روش های جلو کیری از خوردکی

⚠ این متن با نرم‌افزار از روی تصویر خوانده شده و ممکن است خطا داشته باشد؛ برای استناد، اصلِ سند را ببینید. جمپوری اسلامی ایران روش های جلو کیری از خوردکی نشریه شماره ۶۷۲ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمپور وزارت نیرو - شرکت توانیر معاونت نظارت راهبردی طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت برق دفتر نظام فنی اجرایی ادا زاره ۱۱ مهن دهدهدا 1 -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- جمهوری اسلامی ایران شم + مر ۸+ مشخصات فنی عمومی و اجرابی بست هاء» خطوط فوق توزیع و انتقال روش های جلوگیری از خوردگی دریست های فشارفوی معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور وزارت نیرو - شسرکت توانیر معاونت نظارت راهبردی طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت برق دفتر نظام فنی اجرایی و تمه نک رها مورا( تاد بدا -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- ریاست جمهوری معاون برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور ۹8 ۱ ۱ ۱ شماره: ۱۳/۸۳ ۹ بخشنامه به دستگاه‌های اجرایی, ممهندسان مشاور و بیمانکاران : تاریخ: ۱۳/۹ موضوع: مشخصات فنی عمومی و اجرایی پست‌هاء خطوط فوق توزیع و انتقال- روش‌های جلوگیری از خوردگی در ْ ۱ به استناد آیین‌نامه استانداردهای اجرایی طرح‌های عمرانی» موضوع ماده (۲۳) قانون برنامه و بودجه و محترم وزیران)» به پیوست نشریه شماره ۴۷۲ دفتر نظام فنی اجرایی, با عنوان «مشخصات فنی عمومی و اجرایی پست‌ها» خطوط فوق توزیع و انتقال- روش‌های جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشار قوی» از نوع گروه سوم ابلاغ می‌شود. ٍ دستگاه‌های اجرایی مهندسان مشاور پیمانکاران و عوامل دیگر می‌توانند از این نشریه به عنوان راهنما . | استفاده کنند و در صورتی که روس‌ها. دستورالعمل‌ها و راهنمای بهتری در اختیار داشته باشند. رعایت مفاد عوامل یاد شده باید نسخه‌ای از دستورالعمل‌هاء روس‌ها با راهنماهای جایگزین را به دفتر نظام فنی سر 5 ً ا ره تصور برقعی ٍ معاون برنامه‌ریزی ومظ ۳ اهبردی رییس جمهور ۱ 0 ۱ ۹ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- اصلاح مدارک فنی خواننده گرامی: دفتر نظام فنی اجرایی معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور با استفاده از نظر کارشناسان برجسته. مبادرت به تهیه این دستورالعمل نموده و آن را برای استفاده به جامعه مهندسی کشور عرضه نموده است. با وجود تلاش فراوان» این اثر مصون از ایرادهایی نظیر غلطهای مفهومیء فنی» ابهام» ایهام و اشکالات موضوعی نیست. از این رو از نسما خواننده کرامی صمیمانه نقاضا دارد در صورت مشاهده هرکونه ایراد و اسکال فنی, مراتب را به صورت زی رگزارس فرمایید: ۱( شماره بند و صفحه موضوع مورد نظر را مشخص کنید. ۲- ایراد مورد نظر را به صورت خلاصه بیان دارید. ۳ در صورت امکان» متن اصلاح شده را برای جایگزینی ارسال نمایید. ۴- نشانی خود را برای تماس احتمالی ذکر فرمایید. کارشناسان این دفتر نظرهای دریافتی را به دقت مطالعه نموده و اقدام مقتضی را معمول خواهند داشت. پیشاپیش از همکاری و دقت نظر جنابعالی قدردانی می‌شود. نشانی برای مکاتیه: تهران, میدان بهارستان» خیابان صفی علی شاه معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهورء دفتر نظام فنی اجرایی سازمان مرکزی- تهران ۱۱۴۹۹۴۳۱۴۱- خیابان صفی علی شاه اور رشن ۸ ۱۱ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- در اجرای ماده ۲۳ قانون برنامه و بودجه و در چارچوب نظام فنی و اجرایی کشور و به منظور تعمیم استانداردهای صنعت برق و ایجاد هماهنگی و یکنواختی در طراحی و اجرای پروژه‌های مربوط به تولید» انتقال و توزیع نیروی برق, معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس جمهور (معاونت نظارت راهبردی - دفتر نظام فنی اجرایی) با همکاری وزارت نیرو < شرکت توانیر در قالب طرح «ضوابط و معیارهای فنی صنعت برق» اقدام به تهیه مجموعه کاملی از استانداردهای مورد لزوم نموده است. نشریه حاضر با عنوان « روش های جلوگیری از خوردگی در پست های فشار قوی»» شامل مباحث مربوط به اهداف, کلیات و تعاریف, شناخت انواع خوردگی و روشهای جلوگیری از آنهاء سطوح نیازمند به حفاظت در برابر خوردگی» روشهای حفاظت در برابر خوردگی» طراحی حفاظت در برابر خوردگی» رنگ آمیزی و مشخصات رنگ برای پست های فشار قوی ۳ تا ۴۰۰ کیلو ولت می باشد. معاونت نظارت راهبردی به این وسیله از کوشش‌های دست‌اندر کاران به ثمر رسیدن این نشریه و همچنین سازمان‌ها و شرکت‌های مهندسی مشاور که با اظهارنظرهای سازنده خود این معاونت را در جهت غنا بخشیدن به آن یاری نموده‌اند سپاسگزاری و قدردانی نموده و توفیق روزافزون آنان را از درگاه ایزد یکتا آرزومند است. -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- مشخصات فنی عمومی و اجرایی پست هاء خطوط فوق توزیع و انتقشال - روش های جلوگیری از خوردگی در پست های فشار قوی - نشریه شماره 42۷۳ تهیه کننده این مجموعه به وسیله شرکت مهندسین مشاور نیرو با همکاری آقایان مهندسین مهدی حدادی, دکتر مسعود جمشیدی و دکتر عارف درودی تهیه و تدوین شده است و توسط آقای اسماعیل زارعی مورد ویراستاری این نشریه همچنین در کمیته فنی طرح با مشارکت مجری و مشاور طرح و نمایندگان شرکت‌های مهندسی مشاور تحت پوشش وزارت نیرو به شرح زیر بررسی» اصلاح و تصویب شده است. آقای مهندس جمال بیاتی وزارت نیرو - سازمان توانیر < مجری طرح آقای مهندس بهمن ال مرادی سازمان توسعه برق ایران آقای دکتر عارف درودی مهندسین مشاور نیرو آقای مهندس علی رحیم زاده خوشرو کارشناس معاونت برنامه ریزی- دفتر فنی شبکه آقای مهندس مجید رضائی پژوهشگاه نیرو آقای مهندس محمد رضا شریعتی پژوهشگاه نیرو آقای مهندس مهرداد شعبانی مهندسین مشاور قدس نیرو آقای مهندس سید حسن عرب اف مهندسین مشاور قدس نیرو آقای مهندس بهروز قهرمانی سازمان توسعه برق ایران آقای مهندس مهدی مرأت مشانیر آقای مهندس سید جمالدین واسعی پژوهشگاه نیرو آقای مهندس احسان الّه زمانی وزارت نیرو - سازمان توانیر < دبیر کمیته فنی طرح مسوولیت کنترل و بررسی نشریه در راستای اهداف دفترنظام فنی اجرائی به عهده آقایان مهندسین پرویز سیداحمدی و محمدرضا طلا کوب بوده است. -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان فصل دوم - شناخت انواع خوردگی و روشهای جلوگیری از آنها ۱-۲- خوردگی الکتروشیمیایی مهو یووم ۲-۲- خوردگی گالوانیکی یا دو فلزی و ۱-۲-۲ پتانسیل شیمیایی و تیروی الکتروموتوری فلزات (۳۱/۲۳۱) و ۲-۲-۲ اثر محیط و وه ۰ ۳-۲-۲- اثر فاصله الکترودها وم ۴-۲-۲- اثر سطح ی و و و همم ۵-۲-۲- جلوگیری از خوردگی گالوانیکی و ۳-۲- خوردگی مدفون مش ۱-۳-۲ پیدایش خوردگی مدفون دش ۲-۳-۲ عوامل کنترل کننده خوردگی مش ۳-۳-۲ انواع سل‌های خوردگی ام ۴-۳-۲ تشخیص عامل خوردگی و ۴-۲- خوردگی بیولوژیکی یی ۱-۴-۲ موجودات میکروسکوپی و ۱-۱-۴-۲- باکتریهای بی‌هوازی و ۲-۱-۴-۲ باکتریهای هوازی و ۳-۱-۴-۲ موجودات میکروسکوپی دیگر اش ۲-۴-۲ موجودات ماکروسکوپی و ۳-۴-۲- جلوگیری از خوردگی بیولوژیکی و ۵-۲- خوردگی اتمسفری تا رات را را را رو ی رن ار یر ری ری ار رن ی را را ری ری یر ری ۱۱ ۱۱ ۱۱ ۱۲ ۱۲ ۱۳ ۱۳ ۱۳ ۱۳۴ ۱۳۴ ۱۳ ۱۵ ۱۵ ۱۶ ۱۷ ۱۷ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- سطوح نیازمند به حفاظت در برابر خوردگی ۱-۳-۳ علل تخریب سازه‌های بتونی ی ۲-۳- ۳- عوامل موثر در تخریب فاز بئون موم مش ۱-۲-۳-۳- واکنش تر کیبات شیمیایی بتون با قلیا دم ۳--۲-۲-۳- واکنش عوامل بیرونی با قلیا رات تا ری یار ری یر یر یر یی ۴-۳- آلومینیوم و آلیاژهای آن و ۵-۳- خوردگی مس و آلیاژهای آن دم ۶-۳- خوردگی سرامیک‌ها دم فصل چهارم- روشهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ۲-۲- ۴- انتخاب مواد صحیح مه مش ۳-۲-۴ کند کننده‌ها و ۳-۳-۲-۴ مواد حذف‌کننده عوامل مضر ی ۴-۲-۲-۴ مواد اکسید کننده و ۵-۳-۲-۴- ممانعت کننده‌های فاز بخار و ۴-۲-۴- آماده‌سازی مناسب همم -------- صفحهٔ بعد -------- ۵-۲-۳۴- انتخاب پوشش مناسب تن ۱-۵-۲-۴- سطوح گالوانیزه و ۲-۵-۲-۴- سطوح فولادی هم ۶-۳۲-۴- طراحی حفاظت بنون در برابر خوردگی ی را رت را و را ار یی ۱-۶-۲-۴- بررسی کیفیت پایه‌های بتنی وم ۲-۶-۲-۴ روش‌های افزایش مقاومت فیزیکی و شیمیایی بتن و ۳-۶-۲-۴- آب اختلاط مش ۳-۳-۴- اجرای سیستم حفاظت کاتدی م و و ۳-۳-۴- آندهای فداشونده ی ۸-۳-۳۴- انتخاب روش مناسب ی رت ره ۹-۳-۴- محافظت بیش از حد وم ۱۰-۳-۴- معیارهای حفاظت کاتدی و مراجع ی ی ی پیوست- مشخصات فنی روشهای جلوگیری از خوردگی در پست های فشار قوی -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- نصل ۱ اهداف» کلیات و تعار یف -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- مقدمه خوردگی یکی از مشکلات اصلی در صنعت برق است که تاکنون در کشور اقدامات زیربنایی جهت کنترل آن صورت نپذیرفته نظر به این هزینه کلان در بخش‌های مختلف صنعت برق و از جمله پست‌های فشارقوی» لزوم استفاده از روشهای مختلف حفاظت تاسیسات در برابر خوردگی ضروری می‌باشد. قرارگیری پست‌های فشارقوی در سراسر کشور و تنوع زیاد شرایط محیطی و اقلیمی ایران» موجب شده که تجهیزات پستها انواع خوردگی و شدت‌های مختلف آنرا تجربه نمایند. برهمین اساس و بعلت داشتن تجهیزات مختلف مدفون و غیرمدفون پستهای فشارقوی از جمله محیط‌هایی هستند که مسئله خوردگی در آنها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار بوده و ضروری است که بطور کامل مورد بررسی قرار گیرند. ۱-۱ هدف هدف از این نشریه شناسایی انواع تجهیزات در معرض خوردگی پست‌های فشارقوی» معرفی انواع خوردگی و عوامل خورنده» شناخت روشهای حفاظت در برایر خوردگی شامل انواع پوشش‌های آلی حفاظتی» پوشش‌های فلزی» حفاظت‌های آندی و کاتدی بهمراه طراحی حفاظت و بررسی مشخصات فنی پوشش‌های مصرفی خواهد بود. ۲-۱- تعاریف پوشش (رنگ)!: فیلمی پیوسته از جنس آلیء معدنی و یا فلزی است که به سطح چسبیده و آنرا از مصرض جو حفظ می‌نماید. پوشش‌ها انواع مختلفی داشته و از اجزاء مختلفی (رزین» پیگمنت"» پرکننده و موادافزودنی) تشکیل می‌شوند. پوششس حفاظتی ": این پوشش‌ها جهت حفاظت سطح فلزی و یا غیرفلزی (بتونی) از خوردگی اتمسفری و یا شیمیایی بکار رفته و معمولاً به یکی از دو روش سدکنندگی و یا خاصیت ضدخوردگی می‌توانند سطح را محافظت نمایند. پوشش‌های حفاظتی در سه نوع آلیء معدنی و فلزی موجودند که از جمله آنها می‌توان پوشش‌های اپوکسی» اتیل سیلیکاتی و گالوانیزه را نام برد. پوشش‌های سدکننده ": پوشش‌های سدکننده معمولاً از نوع پوشش‌های آلی حفاظتی بوده و در ضخامت‌های بالا (بیش از ۱ میلی‌متر) بکار می‌روند. ازآنجا که افزایش ضخامت باعث کاهش چسبندگی پوشش‌ها می‌گردد. معمولاً از چسبهای مخصوصی برای اتصال پوشش‌های سدکننده ضخیم به فلز استفاده می‌گردد. از سوی دیگر از آنجا که (0۵11) 00۵11۳8 -| 5 ۳۳۵1۵011۷6 -2 3- 8327۳16۴ 5 پیگمنت یا رنگ دانه معمولاً اکسیدهای معدنی نظیر 710 و1030 ۳020 و یا ترکیبات دیگری مثل ,2712۳0 خاک رس و غیره می‌باشند. -------- صفحهٔ بعد -------- 3 رونسهای جلوگیری از خوردگی در پستهای فشار قوی غالبا ترکیبات آلی نفوذپذیر می‌باشند. برای حفاظت بهتر علاوه بر افزایش ضخامت (جهت افزایش زمان نفوذ و رسیدن عوامل خورنده به سطح فلز) بهتر است از ترکیبات با نفوذپذیری نسبتاً کمتر (همچون پلی‌اتیان و یا ضروری می‌سازد. پوشنش‌های ضدخوردگی : این پوشش‌ها در برابر خوردگی مقاوم بوده و در ضخامت کم (معمولاً کمتر از ۵۰۰ میکرون) بکار می‌روند. پوشش‌های ضدخوردگی توانایی ایجاد اتصالات شیمیایی با سطوح فلزی را دارا بوده و سطح فلز را از معرض عوامل خورنده دور می‌نمایند. بسته به نوع و استحکام اتصال بین اجزاء پوشش و فلز عملکرد ضدخوردگی پوشش های‌فلزی ": این پوشش‌ها بصورت فیلم‌های نازک فلزی بطرق مختلف همچون حمام مذاب» جریان الکتریسیته, اسپری و غیره روی سطح فولاد اعمال می‌شوند. پوشش‌های معدنی : پوشش‌های از جنس غیرآلی (معدنی) هستند و تنوع نسبتاً کمتری از پوشش‌های آلی دارند. اما در حفاظت تجهیزات از اهمیت بالایی برخوردارند. این پوشش‌ها خنثی بوده و با مواد شیمیایی واکنش نمی‌دهند. بنابراین بخوبی سطوح را در برابر خوردگی محافظت می‌نمایند. پیگمنت *: ذرات جامد و ریزی که به منظور فام بخشی و یا خاصیت ضدخوردگی در پوشش‌ها بکار می‌روند. جریان سر گردان: جریانی مستقیم که بصورت مجزا در محیط شبکه محافظت شده ایجاد گردیده و موجب اختلال در سیستم حفاظت کاتدی می‌گردد. حفاظت آندی": یکی از روشهای حفاظت سطوح فولادی به کمک جریان الکتریسیته بوده که در آن با اعمال جریان آندی بر روی سطح فلز یک پوسته سطحی محافظ تشکیل می‌شود که این پوسته از خوردگی فلز ممانعت می‌نماید. حفاظت کاتدی!: عبارت است از کاهش و یا احتمالاً متوقف نمودن خوردگی توسط اعمال جریان خارجی مستقیم و یا اتصال یک آند فداشونده به فلز مورد نظرء بطوریکه فلز نقش کاتد را اجرا نموده و از خوردگی حفظ شود. خوردگی: خوردگی را می‌توان بصورت‌های مختلف تعریف نمود: - پوسته پوسته شدن» لایه لایه شدن و نهایتاً تشکیل اکسیدهای فلز بر روی سطح بطوری که نهایتاً موادی با جنس و رنگ - از بین رفتن یا پوسیده شدن یک فلز در اثر انجام واکنش با محیط اطراف - از بین رفتن مواد در اثر عواملی که صددرصد مکانیکی نیستند. کلمه خوردگی یک مفهوم کلی است که علاوه برکلیه فلزات. شامل سرامیک‌هاء پلاستیکها و... نیز می‌شود. 002115 ۸11۵0۲۳۵۵1۷۵ -۱ 002115 ۱1۵1۵1110 -2 002115 10۳8۵1110 -3 1 -4 016 -5 0 6۵1110106 -6 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- اهداف, کلیات و تعاریف خوردگی اتمسفری : خوردگی فلزات در محیط اتمسفر خود به دو عامل شرایط محیطی (جوی)" و اقلیمی " وابسته است. شرایط محیطی ساخته دست بشر بوده و می‌تواند روستایی» شهری» ساحلی و صنعتی باشد. اما شرایط اقلیمی مربوط به بشر نبوده و توسط او قابل تغییر نیست. برای مثال برخی از مناطق گرم و خشک و برخی دیگر سرد و مرطوب می‌باشند. معمولاً رنگها و پوشش‌ها برای حفاظت فولاد در برابر این نوع خوردگی بکار می‌روند. خوردگی بیولوژیکی ": عبارت است از انهدام یا از بین رفتن