط های مختلف دارای مقاومت به خوردگی باشد مثلا اضافه کردن 1% قطع به آلیاژ های 30-70 و 40 و 60 مس و روی مقاومت به خوردگی را در محیط های دریایی افزایش می دهد همچنین می توان مقدار کمی مس و کروم را به فولادهای ساختمانی کم کربن یا کربن متوسط اضافه نمود. افزودن کروم و نیکل به فولادهای کم کربن و ایجاد فولادهای زنگ نزن برنج های قلع دار و فولادهای (Con-Ten) نمونه هایی از روش هایی هستند که می توان با ان ها مقاومت به خوردگی را بهبود بخشید بدون آنکه در خواص مکانیکی آلیاژ تغییری ایجاد شود. همچنین از عملیات سطحی نیز می توان برای بهبود مقاومت به خوردگی استفاده نمد. به این صورت که فلز یا الیاژ نسبتا ارزانی مانند فولاد ماده کربنی را انتخاب نمود و فلزات گران تر مانند کروم یا قلع را برای ایجاد خواص سطحی بر روی آن پوشش داد انتخاب مواد پوشش دهند به ظاهری که از قطعه انتظار می رود همچنین به میزان سادگی اعمال پوشش و محل و شرایط کاربرد آن بستگی دارد اگر هدف از حفاظت از جلوگیری از تشکیل محصول ناخواسته ناشی از خوردگی باشد و تکمیل فلزی و سطح غیر ضروری باشد آن گاه پوشش های غیر فلزی مناسب تر خواهد بود. رنگ پوشش تکمیل کننده ارزانی است و به آسانی می توان آن را تجدید کرد ولی اگر غیر قطعه پوشش شونده بیش از بیست سال باشد استفاده از یک پوشش اولیه داخلی ضروری خواهد بود.

1-2-نظریه الکترولیز

   آبکاری الکترولیکی فلزات فرایندی الکتروشیمیایی است در حین این فرآیند واکنش های شیمیایی در فصل مشترک الکترود و الکترلیت انجام می شود که منجر به اکسیداسیون و احیاء می شود اگر بخواهیم واکنش مورد نظر را در جهت تصحیح انجام شود باید از برق D.C استفاده کنیم اثرهای متعددی در کاتد،آند، و الکترولیت به وجود می آیند که همه آنها خود به خود و با هم همزمان هستند و سیستم در تمام مدت در حالت تعادل می ماند مثل الکترولیزنمک با آند حل شونده یا الکترولیز نمک با آندهای غیر محلول یا الکترولیز اسید با آند غیر محلول.

عوامل زیادی بر حرکت یون ها و واکنش آنها در الکترودها اثر می گذارد یکی از این عوامل قابلیت هدایت الکترولیتی است که تحت تاثیر درجه تفکیک الکترولیت سرعت مهاجرت یون های مختلف دمای الکترولیت و غلظت آن قرار می گیرد. ابتدا به شرح مهمترین عامل در آبکاری یعنی پلاریزاسیون می پردازیم.

1-3-پلاریزاسیون

    اختلاف پتانسیل یک الکترود را بین حالت مدار باز و حالتی که جریان می گذرد پلاریزاسیون می گویند پلاریزاسیون با عبور جریان مخالفت می کنند و نقش کنترل کننده خوردگی را دارد عوامل موثر بر واکنش هایی که در الکترودها رخ می دهد موجب پلاریزاسیون می شود این پددیه مهمترین عامل در آبکاری است به طور کلی سه نوع پلاریزاسیون فعال سازی (A)، غلظتی (C) ومقاومتی (R) وجود دارد.

1-3-1 پلاریزاسیون فعالسازی:

   برای انجام هر واکنش شیمیایی و یا الکترود شیمیایی به به مینیمم انرژی معینی بر سیم و یا به عبارت دیگر انرژی متوسط واکنش انرژی فعالسازی آن است و باید هر یون هر عامل واکنش کننده به حد انرژی فعالیت خود برسند تا واکنش دما مقدار آن کم می شود بعد از قطع جریان در چند میلی ثانیه لاریزاسیون فعالسازی از بین می رود.

1-3-2 پلاریزاسیون غلظتی:

بر اثر اختلاف غلظت در اطراف الکترودها، در مقایسه با حجم محلول محلول حاصل می شود این اختلاف غلظت در حین الکترولیز به وجود می آید زیرا سرعت مهاجرت یون ها در محلول با سرعت حل شدن آن ها یا سرعت رسوب آن ها بر روی الکترودها برابر نیست لذا همواعره در اطراف الکترودها غلظت تغییر می‌کند و پتانسیل بیشتری برای الکترلیز لازم می شود.

   با به هم زدن محلول می توان پلاریزاسیون غلظتی و لایه نفوذی را تغییر داد با افزایش دما نیز پلاریزاسیون غلظتی کم می وشد اگر جریان قطع می شود سن از چند ثانیه پلاریزاسیون غلظتی از بین می رود با تلاطم نیز محلول لایه نفوذی کوچکتر می شود و لذا پلاریزاسیون غلظتی کم می شود و لذا پلاریزاسیون غلظتی کم می شود.