یک فلز در طی فرآیند خوردگی توسط فعالیت مستقیم و یا غیرمستقیم موجودات جاندار خوردگی گالوانیکی : هنگامیکه دو فلز ناهمجنس در تماس با یکدیگر و در مجاورت یک الکترولیت (محلول هادی یا خورنده) قرار گیرند. فلز با مقاومت خوردگی پایین‌تر خورنده شده و فلز مقاوم‌تر محافظت می‌شود. به این نوع خوردگی که گاه حتی در تماس دو فلز همجنس با عمر مختلف نیز بوجود می‌آید. خوردگی گالوانیکی (دوفلزی) گویند. خوردگی مدفون: به خوردگی فلزات یا تجهیزات مدفون در زمین یا بتون که ناشی از جریان الکتریکی مبادله شده بین فلز با بخشی از آن با محلول خورنده موجود در محیط (الکترولیت زمین) می‌باشد. خوردگی مدفون گویند. رزین ": ماده‌ای آلی یا معدنی که در رنگهاء لاستیکها و پلاستیکها ایجاد فاز پیوسته می‌نماید. این مواد معمولاً نوعی از پلیمرها می‌باشند. زیرلایه ": سطحی از فلز و یا بتون که پوشش بر آن اعمال خواهد شد. طول عمر مفید پس از اختلاط": میزان زمان مجاز عدم اعمال یک پوشش دو جزئی پس از اختلاط دو جزء با یکدیگر. غیر فعال شدن ": ایجاد تغییرات الکتریکی و یا شیمیایی بر سطح فلز بطوریکه دیگر تمایلی به خوردگی و اکسیداسیون نداشته فلزرات نجیب: فلزاتی در جدول نیروی الکتروموتوری که دارای پتانسیل مثبت بوده و یا در مقایسه با فلز دیگر دارای پتانسیل مثبت‌تر بوده و تمایلی به فدا شدن (آزاد سازی الکترون) برای آنرا ندارند. گالوانیزه: نوع پوشش فلزی بوده که حاصل از روکش‌دهی فلز بر روی فولاد است. این عملیات بطرق مختلف غوطه‌وری در حمام |- ۸۵۹۵۲۱ 0 2-07 3- 6 4- 101082102 0 5-031۷3016 6)- 0 7- ٩16 8- ۳۵۲ ۵ 09 - -------- صفحهٔ بعد -------- شناخت انواع خوردگی و روشهای جلوگیری از آنها -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - شناخت انواع خوردگی و رونسهای جلوگیری از آنها ۹ مقدمه خوردگی پدیده‌ای است طبیعی و غیرقابل توقف و کلیه تلاشهایی که تاکنون صورت پذیرفته برای کنترل این پدیده بوده است. خوردگی در انواع مختلف می‌تواند تجهیزات پست‌های فشار قوی را مورد تهدید قرار دهد که در این فصل به آزها اشاره می‌گردد. ۱-۳- خوردگی الکتروسیمیایی واکنش خوردگی داتاً ماهیت الکتروشیمیایی دارد» یعنی در آن بطور همزمان یک واکنش شیمیایی و یک واکنش الکتریکی صورت می‌گیرد که واکنش شیمیایی منجر به ایجاد یک جریان الکتریکی و جابجایی الکترونها می‌شود. با توجه به پیچیدگی این فرآیندء ماهیت الکتروشیمیایی خوردگی را می‌توان به روش ساده و به کمک قرارگیری فلز روی(2) در اسیدکلریدریک نشان داد: ,11+ ,|706۳ +210 +70 این واکنش سریعاً رخ داده و در طی آن گاز هیدروژن آزاد می‌شود و تشکیل محلول کلرور می‌دهد. این واکنش را می‌توان بصورت ساده نیز نمایش داد: ,17 + 70 ج 211 +7 بنابراین در این واکنش دو سری فرآیند رخ می‌دهد: 0 + *70 ج 70 : اکسیداسیون ,11ج 211 : احیاء در واکنش اکسیداسیون الکترون آزاد شده و در واکنش احیاء الکترون مصرف می‌شود.ء بنابراین هر دو واکنش باید بطور همزمان و با سرعت یکسان رخ دهند تا خوردگی اتفاق بیافتد. هر واکنش را که بتوان به دو یا چند واکنش اکسیداسیون و احیاء تقسیم نمود. واکنش الکتروشیمیایی می‌نامند. برای جلوگیری از خوردگی الکتروشیمیایی, با توجه به وابسته بودن واکنش‌های کاتدی وآندی به یکدیگر می‌توان با کاهش سرعت هریک از آن دو سرعت خوردگی را کاهش داد. ۳-۲- خوردگی گالوانیکی یا دو فلزی وقتی دو فلز غیرهمجنس که در تماس با یکدیگر قرار دارند در معرض یک محلول هادی یا خورنده قرار می‌گیرند. اختلاف پتانسیل بین آنها باعث برقراری جریان الکتریکی می‌گردد. در این حالت خوردگی فلزی که مقاومت خوردگی کمتری دارد. در مقایسه با زمانی که دو فلز در تماس با یکدیگر نیستند. افزایش یافته و بالعکس خوردگی فلز مقاومتر کاهش می‌یابد. در واقع دراین حالت فلز با مقاومت خوردگی کمتر آند شده و فلز مقاوم کاتد می‌شود. نیروی محرکه (که برای برقراری جریان و در نتیجه خوردگی لازم است)» 06 ۳1۵001۳۵۱۵11۷۵ -| -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۰ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی پست‌ها تماس فلزات ناهمجنس (مثل پیچ ومهره فولادی با سازه گالوانیزه) اجتناب‌نایذیر است. بنابراین خوردگی گالوانیکی از مرسوم‌ترین نوع خوردگی‌ها در پست‌ها است. ۱-۲-۲ پتانسیل شیمیایی و نیروی الکتروموتوری فلزات (۳۸1۲) پیش‌بینی خوردگی فلزات می‌تواند توسط اختلاف پتانسیل بین آنها در شرایط غیرخورنده صورت گیرد. در عمل دو فلز که قبل از اتصال در حال خورده شدن هستند پس از اتصال در آثر خوردگی گالوانیکی رفتارهای متفاوت نشان می‌دهند. از طرفی چون اکثر مواد مهندسی از آلیاز تهیه می‌شوند. بنابراین اتصال گالوانیکی حاصل بین یک یا دو آلیاز بوجود می‌آید. بنابراین جدول پتانسیل الکتریکی فلزات خالص نمی‌تواند به تنهایی برابر پیش‌بینی نحوه خوردگی کافی بوده و نیاز به اطلاعات دقیق‌تر و جامع‌تری می‌باشد. کاربرد سریهای گالوانیکی ساده بوده و اغلب دستاویز مناسبی برای خوردگی گالوانیکی است. موادی که پتانسیل منفی‌تری دارند و یا بعبارت دیگر آندی‌تر هستند در صورتیکه به یک فلز با پتانسیل مثبت‌تر و نجیب‌تر متصل شوند تمایل به خورده شدن بیشتری دارند. البته سری گالوانیک معایبی نیز دارد که عبارتند از: - اطلاعات سرعت خوردگی را نمی‌دهد. - فلزات فعال و غیرفعال ممکن است دو پتانسیل مختلف نشان دهند. تغییرات کم در الکترولیت می‌تواند پتانسیل را به میزان قابل توجهی تغییر دهد. - پتانسیل با زمان تغییر می‌کند. در هنگام مقایسه فلزات در سریهای گالوانیک باید تشکیل فیلم اکسیدی بر یکی از دو جزء متصل را در نظر داشت. برای مثال اگرچه در تماس آلومینیوم- روی به نظر می‌رسد که باید آلومینیوم به دلیل پتانسیل منفی‌تر خورده شود اما به دلیل تشکیل فیلم اکسیدی» عملاً توسط روی حفاظت می‌شود. فلز روی نسبت به آهن آندی و همیشه بعنوان پوشش آن بکار می‌رود. در محیط‌های ابی نیز روی خورده شده و هن را محافظت می‌نماید. وجود «(2)011 که لایه‌ای سست و غیرمتراکم است در سطح روی شرایط آندی برقرار ساخته و باعث خورده شدن آن به جای آهن می‌گردد. اما در دمای بالاتر از ۶۰ درجه سانتیگراد یک لایه سخت و متراکم 0 بر سطح فلز روی تشکیل می‌شود که نسبت به آهن کاتدی است» در نتیجه آهن خورده می‌شود. ۲-۲-۲ اثر محیط ماهیت و نرخ خورندگی محیط پست به شدت بر میزان خوردگی گالوانیکی تاثیر می‌گذارد. معمولاً فلزی که مقاومت کمتری نسبت به محیط مورد نظر دارد, آند می‌شود. جدول ۱-۲ رفتار دو فلز روی و فولاد را در محیط برخی الکترولیت‌ها نشان می‌دهد. اگرچه فولاد و روی در حالت جداگانه هردو خورده می‌شوندء اما در هنگام اتصال, فلز روی خورده شده و فولاد حفاظت می‌شود. البته در موارد خاصی (در درجه حرارت بالاتراز ۸۰ درجه سانتیگراد) حالت فوق برعکس می‌شود و فولاد آند شده و خورده می‌شود. در واقع در این حالت محصولات خوردگی فلز روی باعث نجیب‌تر شدن آن نسبت به فولاد می‌گردند. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - شسناخت انواع خوردگی و رونشسهای جلوگیری از آنها )۱ جدول ۱-۲: تغییر وزن فولاد و روی بصورت تنها و در تماس بایکدیگر برحسب گرم در محیط‌های مختلف! [2] تغییر وزن (بر حسب گرم) فلزات مجزا فلزات متصل محیط شیمیایی در تماس با کوپل م۳۹ روی- فولاد خوردگی گالوانیکی در اتمسفر نیز واقع می‌شود که شدت آن بستگی به نوع اتمسفر و میزان رطوبت موجود در آن دارد. مثلا خوردگی در نواحی ساحلی بیشتر از اتمسفر خشک است. میعان بخار در نزدیک ساحل دریا حاوی نمک است. لذا نسبت به میعان نواحی دور از دریا الکترولیت بهتری است و رساناتر و خورنده‌تر است. آزمونزهای اتمسفری در نقاط مختلف نشان داده که روی در تمام کاملاً خشک باشندء خوردگی گالوانیکی اتفاق نخواهد افتاد زیرا برای حمل جریان بین سطوح الکترودها الکترولیتی وجود ندارد. ۳-۲-۲- اثرفاصله الکترودها خوردگی گالوانیکی معمولاً نزدیک محل اتصال دو فلز شدیدتر است و با دور شدن از این نقطه خوردگی نیز کم می‌شود. فاصله‌ای که خوردگی را متاثر می‌نماید به مقاومت الکترولیت نیز بستگی دارد. 2-۲-۲ اثر سطح یک عامل مهم دیگر در خوردگی گالوانیکی اثر سطح یا نسبت سطح کاند به آند می‌باشد. نسبت سطحی کاتد بزرگ و آند کوچک (1 جع امناسب است. اگر جریان ثابت باشد. در الکترود کوچک دانسیته جریان بمراتب بیشتر از الکترود بزرگ ند ۵-۳-۲- جلوگیری از خوردگی گالوانیکی معمولأمهمترین روشهای جلوگیری استفاده از انواع خوردگی رنگها و پوشش‌ها و حفاظت‌های کاتدی و آندی می‌باشند. اما برای جلوگیری از خوردگی گالوانیک روشهای دیگری هم در دسترس است که بشرح ذیل می‌باشند: -‏ انتخاب کوپل فلزاتی که در جدول گالوانیکی به هم نزدیکتر باشند. - پرهیز از نسبت سطحی نادرست (آند کوچک و کاتد بزرگ) -‏ عایق سازی فلزات غیرهمجنس (تا حدممکن) ۱ علامتهای داخل جدول بدان معناست که در شرایط استثنائی مثلاً در آبهای شهری و در درجه حرارت بالاتر از ]۶ ۱۸۰ (۸۲ درجه سانتیگراد) قطبها معکوس شده و فولاد -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشسارقوی - استفاده از ممانعت‌کننده‌ها (درصورت امکان) - اتصال یک فلز سوم به اتصال گالوانیکی که از هر دو فلز, پتانسیل منفی‌تری داشته باشد. - استفاده از جوش به جای پیچ و مهره در مواردی که کوپل فلزات در جدول گالوانیکی از یکدیگر دور هستند. ۳-۲- خوردگی مدفون این نوع خوردگی عمدتاً ناشی از واکنش‌های الکتروشیمیایی است که از یک جریان الکتریکی بین بخشی از فلز و رطوبت موجود (نظیر جریان‌های الکتریکی سرگردان)» یا ممکن است از پیل‌های موضعی که در سطح فلز یا در محیط آن ایجاد می‌شوند» ناشی شود. با این حال واکنش شیمیایی بین یک عامل خورنده با فلز یا خوردگی ناشی از باکتری‌ها نیز می‌توانند در خوردگی مدفون نقش مهمی می‌آید و به کمک قانون فاراده و یک ضریب خوردگی» می‌توان سرعت خوردگی را بطور تقریبی محاسبه کرد. بسته به تغییر شرایط و ساعت خورده می‌شود. ۱-۳-۲- پیدایش خوردگی مدفون خوردگی ناشی از الکترولیز» غالبا در پوشش سربی کابل‌ها یا لوله‌های چدنی دیده می‌شود. حفره‌هایی که در نتیجه این نوع خوردگی تشکیل می‌شوند. هم می‌توانند از جریان‌های سرگردان نتیجه شوند و هم می‌توانند ناشی از تشکیل سل‌های موضعی باشند. اما با مشاهده یک حفره» بدقت نمی‌توان تعیین نمود که این خوردگی ناشی از جریان‌های سرگردان بوده یا سل‌های موضعی. برای 1-0 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - شسناخت انواع خوردگی و رونشسهای جلوگیری از آنها ۳ ۳-۳-۲- عوامل کنترل کننده خوردگی بین فاکتورهای مختلف کنترل کننده» مهمترین آنها پلاریزاسیون» تشکیل فیلم مقاومت مدار و بزرگی سطح آند و کاتد می‌باشد. سایر فاکتورها نظیر غیرفعال شدن و ولتاز مازاد می‌توانند بطرق مشابهی بر خوردگی مدفون تاثیر بگذارند. مقدار اکسیژن حل شده در الکترولیت تاثیر فراوانی بر رفتار سل خوردگی دارد. ۳-۳-۲ انواع سل‌های خوردگی سلهای خوردگی را می‌توان به ۳ گروه کلی دیل تقسیم‌بندی نمود: - دوفلزی‌ها با سلهای گالوانیک که دارای پتانسیل‌های الکترودی متفاوت بوده و در یک الکترولیت قرار دارند. -‏ سلهای محیطی یا غلظتی که در آن یک فلز در دو محیط مختلف قرار دارد. -‏ سلهای الکترولیتی که در آن منبع جریان خارجی است (همانند الکترولیز توسط جریان‌های سرگردان). در عمل خوردگی ناشی از پیل‌های غلظتی عامل بسیاری از خوردگی‌ها بوده و در مقایسه با نوع گالوانیک یا الکترولیی مشکلات خوردگی حادتری را موجب می‌گردد. سل‌های غلظتی که از واکنش بین فلز با محیط‌های خورنده تشکیل می‌شوند. با یکدیگر متفاوت بوده و محیطهای خورنده نیز غالبا دارای اختلاف غلظت می‌باشند. به این ترتیب هنگامی که لوله‌ها یا کابل‌ها در تماس با خاک‌های مختلف قرار می‌گیرند و یا هنگامی که کنار خاکی که درصد نمک و رطوبت آن متغیر است قرار می‌گیرند. سل‌های غلظتی در سطح آنها تشکیل می‌گردد. هنگامیکه خاک دارای ماهیتی هتروژن (ناهمگون) است. شرایط جهت این نوع خوردگی (مدفون) بسپار مناسب خواهد بود. برای مضال هنگامیکه یک لوله از منطقه‌ای با خاک طبیعی به منطقه‌ای با خاک دستی می‌رود.ء در فصل مشترک خاک‌ها یا نزدیک به آن می‌تواند خورده شود. به این ترتیب قسمتی از لوله که در زمین خاکی - ماسه‌ای قرار گرفته نقش کاتد را داشته و قسمتی از آن که در زمین خاکی رسی یا خاک مرطوب قرار می‌گیرد؛ نقش آند را خواهد داشت. خاک ذغال یا ذغال سنگ بسیار خوردنده بوده لذا هیچ نوع لوله یا کابلی را بدون محافظ نباید در خاک‌های ذغال‌دار یا خاکستردار قرار داد. 2-۳-۲ تشخیص عامل خوردگی تشخیص این مسئله که عامل خوردگی ناشی از واکنش فلز با یک عامل خورنده بوده یا ناشی از یک واکنش الکترولیز, بسیار مهم است. مشخصه اصلی خوردگی ناشی از یک الکترولیت در کابل‌هایی با روکش سربی یا لوله‌های چدنی» حفره‌ها یا شیارهایی است که در سطح بوجود می‌آید. از سوی دیگر چنانچه خوردگی ناشی از یک ماده خورنده باشدء میزان این خوردگی در کل فلز بصورت یکنواخت بوده و با حفره‌هایی کم‌عمق که دارای شکل عرقچین گونه‌اند. مشخص می‌شوند. در پوشش‌های سربی خوردگی می‌تواند بین دانه‌ای باشد که در آن خوردگی شیمیایی مرزدانه‌ها را مورد حمله قرارداده و عامل اصلی ازهدام آنها می‌گردد. در الکترولیز لوله‌های چدنی, سطح لوله در اثر خوردگی فلز از سطح جدا شده و حفره‌های ناشی از خوردگی به یک ماده نرم می‌رسند که گرافیت می‌باشد. معمولاً مقدار آهنی که از سطح قطعه بدین روش جدا می‌شود. کم است. محصولات ناشی از خوردگی سرب غالباً از کلریدسرب غنی هستند. اکسیدهای سرب می‌توانند در شرایط خاصی تشکیل شوند. محصولات خوردگی آهن غالبا اکسیدهای فرو یا فریک, سولفیدها پا سولقات‌ها می‌باشند. بخش بزرگی از خوردگی لوله‌های چدنی ناشی از باکتریهای بی‌هوازی -------- صفحهٔ بعد -------- ۱ روسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی است. خوردگی ناشی از این عامل بصورت حفره‌هایی ظاهر می‌شود که بسیار شبیه به حفره‌هایی ناشی از خوردگی الکترولینی است. گرافیتی شدن چدن هم خصوصیتی است که از خوردگی بی‌هوازی ناشی می‌شود. بنابراین با مشاهده یک لوله خورده شده نمی‌توان عامل خوردگی را بدرستی تعیین کرد. با اینحال محصولات خوردگی ناشی از پاکتریهای بی‌هوازی غنی از سولفید بوده که می‌توان آن را با آزاد شدن گاز و سولفید هیدروژن در هنگامیکه این محصول خوردگی در اسیدکلریدریک قرار می‌گیرد. تشخیص داد. 2-۳- خوردگی بیولوزیکی خوردگی بیولوژیکی عبارت است از انهدام یا از بین رفتن یک فلز بوسیله فرآیندهای خوردگی که بطور مستقیم یا غیر مستقیم در نتیجه فعالیت موجودات جاندار است. این موجودات شامل انواع میکروسکوپی مثل باکتری‌ها و انواع ماکروسکوپی مثل جلبک‌ها و رفتار خوردگی موثر باشند: - با تاثیر بر پوسته‌های محافظ سطحی - با بوجود آوردن محیط‌های خورنده ۱-2-۳ موجودات میکروسکوبی موجودات میکروسکوپی برحسب توانایی رشد در حضور یا غیاب اکسیژن طبقه‌بندی می‌شوند. موجوداتی که در فرآیندهای سوخت و ساز درونی خود به اکسیژن نیاز دارند. هوازی نامیده می‌شوند. ایزها فقط در محیط‌های مغذی حاوی اکسیژن حل‌شده» رشد می‌کنند. خوردگی بوسیله موجودات میکروسکوپی خیلی متداول است. تحقیقات کمی برای مشخص کردن این موجودات و مکانیزم دقیق کار آزها صورت گرفته است. در زیر بعضی از موجودات میکروسکوپی که بیشتر مطالعه شده‌اند. بهمراه برخی که کمتر شناخته شده‌اند ۱-۱-2-7 باکتریهای بی‌هوازی احتمالا مهمترین باکتری بی‌هوازی که بر رفتار خوردگی لوله‌ها و تجهیزات فولادی دیگر که در زیرزمین قرار دارند تاثیر 0 + 52ج ,47+ 902 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - شناخت انواع خوردگی و رونشسهای جلوگیری از آنها ۰ منبع هیدروژن واکنش فوق, هیدروژن آزاد شده هنگام انجام واکنش خوردگی یا هیدروژن مشتق شده از سلولزء شکر یا محصولات آلی دیگر موجود در خاک می‌باشند. باکتریهای احیاءکننده سولفات تحت شرایط بی‌هوازی مثل خاک رس, لجنها ,باتلاقهاء سولفید باعث مختل شدن واکنش‌های کاتدی» مخصوصاً واکنش آزاد شدن هیدروژن و تشدید انحلال آندی می‌شود. در اکثر شرایط تشدید انحلال آندی که منجر به افزایش خوردگی می‌شود مهمترین تاثیر می‌باشد. واکنش فوق نشان می‌دهد که در حضور باکتری‌های احیاکننده سولفات» محصول خوردگی سولفیداهن است و موقعی که در تماس با یون فرو و یون‌های سولفید قرار داشته باشد رسوب می‌نماید. ۳-۱-2-۳ باکتری‌های هوازی باکتری‌های هوازی اکسیدکننده گوگرد نظیر تیوباسیلوس و تیواکسیدان‌ها قادرند گوگرد یا ترکیبات گوگردی را بر طبق واکنش زیر به اسیدسولفوریک اکسید نمایند: 0 ج+ج 211,00 + ,30 +25 بهترین محیط برای زندگی این موجودات محیطهایی با ۳1 کم است و آنها می‌توانند بطور موضعی اسیدسولفوریک تا غلظت ۵ درصد وزنی تولید کنند. بدین ترتیب باکتریهای اکسیدکننده گوگرد قادرند شرایط بسیار خورنده‌ای ایجاد نمایند. این اجزاء برای زنده‌ماندن نیاز به گوگرد یا ترکیبات آن دارند و بهمین علت غالبا در میادین گوگردی» میادین نفتی, در اطراف و در داخل سیستم لوله کشی‌های فاضلاب که حاوی مواد آلی گوگرددار می‌باشندء وجود دارند. در مورد خطوط فاضلاب باکتری‌های اکسیدکننده گوگرد باعث خوردگی سریع لوله‌های سیمانی می‌شوند. باکتری‌های احیاکننده سولفات و اکسیدکننده گوگرد می‌توانند با تغییر شرایط خاک بطور دوره‌ای عمل نمایند. بدین معنی که باکتری‌های احیاکننده سولفات در فصل‌های بارندگی که خاک مرطوب است و هوای آن خارج می‌گردد و باکتری‌های اکسیدکننده گوگرد در فصل‌های خشک که هوا به داخل خاک نفود می‌کند بسرعت رشد نمایند. در بعضی مناطق این تغییرات دوره‌ای باعث وارد آمدن خسارات وسیعی به خطوط لوله‌های فولادی زیرزمینی می‌شوند. همچنین واضح است که حضور موجودات میکروسوپی اختلاف میزان اکسیژن در خاک‌ها را تشدید می‌کند. ۳-۱-2-۳ موجودات میکروسکوپی دیگر موجودات میکروسکوپی دیگری نیز وجود دارند که بطور مستقیم یا غیر مستقیم بر رفتار خوردگی فلزات تاثیر می‌گذارند. مثلاً چندین نوع باکتری وجود دارد که از هیدروکرین‌ها تغدیه می‌کنند و باعث خراب شدن پوشش‌های قیری لوله‌ها می‌شوند. باکتری‌های آهن گروهی از موجودات میکروسکوپی هستند که آهن فرو را از محلول جذب نموده و آنرا بصورت هیدرو کسیدفرو یا فریک ورقه‌ای در اطراف دیواره‌های سلول خود رسوب می‌دهند. رشد باکتری آهن غالبا باعث ایجاد تاولهایی روی سطح فولاد شده که منجر به خوردگی شیاری می‌گردد. بعضی باکتریها قادرند آمونیاک را به اسیدنیتریک اکسید نمایند. اسیدنیتریک رقیق باعث خوردگی آهن و این نوع باکتری‌ها ممکن است در محل‌هایی که از کودهای شیمیایی آمونیاکی بطور وسیعی استفاده شده و در زیر این مزارع خطوط -------- صفحهٔ بعد -------- ۹ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی وله قرار دارندء مهم باشند. بالاخره اکثر باکتریها دی اکسیدکربن تولید می‌کنند که می‌تواند اسیدکربنیک تشکیل داده و خوردگی را در جدول (۲-۲) بعضی از مهمترین موجودات میکروسکوپی و ویژ گیهای آنها آمده است. جدول ۳-۲: خواص فیزیولوزیکی موجودات میکروسکوپی ِ ۱ نیاز به عوامل آلوده کننده ۱ 1[ بهینه محدوده دمایی گروه و نوع ۱ محصول نهایی محیط سرب من ی اکسیژن احیایی یا اکسیدی تخمینی واکنش | (درجه‌سانتیگراد) سولفات‌هاء تیوسلفات‌هاء آب. گل, فاضلاب. احیاکننده سولفات بهینه: ۶-۷/۵ بهینه:۲۵-۳۰ ۱ ۱ غیرهوازی سولفیت‌ها, گوگرد. سولفید هیدروژن چاههای نفت. خاک‌هاء کود گیاهی خاک بهینه: ۲-۴ اکسیدکننده گوگرد گوگرد. سولفیدهاء فسفات‌های‌گوگرد. خاک‌های محدوده: ۰/۵-۶ بهینه:۲۸-۳۰ هوازی اسید سولفوریک ۱ تیوباسیلوس - بیواکسیدان تبوسولفات‌ها حاوی ترکیبات گوگردی که بهینه: خیلی نزدیک رشداهسته: ۱۸-۳۷ کاملاً اکسید شده‌اند به خنتی (۷) 8 محدوده ۷-۹ اکسید کننده تیوسولفات تیوسولفات. تاسولفات و دریا و9 آب رودخانه. گل و هوازی تیوسولفات‌هاء گوگرد 9 ۱ 1 بهینه: خیلی نزدیک بهینه: ۲۳۰ (پنوباسیلوس تیوپاروس) گوگرد فاضلاب و خاک ۱ به ختتی (۷) کربنات‌های آهن. ۱ ۱ ۱ گوگرد تا هیدروکسید | آبهای ساکن و متحرک حاوی باکتری اهن هوازی بیوکربنات آهن و ی ( ۱ محدوده: ۵-۳۰ بهینه: ۲۳ ِ سولفات آهن نمکهای اهن وموادالی بیوکربنات منگنز ۲-2-۳ موجودات ماکروسکوپی علاوه بر موجودات میکروسکوپی» موجودات ماکروسکوپی نظیر قارچ و قارچ‌های کپکی نیز می‌توانند موجب خوردگی در تجهیزات شده یا آنرا تشدید نمایند. در واقع قارچ و قارچ‌های کپکی یکی هستند. این دو نام به گروهی از گیاهان که فاقد کلروفیل هستند اطلاق می‌گردد. این موجودات مواد آلی را جذب نموده و مقادیر قابل ملاحظه‌ای اسیدهای آلی از جمله اسیداگزالیک. لاکنیک., استیک و سیتریک تولید می‌نمایند. قارچ‌ها می‌توانند روی اجسام مختلف رشد کنند و سبب بروز مشکلات بزرگی خصوصاً در مناطق گرمسیری گردند. آشناترین نوع این نوع خوردگی کپک زدن چرم و پارچه‌ها می‌باشد. بعلاوه قارچ می‌تواند باعث خوردگی لاستیک و سطح فولاد بدون پوشش شود. در بسیاری موارد وجود قارچ صدمه مکانیکی زیادی وارد نمی‌کند ولی به ظاهر محصول صدمه میزند و نامطلوب می‌باشد. علاوه بر تولید اسیدهای آلیء قارج می‌تواند آغازگر خوردگی شیاری روی سطوح فلزی باشد. با تمیز کردن اجسام در فواصل زمانی معین می‌توان از رشد کپک‌های قارچی جلوگیری نمود یا آنرا کاهش داد. همچنین کاهش رطوبت نسبی موقع نگهداری در انبار یا کاربرد موادألی سمی (مثل ویوله دوزانسین: نوعی رنگ که جهت رنگ‌آمیزی در زیست‌شناسی و بعنوان ضدمیکروب و ضدقارچ و ضدکرم و نیز در معالجه سوختگی در طب مصرف می‌گردد) نیز در تقلیل رشد کپک‌های قارچی روی سطوح فلزی موثر هستند. رشد کپک‌های قارچی روی لاستیک مخصوصا در کابل‌های زیرزمینی مسئله‌ساز -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - شناخت انواع خوردگی و رونسهای جلوگیری از آنها ۷ است چرا که سوراخ شدن موضعی باعث نشت جریان می‌گردد. جایگزینی لاستیک مصنوعی بجای لاستیک طبیعی روش موثری برای جلوگیری از این اتفاق می‌باشد. ۳-2-۳ جلوگیری از خوردگی بیولوزیکی قبل از اعمال روش‌های حفاظت. ابتدا ضروری است که وجود خوردگی میکروبیولوژیکی را اثبات نمود. ساده‌ترین و دقیق‌ترین روش» کشت نمونه‌هایی از خاک مورد نظر و مطالعه آن‌ها از نظر موجودات میکروسکوپی می‌باشد. در مورد باکتریهای احیاءکننده سولفات. وجود محصولات خوردگی سولفیدی روی فولادهایی که در زیرزمین کار گذاشته شده‌اند معمولاً دلیل محکمی بر فعالیت‌های بیولوژیکی است. لکن وجود محصولات خوردگی سولفیدی همواره در اثر باکتریهای احیاکننده سولفات نمی‌باشد. چند روش عمومی برای جلوگیری از خوردگی بیولوژیکی وجود دارد. برای جلوگیری از تماس فولاد با محیط غالباً از پوشش‌های قیرمعدنی, لعاب» نوارپلاستیکی یا بتون استفاده می‌شود. تمام این روشها بکاربرده شده‌اند و نتایج حاصل موفقیت‌آمیز بوده است. عملکرد بتون در حضور باکتریهای اکسیدکننده گوگرد مطلوب نمی‌باشد زیرا بتون بوسیله اسیدسولفوریک خورده می‌شود. حفاظت کاتدی نیز می‌تواند برای جلوگیری از خوردگی بیولوژیکی بکار رود که این عمل و خصوصاً موقعی که جریان الکتریکی بهمراه پوشسش بکار برده شودء خیلی موثرتر است. در بعضی موارد می‌توان محیط را تغییر داد و بدین وسیله خوردگی میکروبیولوژیکی را تقلیل داد. همچنین از ممانعت‌کننده‌های خوردگی می‌توان استفاده نمود و مواد میکروب‌کش مثل کلر و ترکیبات کلرینه را نیز می‌توان در سیستم‌های بسته بکار برد. ۵-۳- خوردگی اتمسفری این نوع خوردگی که مرسوم‌ترین نوع خوردگی در پست‌های فشار قوی است ناشی از اقلیم و شرایط محیطی مختلف بوده و معمولاً باعث خسارات بسیار زیادی در صنعت می‌گردد. خوردگی اتمسفری عمدتاً بواسطه رطوبت و اکسیژن رخ می‌دهد و توسط ناخالصی‌هایی مثل گوگرد و نمک طعام حادتر می‌شود. خوردگی فولاد در مناطق نزدیک دریا ۴۰۰ تا ۵۰۰ برابر خوردگی آن در نواحی کویری است. سرعت خوردگی در نمونه‌های فولادی که در فاصله ۲۴ متری دریا قرار می‌گیرند ۱۲ برایر نمونه‌هایی در فاصله ۲۴۰ متری دریا می‌باشد. مواد خورنده در اتمسفرهای صنعتی می‌تواند ۵۰ تا ۱۰۰ برابر نواحی کویری باشد. حضور گازهای گوگرددار در اتمسفرهای صنعتی که حاصل از احتراق هستند. از آنها اتمسفرهایی بسیار خورنده می‌سازد. :50 در حضور رطوبت اسیدسولفوریک و اسیدسولفورو می‌دهد که بسیار خورنده هستند. خوردگی در فضای بسته خسارات زیادی به بار می‌آورد» خصوصاً زمانی که رطوبت میعان نموده و دیر خشک می‌شود. مثال خوبی در این مورد سطح داخلی مخازن بزرگ بوده که در صورت بسته بودن معمولاً مرطوب است. علاوه بر عوامل یاد شده دما نیز خود اثر زیادی در خوردگی دارد. تغییرات درجه حرارت محیط باعث میعان آب بر روی دیواره مخزن می‌شود (معمولاً برای جلوگیری از این حالت مخزن را با گاز نیتروژن یا هوای خشک پر می‌کنند). جدول ۴-۲ تغییرات دما را با میزان بخار اشباع نشان می‌دهد. با توجه به قرارگیری پست ها در مناطق مختلف کشورء تجهیزات موجود در آنها بیش از همه انواع خوردگی در معصرض خوردگی اتمسفری می‌باشند. -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشسارقوی جدول ۲-۲: تغییرات میزان نسبت رطوبت با دما افزایش درجه حرارت به دو طریق نرخ خوردگی اتمسفری را افزایش می‌دهد: ب- تسریع واکنش‌های شیمیایی و الکتروشیمیایی محیط وقتی اتمسفری فاقد مواد آلوده کننده باشدء در دمای محیط و رطوبت‌های نسبی کمتر از ۱۰۰ اکثر فلرات به میزان ناچیزی اتنمسفرهای معمولی یعنی اتمسفری که شامل مواد آلوده کننده مختلفی است. یک رطوبت بحرانی وجود دارد که در مقادیر کمتر از آن به خوردگی کم و درصدهای بیشتر از آن» خوردگی شدید خواهد بود. میزان رطوبت بحرانی برای فلزات و اتمسفرهای مختلف متفاوت بوده و برای مثال برای فولاد. مس» نیکل و روی بین ۵۰ تا ۷۰ است. آنچنانکه پیشتر ذکر شد.ء یکی از عواملی که بر خوردگی تاثیر -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - شسناخت انواع خوردگی و روشهای جلوگیری از آنها ۹ ی 111 اوه 2 ی و 3 5 0 ۱ 4 ۹۱ 1 111 تمه 2 ۹ ام با نان تخهنیه 5 1 1 و ان اه َ انا 3 1! ۳۳۳ ۹ 3 شکل ۱-۲ مناطق مختلف آب و هوایی ایران [۱۹] مناطق مختلف ایران به تفکیک شهر و بر اساس آماری که سازمان هواشناسی اعلام نموده است در جدول (۵-۲) دیده می‌شوند که بر اساس آن می‌توان نوع شرایط اقلیمی هر پست را مشخص نمود. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۰ آباده ابرقو اردستان اردکان یزد اصفهان اقلید امام‌شهر باختران بافت بافق پاسار گاد تهران جهرم خرم‌آباد دامغان راوند مارقوی عتدل و کلاچای گنید کاووس لاهیجان لنگرود نکاء نور نوشهر -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - شناخت انواع خوردگی و رونسهای جلوگیری از آنها )۳ عامل دیگر اثر اقلیم و نوع جو بر میزان برخوردگی است که به چهار نوع مختلف تمیز و روستایی» شهری و غیر ساحلی» صنعتی و ساحلی تقسیم‌بندی می‌شود. جدول (۵-۲) نحوه خوردگی در شرایط مختلف جوی را با توجه به شرایط اقلیمی بررسی می‌نماید. جدول ۵-۲: تقسیم‌بندی شرایط جوی و اقلیمی از نظر خوردگی [۹] ۱۳ موش | سانش ۱ موی ۱ شروشی | سدوری ا انجام می‌دهند و نه بر اساس میزان بارش و دمای آنجا (جو و اقلیم). بدین صورت که برای مناطق مختلف توسط یک آزمون میدانی نرخ خوردگی را تعیین می‌نمایند و براساس جداول بدست آمده پوشش حفاظتی مورد نظر را پیشنهاد می‌دهند. جدول (۶-۲) فاکتورهای اقلیمی اثرگذار بر تاسیسات برقی و روشهای پیشگیری از صدمات را ارائه می‌نماید. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۳ ارتفاع از سطح دریا باد *: کاربرد دارد (۱) تاثیر نوسان دما به ۱ (۲) تشدید روند خوردگم (۳) تاثیر ارتفاع از سطح (۴) در ارتباط با مقره‌هاء حداکثر تحت تابش آفتاب و صورت مدنظر می‌باشد اول شوک حرارتی وار با افزایش طول دوره نمداری مدنظر می‌باشد. ک خچشچچچجچج< -------- صفحهٔ بعد -------- ز ۱ ۱ ۱ ۱ لصل دوم- تُسناخت انواع خو بار یخ و برف ارتفاع از سطح دریا باد *: کاربرد دارد ۱) مدنظر تاثیر ۷ل] بر پوششر ۳) تاثیر ۷7[] بر مقره‌های پلیم ۴) در طراحی خازن در نظر گر ردگی و روشسهای جلوگیری از آنها ادامه جد : کاربرد ندارد های رنگ تابلو و لاستیک‌های آب‌بندی است. ری تجهیزات مذکور و نیز پوشش رنگ تابلو مک روند خوردگی موردنظر است. ۳۳ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳2 (۱) در اب (۲) تاثیر بار ی و برف ارتفاع از سطح دریا باد د دارد ۷[] بر سر کابلهای پلیمری : ادامه جدول ۱-۲ : کاربرد ندارد د روند خوردگی مدنظر بوده است. -------- صفحهٔ بعد -------- بار یخ و برف ارتفاع از سطح دریا باد , کاربرد دارد (۱) تاثیر درجه حرارت تح (۳) حفاظت مورد نیاز بایس خوردگی و رونسهای جلوگیری : کاربرد. ی در تابلوها دیده شده باشد. ۳۵ ترانسفورماتور جریان و ولتاز داخلی -------- صفحهٔ بعد -------- نصل ۳ سلطوح نیازمند به حفاغلت در برابر خوردگی -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- سطوح نیازمند به حفاظت در برابر خوردگی ۳۹ مقدمه بطور کلی سطوحی که در پست‌های فشار قوی نیاز به حفاظت در برابر خوردگی دارند عبارتند از: الف- سطوح فلزی شامل سطوح غیرفولادی (آلومینیوم و مس) و سطوح فولادی (فولاد کربنی و گالوانیزه) ب- سطوح بتونی ج- سطوح سرامیکی و سیلیکونی در این فصل موارد فوق به تفصیل بحث خواهد شد. ۱-۳- فولادهای کربنی مرسوم‌ترین نوع فولاد در صنعت برق هستند که سختی و استحکام آنها تابع میزان کربن و نوع عملیات حرارتی صورت گرفته بر آزها می‌باشد. این فلزات در تجهیزات مختلف استفاده شده و محدوده خواص مکانیکی آن در جدول (۱-۳) ذکر شده است. جدول ۱-۳: خصوصیات مکانیکی فولادهای ساده کربنی هنگامیکه درصد عناصر آلیاژی فولاد به اندازه‌ای نباشد که فولاد آلیازژی خوانده شودء به آن فولاد کربنی اطلاق می‌شود. این خانواده در بسیاری از شرایط معمول کاری دارای مقاومت در برابر خوردگی مناسبی بوده که این مقاومت را می‌توان به کمک روش‌های حفاظتی نظیر پوشش‌های رنگ, گالوانیزه کردن و پوشش‌های فلزی دیگر بهبود داد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۰ رونسهای جلوگیری از خوردگی پست‌های فشارقوی ۲-۳ گالوانیزه عبارت گالوانیزه به فولادپوشش شده با روی اطلاق می‌شود که از خاصیت حفاظت الکتروشیمیایی (گالوانیک) برای جلوگیری از خوردگی بهره می‌گیرد. روی می‌تواند به روشهای مختلف از جمله غوطه‌وری در حمام مداب» پوشش‌دهی با کمک جریان الکتریسیته. پاشش» چسبانیدن و ترسیب از بخار بر فولاد اعمال شود. مهمترین روش اعمال پوشش فلزی روی» غوطه‌وری در حمام مذاب است. پوشش گالوانیزه حاوی یک یا چندین آلیاز آهن- روی است که در طی غوطه‌وری توسط حصول لایه خالص خارجی روی؛ ایجاد می‌شود. ضخامت لایه‌های آلیازی حاصل با زمان و دمای حمام افزایش می‌یابد و توسط افزودنی‌هایی به حمام, متاثر می‌شود. ضخامت لایه بیرونی توسط دمای حمام و سرعت بیرون کشیدن قطعه از حمام تعیین می‌شود. اگر سرعت زیاد باشد. زمان جدا شدن اضافات کم بوده و ضخامت بالا می‌رود. ضخامت پوشش ورقه‌ها گاه با یکدیگر فرق می‌کند و حتی گاهی در نقاط مختلف یک ورقه نیز ضخامت‌های متفاوت مشاهده می‌شود. معمولاً پوشش‌های گالوانیزه به تنهایی در محیط‌های خورنده بکار رفته و می‌توانند سطح را در برابر خوردگی محافظت کنند اما می‌توان بدین منظور از رنگهای ضد خوردگی نیز بعنوان مکمل استفاده نمود. باید توجه داشت که هیچیک از رنگهای مرسوم چسبندگی لازم را به سطح گالوانیزه ندارند. بنابراین همیشه از یک آستری مخصوص (واش پرایمر) که بر پایه رزین وینیلی بوده و حاوی اسیدفسفریک و کرومات روی است برای بهبود چسبندگی لایه‌های بعدی و خاصیت چسبندگی استفاده می‌شود. ۳-۳- سطوح بتونی بتون پرمصرف‌ترین ماده ساختمانی دنیاست که دلیل این مقبولیت جهانی, قیمت پایین, راحتی کاربرد و مقاومت نسبتاً خوب آن است. فوندانسیونها و بسیاری از سازه‌ها در پست‌ها توسط بتون ایجاد می‌گردند. بتون ماده‌ای ترکیبی است که اگر به شکل صحیح طراحی و تهیه شود دوام بالایی داشته و حتی می‌تواند از خوردگی فولادهای تقویت کننده (آرماتورها) نیز جلوگیری کند. با این حال به دلیل عدم طراحی و اجرای صحیح و قرار گرفتن در محیط‌های سخت و خورنده» در برخی موارد سازه‌های بتونی دچار تخریب و از هم گسیختگی می‌شوند که این خرابیها یا بصورت تخریب در فاز بتون است و یا در اثر خوردگی فاز فلزری داخل بتون می‌باشد. البته باید خاطر نشان ساخت که عوامل خورنده‌ای که موجب تخریب فاز بتونی می‌شوند نهایتاً فلز درون بتون مسطح را نیز مورد حمله قرار داده و موجب تشدید خوردگی خواهند شد. برای مغال تنش‌های ناشی از انقباض و انبساط در مرحله سخت شدن بتون باعث بوجود آمدن ترکهایی در سطح شده که عوامل خورنده همچون یون کلر و دی اکسیدکرین از همین مسیر تخریب شده به فلز حمله نموده و خوردگی را تسریع می‌نمایند. برای شناسایی روش حفاظت و تعمیر بتون ابتدا بایستی عوامل مخرب و نوع حجم و خرابیها را شناخت. ۱-۳-۳- علل تخریب سازه‌های بتونی سیمار. از بیحنده از سلنکات‌ها و آلومینات‌هاست که با آب واکن: دهد. ان واکنش ‏ که آ. را هندراستو." نامندء موجب -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - سطوح نیازمند به حفاظت در برابر خوردگی ۳۱ سخت شدن بتون می‌گردد. محصولات هیدراسیون سیمان پرتلند عمدتاً کریستالهای هیدرو کسید کلسیم و ذرات کلوئی‌دی سیلیکات کلسیم هیدراته می‌باشد. تشکیل این ترکیبات هیدروکسیدی در بتون باعث قلیایی شدن محیط بتون می‌گردد. این پدیده برای بتون‌های تقویت شده با میلگردهای فولادی بسیار مفید است. چون در اثر این پدیده بطور طبیعی از خوردگی فولاد محافظت می‌شود. در محیط قلیایی شدیدء یک لایه اکسیدی محافظ در سطح فولاد تشکیل می‌شود (:(۳۵: 0) که مانع از رسیدن اکسیژن و رطوبت به فولاد شده و آن را از خوردگی محافظت می‌نماید. پایداری این لایه محافظ بستگی به میزان قلیایی بودن بتون دارد. ۳011 بتون معمولاً در محدوده ۱۳-۱۲ است و اگر از ۱۱ کمتر گردد» این لایه محافظ ناپایدار می‌شود. بنابراین شرایط برای خوردگی مساعد خواهد شد. از سوی دیگر در صورت تغییر 011 محیط بتون» میلگردها خورده شده و در اثر محصولات خوردگی, افزایش حجمی پدید می‌آید که موجب ایجاد تنش و ترک در بتون می‌گردد. این ترکها نهایتاً باعث از هم پاشیدن و تکه تکه شدن بتون می‌گردد. علل عمده تخریب سازه بتونی اعم از علل تخریب فاز بتون و علل تخریب در اثر خوردگی فاز فلزی در شکل (۱-۳) نشان داده شده است. لازم به دکر است که برخی از عوامل مانند خوردگی میکروبی و خوردگی در اثر مواد شیمیایی» هم می‌توانند به فاز بتونی حمله نمایند و هم اگر در معرض فاز فلزی باشند. باعث خوردگی آن شوند. در واقع گروه دوم عواملی هستند که بدون تخریب فاز بتونی از آن عبور نموده و به فاز فلزی حمله می‌نمایند که این گروه شامل یونهای کلرید و دی‌اکسیدکرین می‌شود. ۳-۳-۳ عوامل موثر در تخریب فاز بتون تخریب بتون یا ناشی از مواد شیمیایی موجود در ترکیب بتون است (مانند واکنش مصالح با قلیاها) و یا ناشی از محیطی است که بتون در آن قرار می‌گیرد (مانند محیط‌های شیمیایی خورنده» نمکها و یا تغییرات شدید دمایی). ۱-۳-۳-۳ واکنش ترکیبات شیمیایی بتون با قلیا یکی از این واکنش‌ها بین سولفات کلسیم و قلیای موجود در بتون رخ می‌دهد. سولفات کلسیم با ترکیبات آلومینات هیدراته سیمان واکنش داده و مواد محلول در آب تشکیل می‌دهد که موجب نرم شدن بتون می‌شود. از سوی دیگر یونهای سولفات باعث تبدیل هیدرو کسید کلسیم به نمکهای محلول در آب مانند گچ و... می‌شوند و لذا موجب نرم شدن سطح بتون و تجزیه آن می‌گردد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۲ رونسهای جلوگیری از خوردگی پست‌های فشارقوی علل تخریب سازه‌های یخی سولفاتی باقلیا مخرب دی چرخه‌های حریق وتغییرات صربه انجمادوذوب شدیددما سایش و... شکل ۱-۳: علل عمده تخریب سازه‌های بتونی بطورکلی واکنش مصالح بتون با قلیا را به دو دسته می‌توان تقسیم‌بندی نمود: - واکنش قلیا- کربنات قلیاهایی که در واکنش با سیلیکات‌ها شرکت می‌کنند از نوع سدیم و پتاسیمی هستند که با مصالح سنگی سیلیسی ریز و دارای خلل و فرج که سطح تماس زیادی دارند. واکنش می‌دهند. محصول واکنش که ژزل سیلیکات غنی از روی یا پتاسیم است. ظرفیت جذب آب زیادی دارد و در نتیجه متورم می‌شود. پس از پرشدن حفره‌های بتون» تورم بیشتر آن موجب ایجاد تنش و در نتیجه ترک خوردن بتون می‌گردد. واکنش قلیا- کربنات نیز بین مواد قلیایی بتون و برخی از سنگهای آهکی دولومیتی (۲۵۳0:8/186۳0 بوقوع می پیوندد و می‌تواند منجر به تشکیل نمکهای کربنات و ایجاد ترکهای ریز در بتون گردد. نمکها از راههای مختلفی می‌توانند وارد محیط بتون شده و هم موجب تشدید خوردگی میلگرد گردند و هم اینکه در اثر کریستالیزه شده و افرایش حجم فشار مخربی به سازه وارد آورند. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- سطوح نیازمند به حفاظت در برابر خوردگی ۳۳ ۲-۲-۳-۳ واکنش عوامل بیرونی با قلیا الف- کربناسیون کربناسیون نتیجه واکنش گاز دی‌اکسیدکرین موجود در هو با هیدروکسیدهای قلیایی موجود در بتون است. دی اکسیدکرین در آب حل شده و اسیدکربنیک تشکیل می‌شود. اسیدکربنیک حاصل برخلاف اکثر اسیدهای دیگر به سیمان حمله ننموده» بلکه تزا باعث خننی شدن حالت قلیایی آب داخل حفره‌های بتون می‌گردد و آآ0 محلول حفره‌ها را از ۱۱ تا ۱۳ به حدود ۸ افت می‌دهد. 11ج 110+ ,0 0 + ,۳0ی) + 2011+ ,11۳0 (۱-۳) هل که درآن 4 عمق کربناسیون برحسب میلی‌متر» ۲ زمان برحسب سال و ۸ ثابتی است که به کیفیت. ترکیب بتون و شرایط محیطی بستگی دارد. برای مثال در یک بتون ضعیف نرخ پیشرفت کربناسیون ۱۶میلی‌متر در ۱۶ سال است. ولی این نرخ در بتون خوب ۶ میلی‌متر در ۲۰ سال است (۸ عددی بین ۰/۲۵ تا ۱ است). عواملی که موجب تشدید کربناسیون می‌شوند را می‌توان به شرح زیر بیان نمود: - نسبت بالای آب به سیمان که موجب کاهش نسبت قلیای سیمان در حفره‌ها می‌گردد. - ضخامت کم لایه بتون روی میلگرد -‏ عمل‌آوری ضعیف بتون» تراکم کم و وجود خلل و فرج زیاد و متصل بهم برای آندازه‌گیری کربناسیون از معرف فنل فتالئین استفاده می‌شود که در 011 کم بی‌رنگ و در 011 بالا(قلیایی) صورتی رنگ ب- حمله کلریدی وجود کلر به دو طریق به خوردگی میلگرد کمک می‌کند. اول با افزایش هدایت الکتریکی بتون و سپس با واکنشهای جانبی که بدون مصرف کلی ون کلرید انجام می‌گیرد و در نهایت موجب تبدیل آهن به هیدروکسید آهن و یونهای "11 و کاهش ]ام و نهایتاً تخریب لایه محافظ سطح میلگرد و از بین رفتن تدریجی آهن می‌گردد: 221 + اثم۳)ج ۲+20 (10) 261 + 2111 + ,(۳)011 ج 2110+ مج( + ۳۵ آنجنانکه مشخص است کلرید همجون یک کاتالیزور عمل نموده و بدون آنکه غلظت سمی آن کم شود باعث تحزیه آهن می‌شود. بنابراین حتی اگر یک لایه نفودناپذیر (مثل پوشش‌ها) بر بتون اعمال شود نیز ممکن است خوردگی زیرلایه پوشش بطور مداوم انجام گیرد. برخلاف خوردگی کربناسیونی که بصورت میکروسل است و خوردگی بصورت یکنواخت درکل سطح فولاد دیده -------- صفحهٔ بعد -------- :۳ روسهای جلوگیری از خوردگی پست‌های فشارقوی می‌شودء خوردگی کلریدی بصورت ماکروسل استء بدین معنی که یک آند کوچک با محدوده کاتد وسیعی احاطه شده است و در نتیجه خوردگی حفره‌ای" رخ می‌دهد. منابع کلرید را می‌توان به دو دسته تقسیم نمود: - منابع کلریدی که همراه با بتون قالبگیری می‌شوند. شتاب‌دهنده‌هایی مثل ,2-2۳ استفاده از آب دریا در بتون و مصالح سنگی آلوده به کلرید مثل شنهای کنار دریا) - منابع کلریدی که به بتون نفوذ می‌کنند (پاشش آب دریاء نمکهای ذوب یخء محوطه ساحلی, استفاده از مواد شیمیایی مثل اکواریومها و مخازن مواد نمکی) 2-۳- آلومینیوم و آلیاژهای آن آلومینیوم بشکل سیم و شینه‌های فلزی و لوله در بخشهای الکتریکی و ساختمانی پست‌ها کاربرد دارد. آلومینیوم فلز فعالی است محلول‌های خنثی و تعداد زیادی از محلول‌های اسیدی پایدار بوده ولی بوسیله مواد قلیایی خورده می‌شود. این پوسته اکسیدی محافظ در اکثر محیط‌ها تشکیل شده ولی با عبور جریان الکتریکی می‌توان آنرا بطور مصنوعی هم بوجود آورد. این روش آندای زکردن نام دارد. با این عمل هم مقاومت سایشی و هم مقاومت خوردگی آلومینیوم افزایش می‌یابد. عناصر مختلفی نظیر مس» منیزیم» روی» منگنز و.. در آلومینیوم حل می‌شوند اما حل شدن این عناصر باعث کاهش مقاومت در برابر خوردگی آن می‌گردد. علاوه بر مقاومت در برابر خوردگی» خواص دیگری که باعث کاربرد وسیع این فلز و آلیاژهای آن شده است عبارتند از: بی‌رنگ و غیرسمی بودن محصولات خوردگی آن, هدایت الکتریکی و حرارتی خوبء قابلیت انعکاس نورء نسبت استحکام به وزن بالا. آلومینیوم خالص استحکام پایینی دارد. لذا می‌توان با آلیاژسازی و عملیات حرارتی به طیف وسیعتری از خواص مکانیکی در آن دست یافت. اما این عمل به علت تشکیل ساختار دو فازی سبب کاهش مقاومت در برابر خوردگی آن می‌شود. آلومینیوم فلزی است سبک با وزن مخصوص ۲/۷ گرم بر سانتیمترمکعب که در برابر هوا و اغلب محیطهای آبی مقاومت خوبی داشته و نیز دارای هدایت الکتریکی و حرارتی بالایی است. آلومینیوم در جدول نیروی محرکه الکتریکی(۵11) خیلی فعال بوده ولی در مجاورت اکسیژن بصورت روئین (پاسیو) در می‌آید. یعنی برروی آن لایه :۸120 تشکیل شده که این لایه فلز را در برابر خوردگی محافظت می‌کند. ضخامت این لایه در هوا به حدود ۲۰-۱۰ آنگستروم می‌رسد. میزان خوردگی آلومینیوم به وجود مقادیر جزئی ناخالصی در آن بستگی داشته بطوریکه کلیه ناخالصی‌های آن (بجز منیزیم) نسبت به آلومینیوم کاتدی‌تر بوده و خوردگی آن را تشدید می‌نمایند. بطور کلی آلومینیوم خالص نسبت به آلیاژهای آلومینیوم مقاومت در برابر خوردگی بالاتری دارد. در آبهای محتوی یون کلر(1-)) مخصوصاً در شکافها و گوشه‌ها و نقاط ساکن تشکیل پیل‌های موضعی, از روئین شدن آلومینیوم ممانعت نموده و این فلز را مورد حمله خوردگی حفره‌ای قرار می‌دهد. وجود مقادیر جزئی یون‌های 0*۲ (مثلاً 0۳ ۰/۱) با یون‌های ۳۳۵ در آب (آب‌های سنگین) و واکنش آنها با آلومینیوم سبب ایجاد رسوب فلزات مس یا هن بصورت موضعی می‌گردد. نقاطی که در آنها مس یا آهن» رسوب شده و بعنوان کاتد عمل می‌نماید در اثر پدیده گالوانیکی ممکن است منجر به خوردگی 0 م۳11۶ -| -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- سطوح نیازمند به حفاظت در برابر خوردگی ۳۰ حفره‌ای شود و در نتیجه پتانسیل حرارتی بحرانی حفره‌دار شدن را به مقدار زیادی کاهش دهد. مقایسه کاهش خوردگی حفره‌ای توسط این یونها بصورت زیر می‌باشد: سولفات < بنزوات < استات < کرومات < نیترات آلومینیوم هم در اسیدها و هم در بازها سریعاً خورده می‌شود ( در مقایسه با آب مقطر) ولی میزان خوردگی در اسیدها بستگی به نوع و ماهیت آنیون‌ها دارد. در شکل (۲-۳) تغییرات میزان خوردگی آلومینیوم با تغییرات 011 برای آلومینیوم با خلوص تجاری آورده شده است. مطابق شکل حداقل میزان خوردگی در [آهای بین ۴ تا ۸/۵ صورت می‌گیرد. خوردگی آلومینیوم در منطقه قلیایی با بالا که سس ۰ 98 9:0 04 1 :1 ا 035 2۶ ,950 سم یی 03۵ 5 ِ 1 : نها : ا 025 دا ۱ .)