1-3-3 پلاریزاسیون مقاومتی:

   علت این نوع پلاریزاسیون ایجاد مقاومت اهمی در سیستم است که باعث افت پتانسیل اهمی می شود. مقاومت الکترولیت و یا تشکیل فیلم روی سطح الکترد باعث افت ولتاژ می گردد (رابطه بین تغییر پتانسیل و مقاومت جریان) ZR=R.I

که R مقاومت فیلم تشکیل شده  و I جریان (A) می باشد. پس از چند میکرو ثانیه بعد از قطعه جریان پلاریزاسیون مقاومتی از بین می رود برای جلوگیری از این نوع پلاریزاسیون باید در حین اندازه گیری پتانسیل نوک پل نمکی را تا جائی که ممکن است نزدیک الکترود قرار دارد.

   انواع پلاریزاسیون های دکر شده در آبکاری اتفاق می افتد و چگونگی آنها به نوع الکترولیت و شرایط کار بستگی دارد مثلا در الکترولیت هایی که یون های فلزی هیدراته می شوند ولی کمپلکش نیستند غلظت یون فلزی به اندازه کافی زیاد است و پلاریزاسیون غلظتی کم می باشد و برعکس در الکترولیت های سیاتیدی پلاریزاسیون غلظتی قابل ملاحظه است زیرا اکثریت یون ها به صورت کمپلکس هستند و فعالیت یون آزاد کم می باشد.

دانلود پروژه آمار و ارقامی از خسارت های ناشی از خوردگی 13 ص

اختصاصی از هایدی دانلود پروژه آمار و ارقامی از خسارت های ناشی از خوردگی 13 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

آمار و ارقامی از خسارت های ناشی از خوردگی

یکی از مشکلاتی که تمامی صنایع کم و بیش با آن روبهرو هستند، مسئله خوردگی است. آمار و ارقامی که از خسارتهای ناشی از خوردگی گزارش شده است، تلاش جدی برای مقابله با این پدیده نامطلوب را ضروری می سازد.

خوردگی نه تنها باعث اتلاف ماده و انرژی میگردد و بنابراین سبب وارد نمودن ضرر و زیان اقتصادی میشود، بلکه با وارد نمودن آسیبهای انسانی و حتی جانی و یا زیستمحیطی، اثرات تخریبی خود را چند برابر میکند.

مطلب زیر که از کتاب "خوردگی میکروبی" نوشته "مهندس رضا جواهر دشتی" میباشد، به ذکر نمونههایی از هر کدام از موارد فوق الذکر میپردازد:

اتلاف ماده و انرژی:

بر اساس آمارهای بینالمللی در هر 90 ثانیه یک تن فولاد در اثر خوردگی ازبین میرود. همانطور که میدانیم یکی از مسائلی که در طراحی در نظر گرفته میشود، اندیشیدن و به کارگیری فاکتورهای اضافی در طراحی میباشد مثلاً ضخیمتر گرفتن بدنه کشتیها و یا لولهها نمونهای از آن است. اگر لولهای به قطر 8 اینچ فولاد به اندازه مسافت تقریبی تهران- همدان در مقابل خوردگی محافظت شود، ضخامت آن به جای 332/0 اینچ میتواند به 25/0 اینچ تقلیل یابد و این یعنی صرفهجویی 3700 تن فولاد و افزایش ظرفیت داخلی لوله به میزان 5 درصد.

زیانهای اقتصادی:

در سال 1995 میلادی، شرکت معروف شل (shell)اعلام نمود: خوردگی، ضرر و زیانی معادل چهارصد میلیون دلار برای آن شرکت بوجود آورده نیز خوردگی را علت هدر رفتن 6 درصد کل (BP) است. شرکت نفت انگلیس ارزش دارایی خالص خود میداند. علاوه بر این طبق آمار منتشر شده از خوردگی، علت 55 طرف مؤسسه تحقیقات صنعت برق آمریکا (ERPI)، درصد خاموشیهای ناگهانی و افزایش بیش از 10 درصد هزینههای سالانة خانگی شناخته شده است.

طبق آمارها، ضرر و زیان مستقیم اقتصادی خوردگی (یعنی هزینههای ناشی از تعویض قطعات و دستگاهها، اعمال روش حفاظتی از قبیل مخارج رنگ، نصب سیستمهای حفاظت کاتدی و غیره) در صنایع ایالات متحده آمریکا در سال 1994 میلادی، 300 میلیارد دلار و در همان سال در آلمان117 میلیارد مارک بوده است. متأسفانه تا به حال در ایران کار جامعی برای ارایة آمارهای مربوط به خوردگی در صنایع انجام نشده است. از این رو در این مورد باید به تخمین و حدس اکتفا نمود. با در نظر گرفتن این حقیقت که تولید ناخالص ملی زیانهای حاصل از خوردگی معمولاً چهار درصد GNP یک کشور را در برمیگیرند، رقم قابل توجهی بدست میآید.