اما ر.. و ی ور هه 2 ٍ ۳ ان أ 19 او رس ام ما ای ۵۱ ( ا 005 سار مومت سک ِ ۱ و وی ۵ 8 7 6 5 4 3 ام شکل ۳-۳: تاثیر 011 محیط بر میزان خوردگی آلومینیوم با خلوص تجاری [۶] بطورکلی آلومینیوم در محیطهای قلیایی تحت تاثیر خوردگی قرار گرفته و نیز در محیطهایی که مقادیر جزیی یون‌های مس تتراکلروراتیلن و دی کلرورپروپیلن مورد حمله واقع می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۹ رونسهای جلوگیری از خوردگی پست‌های فشارقوی بطورخلاصه می‌توان گفت: الف- آلومینیوم خالص (برای مثال نوع ۱۱۰۰) در برابر موارد ذیل مقاوم است: ِ- آمونیاک 0[1ر۷]1| سرد یا گرم - اسیداستیک ۲111۳0077 سرد یا گرم - اسیدهای چرب - اسید نیتریک بالاتر از غلظت ۸۰ درصد و تا درجه حرارت ۵۰ درجه سانتیگراد - آب مقطر -‏ هواء در محیط‌های تمیز و صنعتی مقاومت خوبی دارد ولی در محیطهای دریایی بعلت وجود وجود یون کلر :۲ مقاومت آن کم می‌شود. -‏ گوگرد. محیط‌های گوگرددار و 125] ب - آلومینیوم در برابر مواد زیر مقاوم نیست: - اسیدهای قوی مانند [112۳0,]110,11۳,]1280,,1713۲,]1۲ اسیدفرمیک» اسیداگزالیک» اسیدتری کلرواستیک -‏ قلیاهاء آهک و بتون تازه» قلیایی‌های قوی مانند سودسوزآور و ترکیبات آلی قلیایی مانند آمین‌ها جیوه و املاح آن - آب دریاء در شکاف‌ها و نقاطی که ایجاد رسوب شده باشد خوردگی حفره‌ای بوجود می‌آید. مخصوصاً در شرایطی که مقادیر -‏ آبهای محتوی یون‌های فلزات سنگین» مثلاً آبهای معدنی با آبهایی که قبلاً در تماس با مس, برنج یا آهن قرار گرفته -‏ حلال‌های کلریزه شده -‏ الکل‌های اتیلیک» پروپیلیک یا بوتیلیک -‏ تماس با چوب‌های مرطوب ۵-۳- خوردگی مس و آلیازهای آن فلز مس بشکل سیم و شینه‌ها در داخل تابلوها و بصورت مدفون و غیرمدفون در پست‌ها بکار می‌رود. مس با اکثر فلزات متفاوت است چرا که دارای مقاومت در برابر خوردگی, قابلیت هدایت الکتریکی و حرارتی بالاء قابلیت شکل‌پذیری و ماشینکاری و استحکام خوب در درجه حرارت‌های متوسط می‌باشد. این فلز در برایر اتمسفرهای روستایی» دریایی» صنعتی و آبها مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد. مس فلزی نجیب بوده و معمولاً واکنش آزادشدن هیدروژن در فرآیند خوردگی آن اتفاق نمی‌افتد. به همین دلیل بوسیله اسیدها خورده نمی‌شود. مگر آنکه اکسیژن یا عوامل اکسیدکننده دیگر (مثل اسید نیتریک ) وجود داشته باشند. مثلاً واکنش بین مس و اسیدسولفوریک از نظر ترمودینامیکی امکان‌پذیر نیست. لیکن درحضور اکسیژن واکنش انجام شده و محصول خوردگی سولفات مس و آب است. در مورد مس و آلیاژهای آن واکنش احیاء اکسیژن به یون‌های هیدرو کسید واکنش کاتدی اصلی است. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- سطوح نیازمند به حفاظت در برابر خوردگی ۳۷ آلیاژهای مسی در محلول‌های خنثی تا کمی قلیایی مقاوم هستند به استثنای محیط‌های حاوی آمونیاک که موجب خوردگی تنشی؛ در آزها می‌گردد. در شرایط احیایی قوی و در درجه حرارت‌های بالا (۳۰۰ تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد) آلیاژهای مس غالباً برتراز فولادهای زنگ نزن و آلیاژهای زنگ نزن می باشند. صدها آلیاژ از مس با کاربرد مختلف در صنعت برق وجود دارند. متداولترین آلیاژهای مس, برنجها (۱-77) برنزها (۲ با [۸1,5۳,5 و... ) و کوپرونیکلها (۱-371) می‌باشند. مس و برنج بیشتر در معرض خوردگی سایشی می‌باشند. برنزها و برنجهای آلومینیوم‌دار در این مورد بهتر عمل می‌کنند. برنج قویتر و سخت‌تر است. همچنین کوپرونیکلها با مقادیر کمی آهن از نظر مقاومت در برابر خوردگی سایشی برترند. مس و آلیاژهای آن دارای کاربرد وسیعی برای لوله کشی, شیرآلات, لوله‌های مبدلهای حرارتی و صفحه لوله‌هاء سخت‌افزارهاء سیم» توری» شافتء شیروانی» یاتاقان‌هاء تانک‌ها و مخازن و... می‌باشند. مس دراغلب محیط‌های آبی به صورت آندی‌حل‌شده و تولید یون دو ظرفیتی ۳۱*۰ می‌کند. 0 + این جه یبن بررسی‌های صورت گرفته نشان می‌دهند که در سطح فلز واکنش ذیل صورت می‌گیرد: + جه این +بن یعنی مس تمایل به تشکیل یون یک ظرفیتی را دارا است. این فلز به علت مقاومت خوب در برابر خوردگی» شکل‌پذیری» هدایت الکتریکی و هدایت حرارتی بسیار خوب» استحکام, قابلیت ماشینکاری, قابلیت لحیم‌کاری و جوش گازء موارد استعمال زیادی پیدا کرده است. از نظر ترمودینامیکی خنشی بوده و تمایلی به خورده‌شدن در آب و اسیدهای غیراکسیدکننده (عاری از اکسیژن محلول) از خود نشان نمی‌دهد. ولی در اسیدهای اکسیدکننده یا محلولهای حاوی هوا و یون‌هایی که سبب ایجاد کمپلکس مس می‌شوند (مانند ‏ ۲(۷ و ",]۷1ا) خورده می‌شود. بعلاوه مس توسط آب یا محلولهای آبی و در سرعت‌های زیاد تحت تاثیر خوردگی فیزیکی قرار می‌گیرد. میزان این خوردگی با افزایش مقدار اکسیژن محلول افزایش می‌یابد. در حالیکه در آبهای با سرعت زیاد ولی عاری از هواء خوردگی‌های فیزیکی تا سرعت‌های حدود ۶ متر بر ثانیه بسیار کم است. در آبهای محتوی هواء خوردگی فیزیکی با ازدیاد :۴و کاهش ]ام محلول افزایش می‌یابد. وجود اکسیژن و گوگرد در محیط موجب واکنش مس و تشکیل سولفات مس شده که به رنگ تقریباً سبز در می‌آید. ارائه این خوردگی منجر به کاهش انعطاف‌پذیری مس و حالت تقریباً ترد آن می‌گردد. در یک جمعبندی کلی می‌توان گفت: الف- مس در برابر ترکیبات ذیل مقاوم است: ۳ آب دریا - آبهای سبک (سرد و گرم) - اسید فسفریک. اسید استیک و سایر اسیدهای غیراکسیدان - در معرض هوا -‏ هالوژن‌ها (در شرایط خاص) ب- مس در برابر ترکیبات یل مقاوم نیست: 0 000 5۳۵۵۹5 -[ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ رونسهای جلوگیری از خوردگی پست‌های فشارقوی - اسیدهای اکسیدکننده مانند 11810 و ,117۳0 غلیظ و گرم اسیدهای غیراکسیدکننده حاوی هوا (:1:۳0]) - 211,017 (حاوی اکسیژن) -‏ آبها و محلولهای آبی محتوی هوا و در سرعت‌های بالا - املاح فلزات سنگین اکسید کننده مانند +[ 1۳۵2)50,(:۳06 5دل] و 5 و برخی ترکیبات گوگردی به موادی (معمولاً جامد) که بخش عمده تشکیل‌دهنده آنها غیرفلزی و غیرآلی باشدء سرامیک گفته می‌شود. این تعریف نه تنما سفالینه‌هاء پرسلین (چینی)» دیر گدازهاء محصولات رسی سازه‌ای» ساینده‌هاء سیمان و شیشه را در بر می‌گیرد؛ بلکه شامل آهنرباهای سرامیکی, لعاب‌هاء فروالکتریک‌هاء شیشه, سرامیک‌هاء سوخت‌های هسته‌ای و ... نیز می‌شود. بطور کلی در مقایسه با فلزات. سرامیک‌ها درجه حرارتهای بالاتری را تحمل می‌کنند. دارای مقاومت خوردگی و سایشی بهتری بوده و عایق‌های بهتری هستند ولی تردتر بوده و استحکام کششی کمتری دارند و در معرض شوک‌های حرارتی قرار می‌گیرند. اکثر مواد سرامیکی مقامت خوبی در برابر موادشیمیایی و کار در اتمسفر دارند. استثنای اصلی در این مورد اسیدفلوریدریک و قلیاها می‌باشند. -------- صفحهٔ بعد -------- روشهای حفانلت سطلطوح در برابر خوردگی -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ) مقدمه پدیده خوردگی و خسارت حاصل از آنها مهندسین را نیز ناگزیر از خلق روشهایی برای حفاظت وکنترل نرخ خوردگی می‌نماید. در فصل سوم برای انواع مختلف خوردگی برخی روشهای پیشگیری و یا جلوگیری از خوردگی ارائه گردید. اما مهمترین و مرسوم‌ترین روشهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی عبارتند از: - استفاده از پوشش‌ها - استفاده از جریانهای الکتریکی - استفاده از ممانعت کننده‌ها موارد فوق به تفضیل در این فصل شرح داده خواهد شد. استفاده از پوشش‌ها یا لایه‌های محافظ از قدیم به علل گوناگون و از جمله ایجاد مانع و سد جداکننده بین سطح و محیط اطراف مرسوم بوده, بطوریکه گاه بسیاری از لایه‌ها اثر مورد نظر را نداشته و در طول زمان مصرف آنها منسوخ شده است. امروزه ترکیبات مختلف و اثر هریک شناخته شده که موجب جایگزینی ترکیبات مناسبتر گردیده است. معمولاً پوشش‌ها توسط مکانیزم‌های مختلف از سطح حفاظت می‌نمایند که هر یک مشخص‌کننده نوع» جنس» کیفیت. ضخامت و غیره می‌تواند باشد. این مکانیزم‌ها عبارتند از: الف- جلوگیری از تماس بین سطح و جو (محیط) ب- محدود ساختن تماس بین محیط و جسم مورد نظر ج- انتشار موادی که سبب کند شدن حمله محیط اطراف بر روی سطح شوند د- تولید جریان‌های الکتریکی جهت محافظت سطح با این حال ممکن است برخی پوشش‌ها چند مکانیزم را بطور همزمان بکار ببرند تا عمل حفاظت به بهترین شکل صورت گیرد. پوشش‌های سدکننده خود به سه دسته مواد بی‌اثر» مواد کندکننده و مواد از بین رونده تقسیم می‌شوند. آنچنانکه پیشتر نیز ذکر گردیده» عواملی در شرایط محیطی (جو) همچون رطوبت و اکسیژن باعث خوردگی فلزات می‌شوند. بنابراین تمامی پوشش‌ها و مکانیزم‌ها وظیفه جلوگیری و یا به تاخیراندازی واکنش این عوامل با فلز را دارند. در این رابطه پوشش‌های سدکننده مسیر نفوذ را طولانی نموده و یا اجازه نفوذ نمی‌دهند و در هر دو حال طول عمر فلز قبل از خوردگی افزایش می‌یاید (شکل۱-۴) 07 3۵۳۵۲ -۱ 7 ۸۲100۲0۵1۷۵ -2 -------- صفحهٔ بعد -------- 2۲ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشسارقوی زیرلایه شکل ۱-۶: مکانیزم ممانعت از نفوذ پوشش‌های سدکننده پوشش‌های حفاظتی از نظر شیمیایی به سه دسته تقسیم می‌شوند: -‏ پوشش‌های فلزی - پوشش‌های آلی پوشش‌های معدنی استفاده از پوشش به علل مختلف می‌تواند صورت گیرد.ء از جمله مقاومت در برابر سایش, ایجاد سختی» خاصیت الکتریکی, مقاومت اکسیداسیون» مقاومت در برابر حملات خوردگی, قابلیت انتشار حرارتی و سرانحام ایحاد خاصیت عایق حرارتی» البته در بعضی موارد شکل و نمای ظاهری‌ای تزئینی آنها نیز مد نظر قرار می‌گیرد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ۳ همچنین برحسب شکل فیزیکی» ضخامت. روش اعمال و غیره با عناوینی همچون پوشش » توپوش و روکش ‏ نامیده می‌شود. ۱-۱-2- پوشش‌های آلی * این پوشش‌ها ترکیبات با ساختار شیمیایی آلی هستند که از فاز پیوسته (رزین) آلی بهمراه پیگمنت و پرکننده افزودنی‌ها و حلال (و گاه بدون حلال) تشکیل می‌شوند. آنچه برخاصیت ضدخوردگی یک پوشش آلی اثر مستقیم دارده نوع رزین» پیگمنت و پرکننده مصرفی می‌باشد. معمولاً رزین‌های حفاظتی از نوع مرغوب‌تر( به لحاظ مقاومت‌های فیزیکی- مکانیکی- شیمیایی) و با چسبندگی بیشتر به سطح فلز می‌باشند. در عمل لازمه ایجاد خاصیت ضدخوردگی بالاء چسبندگی خوب است. گاهی اوقات برای کاهش نفود عوامل خورنده (مکانیزم سدکنندگی) پلیمرهای آلی با خاصیت نفوذپذیری کم و یا بسیار کم همچون لاستیکها" و پلاستیکها" پوشش‌های لاستیکی, لایه‌های لاستیکی با مقاومت‌های بسیار بالا در برابر مواد شیمیایی هستند. این پوشش‌ها دارای تنوع بسیار بوده و در دسته‌هایی همچون لاستیک طبیعی» لاستیک بیوتیل» نئویرن» پلی‌اتیلن» کلروسولفونه و.... قرار می‌گیرند. - پوشش‌های سخت (با سختی ۸ 511076 ۱۰۰) - پوشش‌های نیمه‌سخت (با سختی ۸ 5110۳6 ۷۰-۸۵) - پوشش‌های نرم (با سختی ۸ 510۲۵ ۴۳۵-۶۵) پوشش‌های لاستیکی همیشه برای سطوح داخلی مخازن و یا لوله‌ها بکار رفته و توان کاربرد بیرونی " ندارند. پوشش‌های سخت با توجه به سختی بالاتر» در برابر مواد شیمیایی بسیار مقاوم‌تر بوده و توانایی کاربرد تا دماهای بالاتر (حداکثر ۸۵ درجه سانتیگراد) را دارند. پوشش‌های نرم با توجه به توان میرانمودن ضربهء مقاومت سایشی عالی داشته و برای سطوحی بکار می‌روند که حاوی سیال محتوی درات ساینده باشد. این پوشش‌ها اگر چه مقاومت‌های شیمیایی ضعیف‌تری نسبت به نوع سخت دارند.ء اما چسبندگی بالایی به سطح فلز داشته و بنابراین تعمیرات و فرآیند پخت ساده‌تری دارند. *‏ پوشش‌های پلی‌اتیلن و یا پوشش‌های چندلایه پلی‌اتیلنی, نوارهای اکسترود شده پلی‌اتیلن (و یا حتی پلی‌پروپیلن) هستند که به دلیل نفودپذیری بسیار کم مقاومت شیمیایی بالا و خنثی بودن» مصارف زیادی در پوشش بیرونی لوله‌های مدفون در هر نوع شرایط دارد. این پوشش‌ها با توجه به خصوصیات شیمیایی- مکانیکی عالی طول عمر بسیار بالا دارند. ضخامت آنها بسیار بیشتر از رنگهای معمولی بوده و در چندین لایه شامل موارد زیر روی جسم قرار می‌گیرند. - لایه کروماته و فسفاته (جهت افزایش چسبندگی و کاهش جدایش کاتدی" ) - لایه آستری ضدخوردگی اپوکسی (جهت محافظت در برابر خوردگی و ایجاد چسبندگی بین سطح لوله و لایه چسب پلی اتیلن بکار می‌رود). 