زیانهای زیست محیطی:

خسارات ناشی از نشت مواد مضر (در اثر خوردگی) به محیط زیست را میتوان در رده زیانهای زیستمحیطی خوردگی ارزیابی کرد. خسارتهای ناشی از نشت نفت و آتشسوزی حاصل از آن و یا فروریختن سقفهای حتی بتنی و آمار منتشر شدة آنها (که ذکر آنها دراین مجال نمیگنجد) قابل توجه بوده است.

خوردگی، زیان‌ها و روش‌های کنترل آن

یکی از مهمترین عوامل تخریب تجهیزات صنعتی، پدیدة خوردگی است که به عنوان یکی از زیانبارترین آفت‌های صنایع مطرح می‌گردد. این زیان‌ها به حدی اهمیت دارد که تحقیق در حوزه‌های مربوط به فناوری‌های کنترل خوردگی، بخش عظیمی از پژوهش‌ها و تحقیقات کشورهای پیشرفته را به خود اختصاص داده است. این مطالعات به تدوین استراتژی‌ها, قوانین، آییننامهها و روشهای مؤثری در زمینة پیشگیری و رفع اثرات خوردگی منجر شده که تحت عنوان "مدیریت خوردگی مورد مطالعه قرار می‌گیرند. در کشور ما نیز به دلیل جایگیری صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، در مناطق مستعد پدیدة خوردگی, بررسی این پدیده و مدیریت آن، ازاهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار می‌باشد .

خوردگی، فرآیندی طبیعی است که فلزات را مورد حمله قرار می‌دهد. از آنجایی‌ که فلزات، مصرف گسترده‌ای در جهان امروزی دارند، خوردگی تبدیل به پدیده‌ای شده که اطراف ما را احاطه کرده است. وسایل خانه، اتومبیل، تجهیزات صنعتی و لوله‌های نفت و گاز مورد حمله خوردگی قرار می‌گیرند و این پدیده ضررهای مالی فراوانی را موجب می‌گردد.

به عنوان مثال, مسالة خوردگی در کشور کانادا در فاصله زمانی 1977 تا 1996، 10 بار باعث نشتی خطوط لوله و 12 بار باعث انفجار گردیده که از جهاتی اهمیت این موضوع را تا حدی آشکار می‌سازد. گزارشات خرابی‌های حاصل از خوردگی نشان می‌دهد که علل وقوع این پدیده عمدتاً بر اثر کوتاهی‌های مصیبت‌‌بار در لوله‌کشی‌ها و ساخت و نصب تجهیزات می‌باشد که منجر به انفجار، آتش‌گرفتن و منتشرشدن مواد سمی در محیط زیست می‌گردد. علاوه بر آن مخارجی نظیر، جایگزین‌کردن تجهیزات خورده شده، تعطیلی و خاموشی واحدها به‌دلیل جایگزینی تجهیزات خورده شده، ایجاد اختلال در فرآیندها به‌دلیل خوردگی تجهیزات و عدم خلوص محصولات فرایندی به دلیل نشت ناشی از خوردگی در اتلاف محصولات مخزن‌هایی که مورد حمله خوردگی قرار می‌گیرند، از مهمترین هزینه‌ها و زیان‌های حاصل از خوردگی می‌باشد.

ضرر سالانة اثرات خوردگی در ایالات متحده و اروپا حدود 3.1 درصد تولید ناخالص داخلی برآورد می‌گردد که طبق آمار، خسارت خوردگی که طی 22 سال گذشته در صنایع آمریکا رخ داده ، چیزی حدود 380 میلیارد دلار می باشد . میانگین سالانه این خسارت ها حدود 17 میلیارد دلار است که از کل هزینه سوانح طبیعی از قبیل زلزله ، سیل ، و آتش سوزی در این کشور بیشتر می باشد.

از هزینه‌های فوق‌الذکر (380 میلیارد دلار)، 7 میلیارد دلار سهم لوله‌های انتقال مایعات و گازها، 9.47 میلیارد دلار هزینة خوردگی در واحدهای فراورش و 6.8 .میلیارد دلار متعلق به صنایع پالایشگاهی و مجتمع‌های گاز و پتروشیمی می‌باشد.

همچنین بنابر آمار ارائه شده 15 تا 20 درصد از نشتی‌ها در تاسیسات صنعت نفت به‌دلیل خوردگی می‌باشد.

پژوهش‌ها نشان می‌دهد با رعایت ضوابط و اصول مربوطه می‌توان از 70 درصد این خسارت‌ها جلوگیری کرد. طبق گزارش انستیتو باتل با اعمال سادة دانش و .تکنولوژی موجود، از یک سوم هزینه‌های خوردگی‌ صنایع جلوگیری به عمل می‌آید .

نکتة دیگری که غالباً مورد غفلت قرار می‌گیرد این است که خسارات غیرمستقیم خوردگی در برخی موارد به مراتب بیشتر از خسارات مستقیم آن می‌باشد. به‌عنوان نمونه، تعویض پروانة پمپ سانتریفوژ نه تنها هزینه‌ای برای تعمیر خود قطعه ایجاد می‌کند، بلکه قطع جریان در فرآیند، باز و بسته‌شدن پمپ و هزینه دستمزد را نیز به‌دنبال دارد .