8 -]| 2-68 3-8 68 0۲82016 -4 5-05 5 -6 7 007 8- ۲۵10۵16 8 -------- صفحهٔ بعد -------- 23 رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی - لایه چسب پلی‌اتیلن (جهت افزایش چسبندگی نوار اکسترود شده پلی اتیلن و آستری اپوکسی) -‏ نوار اکسترود شده پلی اتیلن (بعنوان پوشش ممانعت کننده در برابر نفود عوامل خورنده) پوشش‌های نوارپیچی شونده» دسته دیگر از پوشش‌های حفاظتی سدکننده نفوذ عوامل خورنده هستند که خود در دو دسته سرد اعمال " و گرم اعمال " وجود دارند. مرسوم‌ترین این پوشش‌هاء پوشش‌های نواری پلی‌اتیلن و کولتار (بیتومن) می‌باشند. پوشش‌های پلی‌اتیلنی سرد اعمال نوارهای از قبل ساخته شده " بوده و در پهنای مختلف بسته به قطر لوله‌ها انتخاب شده و اعمال می‌شوند. معمولاً برای چسبندگی بهتر» پشت آنها با یک چسبء چسبناک می‌شود. این نوارها توسط ماشین ویژه و یا گاه با دست دور لوله بصورت مارپیچ و با اعمال کشش معین (با افزایش طول کمتر از ۵ نوار) پیچیده می‌شوند. پوشش کولتار در هر دو نوع سرد اعمال و گرم اعمال وجود داشته که نوع سرد اعمال مشابه نوارهای پلی‌اتیلنی است ولی در نوع گرم اعمال, قیر در هنگام اعمال ذوب شده و روی نواری از الیاف (پشم شیشه) قرار گرفته و در دو لایه بر سطح لوله اعمال می‌شود. پوشش‌های نواری نیز برای سطوح خارجی لوله‌های مدفون بکار رفته و همچون پوشش‌های پلی‌اتیلن چند لایه در معرض نور تخریب می‌شوند. پوشش‌های یورتانی یکی از مهمترین و کاراترین پوشش‌ها در حفاظت می‌باشند. پلی یورتانها ذاتاً خاصیت الاستیک دارند. لذا در میرانمودن ضربات (مقاومت در برابر ضربه و خمش) توانایی بالایی از خود نشان می‌دهند. همچنین به دلیل ساختار شیمیایی» این مواد مقاومت شیمیایی و جوی بسیار بالایی دارند. به همین دلیل این پوشش‌ها غالبا برای لایه رویه" پوشش‌های حفاظتی در معرض مستقیم نور بکار می‌روند. پلی‌یورتان از پوشش‌های مناسب برای داخل و خارج تجهیزانی است که در معرض عوامل شیمیایی از جمله اسیدهاء قلیاهاء نمک‌ها و مواد آلی قرار دارند. همجنین این پوشش‌ها برای سطح خارجی لوله‌هایی که در محیط آلوده هستند و داخل لوله‌های در معرض سایش, مناسبند. امروزه به دلیل مقاومت نسبت به آب خوب کولتار» ترکیبات هیبریدی کولتار یورتان ایجحاد شده که در مقابل نفوذ آب یا گازها مقاوم است. پوشش‌های اپوکسی» یکی از پرمصرف‌ترین ترکیبات حفاظتی هستند بطوریکه امروزه بیش از ۵۰/ کل پوشش‌های حفاظتی از رزین اپوکسی بعنوان فاز پیوسته استفاده می‌کنند. این مصرف بالا را می‌توان به خصوصیاتی همچون چسبندگی بالاء مقاومت‌های مکانیکی عالی, مقاومت در برابر خوردگی بالاء مقاومت بسیار بالا در برابر اسیدهای ضعیف و قلیای قوی و غیره نسبت داد. دیگر عامل مصرف عمده این رزین‌هاء تنوع بالای آنها از نظر نوع و خواص و نحوه پخت است ( برای مثال اپوکسی دو جزئی هوا خشک» اپوکسی کوره‌ای» اپوکسی محلول در آب. اپوکسی پودری و..). از آنجا که در صنعت برق عمده تجهیزات خصوصاً در مورد لایه‌های میانی و رویه در سایت رنگ‌آمیزی می‌شوند. بنابراین نیاز به رنگهای هوا |- 0010 2040 2- ۲101 2040 3- 140 4- 100 41 5-58 6-67 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ی آتجا که واکنش‌پذیری اجزا با یکدیگر بسیار زیاد است بطوریکه در زمان کوتاهی تبدیل به ژل" ( و سپس فیلم سخت) می‌شوند بنابراین بایستی قبل از مصرف مخلوط شده و سپس اعمال گردند. نکات اصلی در ارتباط با پوشش‌های دو جزئشی اپوکسی, زمان مجاز مصرف پس از اختلاط" و نوع هاردنر مصرفی است. زمان مجاز مصرف پس از اختلاط میزان زمان مجاز مصرف رنگ قبل از ژل شدن آن است که معمولاً این زمان ۴ تا ۶ ساعت می‌باشد. عامل مهم دیگر موثر برکیفیت پوشش دوجزیی اپوکسی نوع هاردنر مصرفی است. هاردنرهای رزین اپوکسی معمولاً ترکیبات آمین‌دار» رزین‌های پلی‌استر هیدرو کسیله و ترکیبات انیدریدی هستند., که پرمصرفترین آنها ترکیبات آمین‌دار است. ترکیبات آمین‌دار در انواع زیر موجودند: الف - تر کیبات آمینی» همچون دی اتیلن تری آمین (117۸) که دارای واکنش‌پذیری بالایی با رزین اپوکسی بوده و طول عمر پیش از اعمال " کوتاهی دارند. این ترکیبات بسیار سمی بوده و بنابراین امروزه با هاردنرهای دیگر جایگزین شده‌اند. ب- پلی‌آمین‌ها (اداکت " آمین‌ها) آمین‌هایی هستند که یک پلیمر به آن متصل شده تا از فراریت آن جلوگیری نموده و سمی بودن آنرا کاهش دهند. اگر چه میزان سمی بودن این ترکیبات بسیار کمتر از آمین‌هاست اما به همان نسبت سرعت واکنش آنها نیز ج- پلی‌آمیدهاء تر کیباتی با جرم مولکولی بالا هستند که در ترکیب خود بیشتر از گروه عاملی ]311 بهره می‌برند و در نتیجه فراریت و سمی بودن آنها کاهش یافته اما سرعت واکنش آنها کمتر از پلی‌آمین‌هاست. د- پلی‌آمید و آمین‌هاء این ترکیبات از نظر سرعت واکنش نسبت به پلی‌آمین‌ها ضعیف‌تر و از پلی‌آمیدها سریعترند. از آنجا که واکنش پذیری اپوکسی با پلی‌آمین بسیار زیاد استء بنابراین فیلم حاصل بسیار شبکه‌ای بوده و مقاومت‌های شیمیایی پوشش‌های آلی معمولاً از سه لایه تشکیل شده‌اند که شامل آستری" لایه میانی " و لایه رویه " می‌شود. هریک از لایه‌ها وظایف ویژه‌ای داشته و بسته به موقعیت کاربرد از نظر ساختار شیمیایی متفاوت خواهند بود. الف - استری: از آنجا که آستری در تماس مستقیم با سطح است بنابراین باید بیشترین چسبندگی را به آن داشته باشد. از طرف دیگر خاصیت ضدخوردگی پوشش بیش از هرلایه‌ای به آستری بستگی دارد.ء زیرا با سطح زیرآیند در تماس است. آستری‌ها به دو طریق از سطح آمن) -[ 8 -2 ۵ ۳۵۱ -3 ۸1 -4 7 -5 21 0د133[ -6 41 7-100 -------- صفحهٔ بعد -------- 21 رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی - از طریق رزین: برخی از رزین‌ها خاصیت ضدخوردگی بالایی داشته» بنابراین برای استفاده در یک آستری مناسب‌تر می‌باشند. این رزین‌ها از طریق مقاومت در برابر نفوذ و یا ایجاد چسبندگی بالا با سطح زیرآیند از سطح محافظت می‌کنند (جدول ۱-۴). - از طریق پیگمنت: برخی از پیگمنت‌ها هنگامی که در پوشش بکار می‌روند از طریق ایجاد جریان الکتریکی» واکنش شیمیایی و یا واکنش با عامل خورنده و ممانعت از رسیدن به سطح زیرآیند از آن محافظت می‌کنند. از جمله پیگمنت‌های ضدخوردگی مرسوم می‌توان کرومات‌ها و فسفات روی» برنز و پودر روی را نام برد که از نظر خاصیت ضدخوردگی پودر روی بسیار بهتر عمل می‌نماید. معمولاً به پوشش‌هایی که از مقادیر بالای پودر روی استفاده نموده و خاصیت ضدخوردگی بالایی را از خود بروز می‌دهند. پوشش‌های غنی از روی " اطلاق می‌گردد. مطرح‌ترین آستری‌های ضدخوردگی آلی عبارتند از آپوکسی دو جزئی» اپوکسی دوجزیی غنی از روی» آپوکسی کرومات و اپوکسی فسفات روی. 002115 ۳۵ 7210 -۱ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- رونه ب- لایه میانی: لایه میانی مب آتحا که اعمال 1 - ایجاد - ممانعت - بالابرد - افزایثر وح در برابر خوردگی مقاومت سایشی بالا مقاومت اسیدی و قلیایی خوب (در محیط‌های ضعیف) مقاومت سایشی خوب -مقاومت شیمیایی خوب -مقاومت در برابرشرایط جوی - براقیت بالا مقاومت حلالی پایین مقاومت سایشی پایین مقاومت حلالی بال مقاومت حرارتی بسیاربالا مقومت در برابراب و رطوبت بالا مقاومت در برابر خوردگی بالا عدم حساسیت به آماده‌سازی دوام خوب ی تکرار دفعات اعمال حاصل می‌شود. | یه‌های آستری و رویه وامل خورنده و کمک به خاصیت ضد > ها و کاربرد آنها در صنعت برق ‎]٩[ - محیط‌های اسیدی - عدم کاربرد در برابر شرایط جوی - طول عمر دو جزء مخلوط روش اعمال - مقاومت گرمایی - مقاومت حرارتی متوسط - مشکلات مربوط به اختلاط - مشکلات اعمال - مشکلات اختلاط اجزاء - مشکلات مربوط به پخت کامل - مقاومت حرارتی - زمان‌خشک شدن طولانی مکن بوده و موجب بروز عیوب زیا وظایف لایه میانی را می‌توان اینگو وردگی استری ۷ وتا مثال کاربردی - سازه‌های فلزی - لایه میانی رنگ مخازن - لایه میانی و رویه بر روی لوله‌ها و مخازن - داخل مخازن نگهداری آب - بشوان آستری در پوشش‌های حفاظتی - بشوان اس تری در پوشش‌های مقاوم حرارتی سپلیکونی - سطوح بتونی 9 سطوح فلزی در مجاورت آب دریا - کلیه قطعات فلزی ساختمانی ساختمانی نرده‌ها رح دی در فیلم رنگ می‌گردد. -------- صفحهٔ بعد -------- 2۸ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشسارقوی معمولاً مهمترین لایه میانی در پوشش‌های حفاظتی برپایه رزین‌های اپوکسی دو جزیی می‌باشند. چ * لایه رویه: با توجه به قرارگیری پوشش‌ها در معرض شرایط محیطی مختلف, لایه رویه وظیفه مقاومت در برابر شرایط مذکور را خواهد داشت. پوشش‌های رویه معمولاً برای مقاومت در برابر جوء رطوبت, سایش, ضربه و... طراحی می‌شوند. از جمله مهمترین پوشش‌های رویه پوشش‌های بورتانی (برای شرایط در معرض و نورخورشید) و پوشش‌های دوجزیی آپوکسی (برای شرایط مسقف)می‌باشند. این پوشش‌ها معمولاً برای خاصیت ضدخوردگی در نظر گرفته نشده و در ضخامت پایین بکار می‌روند. توجه: لایه آستری ضدخوردگی تنها لایه‌ای است که کاربرد آن الزامی است. زیرا در برخی پوشش‌های حفاظتی آلی (همچون پوشش لاستیکی و وپوشش :]۳ ) ۳-۱-2 پوششس معدنی کاربرد پوشش‌های معدنی بر روی مقره‌های سیلیکونی می‌باشد. این پوشش‌ها در دو قالب پوشش‌های رویه سیلیکونی و پوشش‌های ضدخوردگی سیلیکاتی بر روی مقره‌های سیلیکونی می‌توانند بکار روند. پوشش‌های مذکور با توجه به عناصر معدنی موجود در ساختار خود دارای مقاومت حرارتی بسیار بالاتری نسبت به پوشش‌های آلی هستند. پوشش‌های ضدخوردگی سیلیکاتی خود در سه دسته موجودند که عبارتند از: اتیل سیلیکاتهاء سیلیکاتهای پخت تاخیری و سیلیکاتهای هوا خشک که نوع اتیل سیلیکاتی پرمصرف‌ترین نوع در ایران است. این پوشش‌ها به دلیل ایجاد یک شبکه بزرگ معدنی» مقاومت بالایی در مقابل مواد شیمیایی, حلال‌ها و عوامل خورنده از خود نشان می‌دهند. همچنین به دلیل واکنش با سطح زیرآیند فولادی از چسبندگی بسیار بالایی برخوردار هستند. لازم به ذکر است در حین فرآیند پخت که در حضور اسید و آب صورت می‌گیرد. اتیل از رزین جدا شده و اتانول تشکیل می‌دهد که از محیط واکنش خارج می‌شود. این پوشش‌ها گاه می‌توانند بصورت یک لایه ۴۰ تا۹۰ میکرونی سالها سطحی را از خوردگی محافظت نمایند و از آتجا که ۳-۱-2- پوشش‌های فلزی فولاد اصولاً پوشش‌های فلزی از طریق دو مکانیزم متفاوت نقش حفاظتی خود را در برابر محیط خورنده ایفاد می‌نمایند: الف- پوشش‌های فلزی بعنوان یک سد فیزیکی مانع از تماس عوامل خورنده محیط با سطح ماده زمینه می‌شوند. این اثر می‌تواند توسط محصولات ناشی از خوردگی نیز فراهم یا تشدید گردد. بنابراین هرچه پوشش فلزی یا محصولات ناشی از خوردگی آن فشرده‌تره ضخیم‌تر و چسبنده‌تر باشند اثر حفاظتی بهتر خواهد بود. ب- چنانچه تحت شرایط عملیاتی» پتانسیل الکتروشیمیایی ترکیب پوشش نسبت به فلز زمینه فعالتر باشدء قادر است بصورت آند فداشونده از زمینه فلزی محافظت نماید. با افزایش نیروی الکتروموتوری فلزات (منفی ترشدن پتانسیل الکتریکی) فعالیت آنها هم بیشتر می‌شود (جدول ۲-۴). ۱- 0 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشهای حفاظت - نیروی آلکتروموتوری معمولاً پوشش‌های فلزی ؟ ۱-۳-۱-۶ - گالوانیزاسیون پوشش دادن سطح فلز فو۷ زنگ‌زدگی آن انجام می‌شود. این پوشش‌ها در پست‌هایی نواحی ساحلی که در معرض وز خطی دارد و شدت خوردگی انم مطوح در برابر خوردگی جدول ۳-۶: نیرو 4 در صنعت برق استفاده می‌ش اد با فلز روی را گالوانیزاسیون که در محیط‌های صنعتی ق ش باد و بارش باران قرار دارنا سفری متاثر از رطوبت نسبی و ی الکترموتوری استاندارد فلزرات وند می‌توانند بر پایه گالوانیزه» گالوالوم و < گویند. این کار با هدف جلوگیری از ار داشته (به دلیل حضور گازهای «( میزان گازهای مهاجم موجود می‌باشد (ش 2۹ تی آلومینایز باشند. خوردگی فلز پایه (فولاد) و 50.80. 0) و یا در الوانیزه با زمان یک رابطه کل ۲-۴). -------- صفحهٔ بعد -------- 5۰ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی 0.6 / کالوانیزه 15 نکن ٍ 2 ِ 3 3 1 ْ 4 - ۱ ۱ پا 2 : کالوالوم 5 ان 1 سای ی ٍ 4 12 #ل 8 6 ‎٩4‏ 2 شکل ۲-۶: زمان قرارگیری در معرض اتمسفر (سال) گالوانیزاسیون به دو نوع است: الف- گالوانیزه گرم گالوانیزاسیون به روش غوطه‌وری گرم» فرایندی برای ایجاد پوشش روی بر سطح آهن یا فولاد با فرو بردن آن در حمامی حاوی روی مذاب است. سادگی پروسه گالوانیزه» یکی از مزایای بارز این این روش به سایر روش‌های محافظت در برابر خوردگی است. مقاومت به خوردگی ورق‌های فولادی با فرایند پوشش روی ایجاد می‌گردد و متناسب با ضخامت پوشش روی و شرایط محیطی می‌باشد. مقاومت در برابر خوردگی این محصولات را می‌توان با رنگ کردن یا پوشش کویل بالا برد. روش گالوانیزاسیون با روش غوطه‌وری گرم بیش از هر روش دیگری فولاد را در برابر خوردگی محافظت می‌کند. گالوانیزاسیون با روش غوطه‌وری گرم یا محافظت مرزی یکی از قدیمی‌ترین و پراستفاده‌ترین روش‌ها در محافظت از خوردگی است که از طریق ایجاد یک لایه محافظ بین الکترولیت در محیط و فولاد یا آهن عمل می‌کند. از مهمترین خواص این لایه محافظ, چسبندگی آن به فلز پایه و مقاومت به سایش آن می‌باشد. فرایند گالوانیزه» بیش از یک لایه محافظ است. این لایه در حقیقت جزیی از سطح فولاد می‌گردد که نسبت به فولاد زیر لایه. ند می‌باشد. چون روی با محیط اطراف واکنش می‌دهد و پوشش گالوانیزه به طور پیوسته تغییر می‌کند. روی با محیط اطراف برای تشکیل یک لایه محافظ اکسید روی» هیدروکسید روی و کربنات روی» واکنش می‌دهد. کربنات روی با مرور زمان به صورت یک زمینه مناسب برای رنگ کردن»ء عمل می‌کند. پوشش روی به دو صورت زیر از زیرلایه محافظت می‌کند: تشکیل پیوندهای متالورژیکی بین پوشش و زیرلایه که به صورت لایه محافظ عمل می‌کند. ۹ پوشش برای محافظت از زیرلایه خود را فدا می‌کند. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ۱ بعلاوهء گالوانیزه کردن برای محافظت آهن و فولاد بدلیل هزینه کم راحتی کاربردء راحتی تعمیرات و نگهداری مطلوب می‌باشد. بسیاری دیگر از روش‌های استفاده از روی برای جلوگیری از خوردگی بکار می‌رود. مانند پوشش‌های فداشونده که با عنوان محافظت کاتدی شناخته می‌شوند و یا رنگ‌های غنی از روی که هیچ‌کدام از این روش‌ها نمی‌توانند با گالوانیزاسیون با روش غوطه‌وری گرم ب- گالوانیزه سرد استفاده از گالوانیزه سرد دارای مزایای زیر می‌باشد: - با استفاده از گالوانیزه سردء می‌توان سازه‌های فلزی را بدون تفکیک و جداسازی پوشش‌دهی نمود. - امکان بازسازی» ترمیم و پوشش‌دهی مجدد سازه‌هایی که با استفاده از روش گالوانیزه گرم تولید شده‌اند. - حفاظت کاتدیک میل‌گردهای داخل سازه‌های بتنی بواسطه تشکیل باند الکتروشیمیایی با این پوشش صورت می‌گیرد. - استفاده از گالوانیزه سرد مشکلات تغییر شکل سازه‌ها در مقایسه با روش گالوانیزه گرم را برطرف خواهد نمود. - قابلیت استفاده در نقاط جوشکاری شده و یا سوراخ کاری شده» به جهت حفاظت مجدد از نقاط آسیب‌دیده. -‏ جلوگیری از انتشار زنگ‌زدگی و خوردگی حتی در صورت به وجود آمدن خراش بر روی سازه‌های فلزی و ماشین‌آلات. - چسبندگی فوق‌العاده بر روی سطوح مختلف و نیز مقاومت سایشی مکانیکی عالی - رنگ‌آمیزی مضاعف جهت حفاظت بیشتر توسط پوششهایی نظیر انواع رنگهای اپوکسی, الکیدی و یا پلی‌اورتان پس از حداقل ۴ ساعت بر روی این نوع پوشش امکان‌پذیر می‌باشد. - اجرای آسان با استفاده از انواع ابزار و روشهای مختلف رنگ‌آمیزی مانند: اسپری» قلم» غلطک و وایرلس اسپری - بدلیل ایجاد لایه فیلم خشک غنی از فلز روی با خلوص ۹۵ در صورت بروز آتش‌سوزی» این پوشش مشتعل نشده و سرایت آتش را به تاخیر می‌اندازد. ۳-۳-۱-۶ گالوالوم (پوشش‌های آلیازی) پوشش‌های آلیاژی به دلیل ضعف بزرگ پوشش گالوانیزه درمقابل اتمسفرهای حاوی گاز ایجاد شدند. برای مثال آلیاژی با تر کیب تقریبی ۵۵ آلومینیوم» 2۱/۵ سیلسیوم و ۴۳/۵ روی بنام گالوالوم یکی از پوشش‌های آلیاژی است که در راستای برطرف کردن ضعف پوشش‌های گالوانیزه تولید شده است. مقاومت در برابر خوردگی آلیاز گالوالوم معمولاً بین ۲ تا ۴ برابر بیشتر از روی خالص است. مکانیزم حفاظت فوق‌العاده آلیاز گالوالوم از فولاد را می‌بایست در ساختار میکروسکوپی پوشش جستجو کرد. ساختار شبکه دو فازی یک عامل اصلی مقاومت بالا در برابر خوردگی برای محصولات پوشش داده شده با این آلیاز است. در ساختار دو فازی پوشش گالوالوم» بخش حاوی روی بصورت فدا شدن روی و حفاظت کاتدی از سطح حفاظت می‌نماید و بخش غنی از آلومینیوم با شکل پیچیده‌ای که تشکیل می‌دهد. محصولات خوردگی را بصورت مکانیکی در خود محبوس نموده و خاصیت انسدادی خوبی از خود در برابر عوامل خورنده نشان می‌دهند. این پوشش‌ها علاوه بر خواص حفاظتی بالاء به دلیل صاف بودن زیاد سطح., یکنواختی و درخشندگی ظاهری بیشتری از پوشش‌های گالوانیزه داشته و بعنوان یکی از بهترین زیرآیندهای پوشش‌های آلی بکار می‌روند. -------- صفحهٔ بعد -------- ۲ روئسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی ۳-۳-۱-2- پوشش آلومینایز ویژگی بارز اعمال پوشش‌های آلومینایز بر فولاده مقاومت در برابر خوردگی در دمای محیط و مقاومت در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا می‌باشد. به طور کلی مقاومت در برابر خوردگی اتمسفری پوشش‌های آلومینایز براساس کاهش وزن در طی یک دور ۰ ساله, حدوداً ۱۵ برابر بیشتر از گالوانیزه است. جدول (۳-۴» محصولات ناشی از خوردگی پوشش‌های گالوانیزه, گالوالوم و آلومینایز را در معرض اتمسفرها و زمانهای مختلف نشان می‌دهد. مکانیزم حفاظت پوشش‌های آلومینایز سدکنندگی نفوذ عوامل خورنده بوده و برخلاف روی قابلیت فدا شوندگی ندارند. جدول ۳-۶: محصولات‌جامدخوردگی از پوشنس‌های‌آلومینیومروی وآلومینیوم روی 16 136 |با؟ ۸17 0(6)<:(د0ن)) :7 16 عماج ابا5 |۸ 70 0ر1-:4۸|20 7/۹50 ۳0017 در معرض اتمسفر دریایی به مدت ‎٩‏ سال 16 ع36ا[با؟ ۸17 06)<(د00)): 71 16 ما5 |۸ د(۸[|[)017 ۳»00[17 (10]-<0<|] 4۸ (0ر1آ-م(0[1)د| ۸ 70 د(۸|)017 7/0 دال۴و(011)د 7 7۹50 در معرض اتمسفر دریایی به مدت ۲ سال 16 ع36ا[با؟ ۸17 06)<(د00)): 71 16 ما5 |۸ (0ر11-م(1آ0))<| ۸ دانحو(71:)0171 4۸20-10 70 7/۹0 7/0 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ۳ ۳-۶ روشسهای مهندسی حفاظت سطوح در برابر خوردگی در تجهیزانی که مدفون بوده و آزمون خاک. خورنده بودن محیط را نشان می‌دهد. محیط خورنده می‌بایست تعویض گردد. تغییراتی که در این حالت می‌تواند موجب کاهش خوردگی گردد عبارتند از: - کاهش دما - کاهش سرعت" - حذف اکسیژن و یا اکسیدکننده‌های دیگر گاهی اوقات برای کاهش خورندگی محیط., خاک اطراف تجهیزات مدفون را با خاک غیرخورنده جایگزین می‌نمایند. توضیح: از آنجاییکه مس و آلیاژهای آن دارای کاربرد وسیعی در لوله کشی» شیرالات, لوله‌های مبدل حرارتی و صفحه لوله‌هاء سخت‌افزارهاء سیم» توری» شافت. شیروانی, باتاقان‌هاء تانک‌ها و مخازن و ... می‌باشند.ء لذا محیط خورنده اکثراً سیال جاری و حاوی اکسیژن یا اکسیدکننده‌های دیگر بوده که در تماس با این فلز است و برای حفاظت آن نیز کاهش سرعت و حذف اکسیژن ویا ۲-۲-2 انتخاب مواد صحیح متداولترین روش جلوگیری از خوردگی انتخاب فلز یا آلیاز مناسب برای کاربرد مورد نظر است. این روش در واقع مهمترین روش جلوگیری یا کم‌کردن خسارت حاصل از خوردگی است. در انتخاب آلیاژهاء چند زوج موفق فلز و محیط خورنده وجود دارد. این زوجها معمولاً نشان‌دهنده بیشترین مقاومت خوردگی با حداقل هزینه می‌باشند. بعضی از این زوج‌های موفق عبارتند از: -‏ فولاد زنگ‌نزن- اسید نیتریک - نیکل و آلیاژهای آن - مواد قلیائی - مونل- اسیدفلوریدریک - هاستالوی‌ها- اسیدکلریدریک گرم - سرب- اسیدسولفوریک غلیظ - آلومینیوم- اتمسفرهای پاکیزه -‏ قلع- آب مقطر - تیتانیوم- محلول‌های اکسیدان قوی و گرم - فولاد- اسیدسولفوریک غلیظ ۱. سرعت در رابطه با جریان سیال در لوله‌ها است که چنانچه از حد مجاز بیشتر شود. خوردگی لوله تشدید فزاینده‌ای خواهد گرفت. -------- صفحهٔ بعد -------- 2 رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی همچنین چند قانون کلی دیگر نیز در انتخاب فلزات و آلیاژها می‌توان مورد استفاده قرار داد. در محیط‌های احیاءکننده یا غیراکسیدان مثل اسیدها و محلول‌های آبی فاقد هواء از نیکل» مس و آلیاژهای آنها می‌توان استفاده کرد. در شرایط اکسید کننده» آلیاژهای کروم‌دار مفید هستند. در شرایط اکسیدکننده بسیار قوی تیتانیوم و آلیاژهای آنها قابل استفاده است. روش دیگر افزایش مقاومت در برابر خوردگی, استفاده از فلز خالص است چرا که اصولاً مقاومت در برابر خوردگی یک فلز خالص معمولاً بهتر از فلز ناخالص است. لکن فلزات خالص معمولاً گرانتر بوده و نسبتاً نرم و ضعیف هستند. بطور کلی این روش در موارد معدودی خیلی خاص بکار برده می‌شود. غیرفلزات را عموماً به ۵ گروه اصلی تقسیم‌بندی می‌کنند که شامل لاستیک‌های طبیعی و مصنوعی, پلاستیک‌هاء سرامیک‌هاء چوب و کرین و گرافیت می‌باشند. بطور کلی لاستیک‌ها و پلاستیک‌ها در مقایسه با فلزات و آلیاژها ضعیف‌ترء نرمتر» مقاومتر در برایر یون‌های کلر و اسیدکلریدریک» ضعیف‌تر در برابر اسیدسولفوریک غلیظ و اسیدهای اکسیدان مثل اسیدنیتریک» ضعیف‌تر در برابر حلال‌ها بوده و دارای محدودیت درجه حرارت هستند (۲۰۰-۱۷۰ درجه فارنزهایت برای اکثر آنزها). مواد سرامیکی دارای مقاومت خوردگی عالی و مقاومت در درجه حرارت‌های بالا هستند. ولی تردتر بوده و دارای استحکام پائین می‌باشند. کربن و گرافیت مقاومت خوردگی» هدایت الکتریکی و حرارتی خوب داشته ولی شکننده می‌باشند. چوب بوسیلهٌ محیط‌های خورنده از بین می‌رود. ۳-۲-۶ کند کننده‌ها (ممانعت‌کننده‌ها) کند کننده‌ها (ممانعت کننده) مواد شیمیایی هستند که با افزودن مقادیری جزئی از آنها در محیط‌های خورنده» میزان خوردگی به مواد با آزمونهای تجربی پیدا شده و اصلاح شده‌اند و بسیاری از آنها با نامهای تجاری عرضه می‌گردند و ترکیب شیمیائی آنها مخفی نگه داشته می‌شود. به همین دلیل فرآیند حفاظت به این روش بطور کامل مشخص و روشن نیست. لکن ممانعت‌کننده‌ها را می‌توان برحسب مکانیزم و ترکیب به صورت زیر طبقه‌بندی نمود. ۱-۳-۲-2 ممانعت‌کننده‌های جذبی ۲-۲-۲-2 ممانعت از تصعید هیدروزن این مواد مثل یون‌های ارسنیک و آنتیموان» مانع از واکنش آزاد شدن هیدروژن می‌گردند. در نتیجه این مواد در محلول‌های اسیدی خیلی موّئر بوده ولی در محیطهائی که واکنش‌های کاتدی دیگری مثل احیاء اکسیژن کنترل کننده می‌باشند بی‌اثر خواهد بود. ۳-۳-۲-2 مواد حذف‌کننده عوامل مضر این مواد عوامل خورنده را از محیط حذف می‌نمایند. مثال‌هائی از این نوع ممانعت‌کننده‌هاء عبارتند از سولفیت سدیم و هیدرازین که طبق روابط دیل با اکسیژن حل شده در محیط ترکیب می‌شوند. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ی 20 + ر0 + ,211250 0 + را ج ,0+ ,ادا واضح است که این نوع ممانعت کننده‌ها در محلول‌هائی که احیاء اکسیژن کنترل کننده است خیلی خوب عمل خواهند نمود و در محلول‌های اسیدی قوی موّئْر نخواهند بود. 5-۳-۲-5 مواد اکسید کننده کلی این مواد برای جلوگیری از خوردگی فلزات و آلیازهائی که انتقال فعال- غیرفعال از خود نشان می‌دهند بکار برده می‌شود (مثل فولاد و آلیاژهای آن و فولادهای زنگ نزن) ۵-۳-۲-۶ ممانعت‌کننده‌های فاز بخار این ترکیبات خیلی شبیه ممانعت کننده‌های جذبی بوده و دارای فشار بخار خیلی بالائی می‌باشند. در نتیجه از این مواد می‌توان بدون تماس مستقیم برای جلوگیری از خوردگی اتمسفری فلزات استفاده نمود. در عمل این ممانعت‌کننده‌ها را نزدیک فلزی که باید محافظت شود قرار داده» در نتیجه تبخیر و میعان شدن آنها روی سطح فلز باعث حفاظت فلز می‌شوند. ممانعت‌کننده‌های فاز بخار معمولاً موقعی موثر خواهند بود که در فضای بسته مثل داخل بسته‌بندی قطعات یا داخل ماشین‌آلات در مراحل انبار و حمل و نقل مورد استفاده قرار بگیرند. همانگونه که در بخش‌های پیش گفته شد در حملات الکتروشیمیایی موقعی که در اثر واکنش» ترکیب نامحلول در آند تولید می‌شود (محصول واکنش آندی) خوردگی متوقف خواهد شد. همچنین اگر نتیجه واکنش کاتدی منجر به ایجاد رسوب گردد. به علت جلوگیری از ورود اکسیژن مورد نیاز و یا به دلیل مسموم شدن نقاطی که آماده واکنش‌های کاتدی دیگرند (مانند تولید هیدروژن) خوردگی متوقف می‌گردد. بدین ترتیب مشاهده می‌شود که دو دسته مواد شیمیایی جداگانه وجود دارند که می‌توانند باعث کندشدن با متوقف شدن واکنش‌های خوردگی گردند (کندکننده‌های آندی و کاتدی‌ها). در صورتی که کندکننده‌های آندی به مقدار کافی اضافه شده باشند موثر خواهند بود ولی اگر کمتر از غلظت بحرانی اضافه شوند موجب کم شدن سطح موثر گشته و منجر به تشدید خوردگی‌های موضعی خواهند شد. کندکننده‌های آندی مخصوصاً در شکاف‌ها و گوشه‌ها و نقاط ساکن و مردهٌ سیستم و یا نقاطی که ذرات موجود در محیط به آسانی در آن جمع می‌شوند خطرناک می‌باشند. برخی از کندکننده‌های آندی عبارتند از: کربنات سدیم» فسفات سدیم» سیلیکات سدیم و کرومات سدیم. سه ترکیب اول تولید ترکییات تقریباً نامحلولی از آهن (به عنوان محصول آندی) می‌نمایند در حالیکه کرومات با املاح آهن وارد ترکیب شده و مخلوطی از اکسیدهانی نیدراته فریک و کرومیک را بوجود می‌آورد. سطح فلز هن در مجاورت هوا با فیلمی از اکسید فریک پوشیده می‌شود که خاصیت حفاظتی نداردء ولی اگر این قطعه در داخل آب محتوی کرومات قرار داده شود انفصالهای موجود در پوشش در نتیجه تشکیل مخلوط اکسیدهای فریک و کرومیک را بوجود می‌آورد. کندکننده‌های کاتدی بخوبی کندکننده‌های آندی عمل حفاظت را انجام نمی‌دهند ولی تا حدودی رضایتبخش می‌باشند. -------- صفحهٔ بعد -------- ۹ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی ضمناً در صورت کم بودن مقدار آنها در محلول خیلی خطرناک نخواهند بود. رسوبات کربنات کلسیم در لوله‌های فولادی حامل آهای سخت که حاوی مقدار زیادی بی کربنات کلسیم ,(,2)1100:) هستند ناشی از واکنش کاتدی بوده و در کاهش میزان خوردگی موثر می‌باشند. در صورتی که مقدار اسید کربنیک بیش از میزان لازم جهت پایدار ساختن بی‌کربنات کلسیم باشد از رسوب کربنات کلسیم جلوگیری نموده و محافظت بعمل نمی‌آید. 2-۳-2 آماده‌سازی مناسب با توجه به آنکه بیش از ۶۰/ دوام یک پوشش به نحوٌ آماده‌سازی وابسته است. بنابراین بهترین راه افزایش طول عمر پوشش‌ها آماده‌سازی مناسب خواهد بود. عوامل اثرگذار بر انتخاب روش آماده‌سازی مناسب را می‌توان شامل موارد زیر برشمرد: - روشهای دردسترس آماده‌سازی - میزان تمیزی مورد نیاز سطح - "طبیعت و شرایط سطح - نوع رنگ انتخاب شده - نوع آلودگی - مسائل مربوط به محیط زیست و ایمنی - مسائل اقتصادی مرسوم‌ترین روشهای آماده‌سازی» روشهای دستی- مکانیکی,» الکتریکی و پاششی هستند که روش پاششی با توجه به سرعت بالاتر, درجه تمیزی بیشتر» تهیه زبری " مورد نیاز و قابلیت حمل و نقل برای سطوح بزرگ» پرمصرف‌ترین روش است. در صورتیکه سطح فلز زنگ‌زدگی زیادی داشته باشد.ء نیاز به تمیزکاری بیشتری دارد. شکل (۳-۴) عملیات آماده‌سازی و سیستم اعمال پوشش مواد مصرفی را نمایش می‌دهد. 7۳ - ]| -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ۷ پوشش اول : فیلم خشک 30-4017 فضای بسته و با زکندانسه بودن در بعضی ِ مناطق گرم ود: پوشش دوم : 30-401۷ سیستم رنگ‌زنی فضای بسته و باز اتمسفر خورنده مناطق گرم و مرطوب شکل ۳-۶: عملیات آماده‌سازی سطحی ۵-۲-2 انتخاب پوشش مناسب با توجه باینکه غالباً تأسیسات پستها درمعرض شرایط جوی می‌باشند انتخاب پوشش مناسب برای این سطوح بایستی با توجه به نرخ خوردگی آنجا صورت پذیرد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ روسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی الف) درجات آماده سازی سطوح * . درجات آماده سازی با روش پاششی طبق استاندارد ایزو درجات آماده سازی با روش پاششی با علامت 52 مشخص می‌شود. درجات تفکیکی آن به شرح ذیل می‌باشد: - درجه آماده سازی 581 یا درجه حد برس خوری (218ع21 01251 811]) این درجه آماده سازی زمانی حاصل می‌شود که موقع بازدید بدون ذره‌بین» سطح از هرگونه روغن» گریس» گرد و غبار و پوسته‌های اکسید آهن, زنگ‌ها و رنگهای کهنه با چسبندگی کم به دور باشد. - درجه آماده سازی 522 یا درجه تجاری (218ع21 1291 ۵1 ا1107۵) این درجه آماده سازی وقتی به وجود می‌آید که بدون ذره‌بین» سطح از هرگونه روغن» گریس» گرد و غبارء اکثر پوسته‌های اکسیداهن, زنگ‌هاء رنگ‌های قدیمی و دیگر مواد خارجی به دور باشد و سایر مواد خارجی باقی مانده روی سطح باید کاملاً به آن چسبیده باشد. - درجه آماده سازی 5 2 و یا درجه فلز نزدیک به سفید 2102111۵8 1291 111070۷۵ ۷۵۲) این درجه آماده سازی زمانی حاصل می‌شود که موقع بازدید بدون ذره‌بین» سطح از هرگونه روغن» گریس» گرد و غبار و پوسته‌های اکسیداهن» زنگهاء رنگ‌های قدیمی و دیگر مواد خارجی به دور باشد و سایر مواد باقی‌مانده روی سطح باید به شکل نقاط کوچک یا نوارهای خیلی باریک و کم باشد. - درجه آماده سازی 523 و یا درجه فلز سفید [(عع51 21620 ۷15۵111 1۵ 21620108 121281) این درجه آماده سازی زمانی حاصل می‌شود که موقع بازدید سطح بدون ذره‌بین» هیچ‌گونه آلودگی اعم از روغن» گریس, گرد و غبار دیده نشود و همینطور پوسته‌های اکسیداهن زنگ» رنگهای قدیمی و دیگر مواد خارجی روی سطح وجود نداشته باشد و سطح باید دارای جلای فلزی باشد. * _درجات آماده سازی با روشهای دستی و الکتریکی طبق استاندارد ایزو درجات آماده سازی با روشهای دستی و الکتریکی با علامت 51 مشخص می‌شود. درجات تفکیکی آن به شرح - درجه آماده سازی 512 یا درجه آماده سازی دستی و الکتریکی کامل 2122718 |1۵01 00۱/۵۲ 2۳۵ ۵۵ ۵۱ 1۳0۳۵) این درجه آماده سازی زمانی حاصل می‌شود که موقع بازدید سطح بدون ذره‌بین هیچ‌گونه آلودگی اعم از روغن» گریس» گرد و غبار و دیگر رنگهای قدیمی» زنگها و اکسیدهای سطحی با چسبندگی کم دیده نشود. - درجه آماده سازی 513 یا درجه آماده سازی دستی و الکتریکی خیلی کامل (ع201ع1» 1۵۰۱ 00۱۵۲ 200 3۵۳۵ 130۲۵۵ ۵9 ۷) این درجه آماده سازی مانند آماده سازی با درجه 512 است با این تفاوت که سطح باید دارای جلای فلزی باشد. * درجه آماده سازی بوسیله شعله این نوع درجه آماده سازی با علامت ]۲ مشخص می‌شود. موقع بازدید بدون ذره‌بین» در سطح با درجه آماده سازی ]۲ هیچ‌گونه آلودگی اعم از روغن» گریس» گرد و غبار و رنگهای قدیمی» پوسته‌های اکسید آهن و زنگ نباید مشاهده گردد و مواد باقی‌مانده روی سطح باید فقط حالت اختلاف رنگی روی سطح ایجاد نمایند. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ۹ * _درجه آماده سازی با روش شیمیایی این نوع درجه آماده سازی با علامت 130 و یا 5۳8 مشخص می‌شود. موقع بازدید بدون ذره‌بین» سطح باید از هرگونه زنگ.» پوسته‌های اکسید آهن و رنگهای قدیمی به دور باشد. * درجه آماده سازی با روش حلالی در این نوع درجه آماده سازی که با علامت 571 مشخص می‌گردد سطح باید از هرگونه روغن و گریس بدور باشد. با توجه به اینکه بعضی از رنگها در محیط‌های خورنده به کار می‌رود بنابراین باید چسبندگی بالایی به سطح داشته باشند و بایستی روی سطح هیچگونه آلودگی وجود نداشته باشد. جدول (۴-۴) حداقل درجه آماده سازی لازم بر حسب نوع رنگ و پوششی که بعد از آماده سازی روی سطح به کار می‌رود را نشان می‌دهد. جدول -2: حداقل درجه آماده‌سازی لازم بر حسب نوع رنگ و پوشش [۱۵] الا او برای لاینینگ‌ها و پوشش‌های ۷ به خصوص برای پوششها با ضخامت کم» درجه آماده سازی 523 نیاز است. در صورتیکه قطعه مناسب برای خوابانیدن در مواد شیمیایی باشد با روش 170 نیز می‌توان سطح آنرا آماده سازی نمود. برای قسمتهای موضعی از روشهای دستی و الکتریکی و پاشش با آب نیز می‌توان استفاده نمود. ب) نوع آلودگی سطح در انتخاب درجه و روش آماده سازی نوع آلودگی از دیگر موارد موْئْر در انتخاب روش آماده سازی سطح می‌باشد. جدول (۵-۴) ارتباط بین روش آماده سازی و نوع آلودگی را نشان می‌دهد. -------- صفحهٔ بعد -------- 1 رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی جدول ۵-۶: ارائه روش آماده‌سازی با توجه به نوع آلودگی روی سطح [۱۵] پاشش تا حد فلز نزدیک به سفید زنگ‌هاء رنگهای قدیمیء مواد خارجی, چربی و گریس (حداقل ۹۵ واحد سطح ۹.32 : ۱ پس از آماده‌سازی از هر نوع آلودگی تمیز می‌شود) پاشش تا حد تجارتی 2 [ مانند پاشش تا حد فلز نزدیک به سفید با این تفاوت که حداقل -واحد سطح ۹52 3 پس از آماده‌سازی از هرگونه آلودگی تمیز می‌شود توجه: روغن» چربی و گریس روی سطح بایستی بوسیله چربی‌زدایی با حلال پاک گردد. ۱-۵-۳- 5- سطوح گالوانیزه سطوح گالوانیزه شده با توجه به کارآیی بالای حفاظتی معمولا بدون پوشش در شرایط محیطی بکار می‌روند. معمولا پوشش‌ها با توجه به عدم چسبندگی بر سطح گالوانیزه اعمال نمی‌شوند. در صورتیکه نرخ خوردگی در محیط یک پست بالا باشد.ء می‌توان برای افزایش طول عمر سیستم» از یک آستری ویژه بنام واش پرایمر (که بر پایه رزین پلی‌وینیل بوتیرال, پیگمنت کرومات روی و اسید همچون اپوکسی و یورتانی را با چسبندگی بالا به گالوانیزه ایجاد می‌نماید. ۲-۵-۳۲-2- سطوح فولادی برای سطوح فولادی ابتدا باید نرخ خوردگی تعیین شده و سپس بر اساس نتیجه حاصل, نوع منطقه از نظر میزان خوردگی طبق جدول 1- ۶: نوع مناطق بر اساس نرخ خوردگی -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی 1۱ با توجه به تعیین میزان خوردگی منطقه که بایستی مطابق با تعاریف ارائه شده در استاندارد 9223 190 و 9224 180 به صورت کامل و براساس طول دوره نمداری (طول دور نمداری مطابق با آنجه که در استاندارد 60721-2-1 1۳2 و برای مناطق مختلف آب و هوایی آورده شده» بدست می‌آید)» طبقه‌بندی میزان سطح آلودگی کلری و میزان سطح آلودگی سولفاتی مشخص گردد.ء رنگهای مناسب هر پست همراه با نوع لایه آستری» میانی» رویه. تعداد لایه‌ها. ضخامت هر یک و طول عمر پیش‌بینی شده مطابق جداول (۷-۴) تا (۱۱-۴) ارائه می‌شوند. -------- صفحهٔ بعد -------- 1۲۳ ۳ 9 ی ۱ ی ی ۱ ی ۱ ی ی سا لا ی 1 ۱ ی ۱ ا ۱ (110۱1) ۵۸۱1115 -۷/10۲ ۱ 01 0۳ 10115 ی ۱ ی سا ۳ ۳ ۱( درجه ۱]2 + (70)8 ۳ 1211[ ۴- سازگاری ۵- اگر حفظ ۶- توضیحات *: چسب برای پو _ را نو اند دم ۳1 2۱ ۳ ی ۳ ۱ ۱ ۱ ۱ ۱ ۳ ی ک ۱ ۱ ۳ ی ع ی 1۳ ۳ 131005 * ۸ - ۸ 107۳ ۸ اپونن۸ ۸۱ ۳۷۲-1 ۳ ۳۳ ۳۲۱ 7 ۳۹ 0۱ ی کانا۲ ۵ است. -------- صفحهٔ بعد -------- و 5 1۷( -12944 ۱ 2 ۱1 ۱0۵ ماط‌زدد0] 1۳ [را نو اند دا اه 0 ۱ ۳ ۳ ۴ ۳ ی ۴ ی ی ی ۱ ی اک ۱ ۱ ی ی ۳ ۳ ۱ ی ۱ ی ۱ ۱ ۱ ۱ اک ی 17100۲5 1 ۸٩ << ۸ ٩ ‏ما ۳۷) > ۱ ۸۱۷ <- ۸ ۳۳ < 00 51 << ۱ کان]۲‎ < ۳۵۱ -------- صفحهٔ بعد -------- 12 1 1 10 12944- ۳ ۱ ۱ ی ی ی ی یا ۱ ی ی سا ی ی ی ۱ ی ی ۱ ی ی ی ی ۱ ی ۱ ی ی ی ی ی با (110۱1) ۵۱1119 ماطاادد0, سا اس ی ۳ ۹.0 رز نان ده 0601 131110۲5 ۳ ۲ 8۵۷ جانا۲ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- رونسهاء و ال ۱ ینت نی ی لا با ی با ای لا ی لا ی با ا ۱ ۵۳۵ 001710110115 ۳ ۳ با م حفاظت سطوح در برابر خوردگی جدول ۱۰-۶: سیستم‌های رنگ مناسب ۱ ۱ . 8 (5) ۱2۲ 100" نها 5 2 ۰ ۵ (7 7 1 00۵1 0۲۲۱۵ ۲۵۳ درل 13۱ ۱۳۱1111118 ۲024)٩( 5 آه‎ ۱225 ۱۱۱۱ ‏ات‎ 2 2 ۷11 0 را 0یا 0 200 0 0 0 نزن‎ 0 1 ۱۷۷/101- ۳ ۴ ۳ ۴ 1۵ 0 ۲ ار نو اند و 0601 8 : 2 له 0( ط ج ص ع اب ۷۳ هه ۳ : ۳ ]۳۳,۳ ۳ ۳ ۷۳ اف لک ۳ ۳ ۱ ۸ <)0 [0۳1۵16۵0 ۳۳ ۳۷ ۳۹1 ۳۳۷۱| 16 ۳۳3۵( 4ان]۳ -------- صفحهٔ بعد -------- 11 ح ال :۴ 0 310 5 944-1 عِ ها 5 ی 2 ا ی ۱ لا ی ای ی ۱ 0 0 ی ای ی لا اا )٩ )1101( 015 ات ۳ 0 ۲ 2-0 ۳ 0 ۱ ی ی ۳ ی ۳ ای ج سی اس ص 2 اه 0۵1)٩( ۱ ول ۱۱-۶: سیستم‌های رنگ مناسب برا )۱24)٩(‏ 11116۲۱۲۱۲۲۵1216 2 2 ات دوه | 150 ۱ ۱ ۱ ۳۳,۲08 ۳ و ۱۳۳۳ ۵ 0۳۱۱۵ ۲۵۳ د0۳ل 1 اماب 10۳1۵160 )<< هه ۳۳۷ ۳۳ 16 |۳۳۷۱ < 51 6 ی کا(]۲ 0 1۵ 00۵ 7 01۷۷ 0 008112۳۴ > 01۳ ۸0۷ < ۸۷ وگیری از خوردگی در ب یی 5 ۲۱2۵4)٩(‏ ۲۱111۱8 اس و ۱۷ 1۷۳6 نوک 01 5 2 : 3 0۳17 7 :5 ِا 113 :0 را | ۸۷ ۹ 6) ۳۵۱۵۹ ی ی ی ۳ ی ۳۳0( 1 ۱۲ 9 ۳ 5 ۳ ۳ ۳ ۳ ۳ ی 9 9 ۳ ۳ یک ۳ ۳ ۳۲ د۲نل 171 |( 1 ۳ ۳۳ ۳۲ |۳۹ ۳0 ۳14 ( ره 0 ۳( 1۳ -------- صفحهٔ بعد -------- فم - ج 1۷ 1 از 00 م۸ 66 7 - ۳۵1 0 ۹3۱6 06) آ0 ۲۱۲۲۱۵121100۲5 ۲۷۱0۴۹۱۲ ۹۱1 ۱ ۱ -------- صفحهٔ بعد -------- 1۸ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشسارقوی 1-۳۲-2- طراحی حفاظت بتون در برابر خوردگی [۱۰] معمولا بهترین روش حفاظت بتون» بازرسی دائمی آن است. شکل (۴-۴) برخی از روشهای بازرسی بتون را نمایش می‌دهد. * آرزیابی بصری از جمله روش‌های بازرسی است که از طریق بررسی جداشدگی‌ها و حالت بتون صورت گرفته و تا حد زیادی نیاز به تجربه و دانش ارزیاب دارد. در واقع نواحی ترک‌خورده» الگوی ترک‌ها و نواحی جدا شده می‌توانند نوع خوردگی و عامل و میزان پیشرفت و فعال و یا غیرفعال بودن آن را مشخص نماید. روشهای مهم ارزیابی و تعیین علل و حجم خوردگی ارزیابی بصری شکل ۶-۶: روشهای ارزیابی بتون آزمون چکش می‌تواند جداشدگی بتون از میلگرد و یا از لایه‌های زیرین را نشان دهد. این آزمون توسط اختلاف صدای بخشی از بتون با دیگر نقاط انجام می‌گیرد. البته گاهی این کار توسط میلهء زنجیر ویا روشهای پیشرفته همچون اشعه ۲[ امواج صوتی و یا ماوراء صوتی نیز انجام می‌شود. ۰ آزمون ضخامت بتون توسط پاکومتر" انجام شده و ضخامت لایه بتونی روی میلگرد و محل کاتدها و آندها را مشخص می‌نماید. از آنجا که ضخامت کم بتون باعث نفوذ راحت‌تر عوامل خورنده خواهد شد بنابراین بازرسی آن در تجهیزات پست از آهمیت زیادی برخوردار می‌باشد. *‏ آزمون‌های کربناسیون و میزان کلرید برای ارزیابی وضعیت بتون از نظر نرخ خوردگی و پیشگویی طول عمر باقیمانده صورت می‌گیرند. از آنجا که پیشرفت خوردگی کلریدی سریعتر از خوردگی کربناسیونی استء بنابراین ابتدا میزان کلرید اندازه‌گیری شده و در صورت منفی بودن نتیجه. آزمون کربناسیون انجام می‌شود. میزان کلرید معمولاً برای تعیین آنکه آیا [1 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی 1۹ محاسبهٌ دقیق ثابت معادلهٌ نفوذ (۸ در معادله ۸1* 7-<4) بهتراست میزان کلرید در عمق‌های مختلف بتون در مجاورت میلگرد اندازه‌گیری شود تا معادله بتواند برای پیش‌گویی وضعیت بتون کارا باشد. * مهمترین عامل خوردگی در بتون حمله سولفات‌ها (سولفاته شدن) می‌باشد. بطورکلی عواملی که باعث از بین رفتن حالت قلیایی بتون شوند (خصوصاً در مجاورت آب)» باعث فروپاشی آن می‌شوند. روشهای اصلی حفاظت بتون در برابر سولفاته شدن عبارت است از : - استفاده از سیمان حاوی اکسید آلومینیوم (برای افزایش مقاومت شیمیایی). - پر نمودن بتون ( با کمک مواد افزودنی) بطوریکه مانع نفوذ آب بداخل بتون شود. - اندودکردن سطح سیمان توسط فلوئور منیزیم و سیلسیم که با آهک سیمان ترکیب شده و روی سطح بتون را می‌پوشانند. - قیرپاشی (قیراندود) سطح پایه‌های بتونی پس از سخت شدن - استفاده از پوشش‌های مناسب - استفاده از الیاف در حین ساخت بتون در سازه بتونی بنابراین پوشش مصرفی باید از یک سو مقاومت قلیایی بالایی داشته و از سوی دیگر دارای چسبندگی بالا به بتون و نفوذپذیری کم باشد. در عمل تعداد کمی از پوشش‌ها می‌توانند برای حفاظت بتون بکار روند که شامل پوشش‌های بر پایه آپوکسی, کلرکائوچو و قیرداغ می‌باشند. پوشش‌های اپوکسی علاوه بر مقاومت قلیایی بالاء دارای مقاومت خوبی در برابر اسیدهای ضعیف و متوسط بوده؛ بنابراین توانایی محافظت بتون را در برابر فاضلایها و اسید سولفوریک حاصل از واکنش باکتری‌های بی‌هوازی دارا می‌باشد. بایستی بخاطر داشت قبل از رنگ‌آمیزی بتون, ابتدا باید سطح آن کاملاً با پاشش هوا " و یا آب " عاری از گرد و غبار و بخش‌های سست گردد و سپس با کمک یک سیلر (ملات. آستری و یا درزگیر) پستی و بلندیهای آن گرفته شده و روی آن لایه میانی اپوکسی اعمال شده و در نهایت بسته به محل بکارگیری (از نظر در معرض نور بودن و یا مغروق بودن)» لایه رویه مناسب اعمال گردد. ۱-1-۳-۶ بررسی کیفیت پایه‌های بتنی برای بررسی کیفیت پایه‌های بتنی» ابتدا مواد اولیه آن مورد تجزیه و تحلیل قرار خواهند گرفت: از آسیاب نمودن کلینکر که شامل سیلیکات‌های کلسیم هیدرولیکی است سیمان پرتلند تولید می‌شود و معمولاً شامل یک یا چند نوع از سولفات کلسیم است که در حین آسیاب کردن» کلینکر به آن افزوده می‌شود. مصالحی که در سیمان استفاده می‌شود باید نسبت‌های مناسبی از ترکیبات هک آهن, سیلیس و آلومینیوم داشته باشند. بعد از تبدیل شدن مواد فوق به کلینکر با اضافه کردن گچ یا انیدرید. زمان گیرش سیمان تنظیم می‌گردد. 0 + 2110. ,250 +۸۱0 + ,0+ ,۲0,0 +0می 8 1 8 6[ ۷/۵1۵۲ -2 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۰ روسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی انواع مختلف سیمان پرتلند دارای چهار ترکیب به شرح دیل می‌باشند: تری کلسیم سیلیکات کب - بوزگکی3 دی کلسیم سیلیکات 4 - 20050 تری کلسیمم آلومینات 3000۸1:0۸ تتراکلسیم آلومینوفریت ۸ ,0,۳0 0۸1ه4 -‏ تری‌کلسیم سیلیکات باعث می‌شود که سیمان به سرعت سخت شود. گیرش و مقاومت اولیه بیشتر به این ترکیب مربوط - دی‌کلسیم سیلیکات باعث می‌شود که سیمان به آهستگی سخت شود و بیشتر در افزایش مقاومت بعد از ۷ روز تاثیر دارد. -‏ تری‌کلسیم آلومینات باعث می‌شود که سیمان گرمای زیادی در چند روز اول آزاد کند. این ترکیب در روند کسب مقاومت اولیه هم کمی تاثیر دارد. در سیمانی که این ترکیب کم باشد. در برابر خاک و آب حاوی سولفات مقاوم است. جدول ۱۳-۶: انواع سیمان پرتلند و درصد ترکیبات مختلف در آن ما ها ها اک ما ۱ با مراجعه به جدول (۱۳-۴) و با مقایسه سیمان نوع ۲ و نوع ۵ و مقایسه مقدار 2,8 که عامل اصلی گیرش بتن است ملاحظه می‌شود که سختی و مقاومت سیمان نوع ۲ به مراتب بیشتر از نوع ۵ است (مقدار ,3)20.510 در سیمان نوع ۲ برایر ۵۱ درصد و در نوع ۵ برابر ۲۸ درصد است). مقادیر ذکر شده در جدول شماره (۱۴-۴) نیز مبین و موْید این مطلب است. جدول ۱۶-۶: حداقل مقاومت فشاری بر حسب مقاومت فشاری سیمان نوع ۱ پس از ۷ روز حداقل مقاومت فشاری بر حسب درصد مقاومت فشاری سیمان نوع تا ها ۴ اما ها ها ۳ با ها ها تا با تا اک اه اا تا ۳ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ۳۱ با آزمونهائی که در کارگاههای تیرسازی روی بتن‌های ساخته شده از سیمان نوع ۵ و نوع ۲ صورت گرفته نتایج ذیل حاصل شده - برای جابجایی بتن ساخته شده از سیمان نوع ۲ حداقل به زمانی معادل ۴۸ ساعت نیاز است تا بدون ترک‌خوردگی در بتن عمل جابجایی انجام گیرد. در صورتیکه بتن ساخته شده با همان دانه‌بندی از سیمان نوع ۵ به حداقل ۷۲ ساعت زمان نیاز دارد. نوع ۲ پس از ۲۸ روز تقریباً ۹۵ درصد مقاومت نهایی خود را بدست آورده و جهت بهره‌برداری آماده می‌شود. ولی بتن‌های ساخته شده از سیمان نوع ۵ پس از ۴۲ روز به این حالت می‌رسد. لازم به توضیح است که ۵ درصد باقیمانده تا سرحد مقاومت نهایی به کندی و در طی سالهای طولانی (۹۰-۱۰۰ سال) بدست می‌آید. ۳-1-۳-۶ روش‌های افزایش مقاومت فیزیکی و شیمیایی بتن امروزه علاوه بر مواد اصلی تشکیل‌دهندهٌ بتن (سنگدانه‌هاء سیمان و آب) اغلب از مواد دیگری در بتن استفاده می‌شود که مواد نانوی نامیده می‌شوند. این مواد به دو منظور مصرف می‌شوند: - بهبود و ارتقاء کیفیت بتن» نظیر افزایش سیالیت و کارآئی بتن» بالابردن مقاومت بتن و افزایش پایداری بتن در برابر یخبندان و سایر عوامل جوی و اقلیمی - تقلیل نارسائی‌های بتن نظیر تقلیل نفودپذیری و ... برخی از مواد ثانوی نظیر خمیرکننده‌ها یا زودگیر کننده‌ها از طریق یک اثر فیزیکی یا شیمیائی» مشخصه ذاتی بتن را بهبود بخشیده یا تغییر می‌دهند ولی خود بطور مستقیم نقشی در آن مشخصه ندارند که اصطلاحاً مواد افزودنی نامیده می‌شوند. برخی دیگر بطور مستقیم در تأمین مشخصه مورد نظر ایفای نقش می‌کنند مثل الیاف‌های فولادی, الیاف نسوز یا رنگها که اینها را مواد فرعی ۰ افزودنی‌ها مواد افزودنی به چهار دسته تقسیم می‌شوند: - مواد معین یا چاشنی‌ها به مقدار بسیار کم (کمتر از ۵ درصد وزن سیمان) در موقع مخلوط سازی به بتن اضافه می‌شوند و به دلیل کم بودن وزن آنها در محاسبات وارد نمی‌گردند. مواد بسیار ریزدانه‌ای هستند که به مقدار قابل ملاحظه ولی محدود به مخلوط بتن در حین اختلاط اضافه می‌شوند و در محاسبات -------- صفحهٔ بعد -------- ۷7۲ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشسارقوی - مواد مضاعف که در کارخانه به سیمان اضافه می‌شوند این مواد در بتن به جای افزودنی‌ها یا مواد معین ایفای نقش می‌کنند مثل سرباره‌ها. اثر افزودنی‌ها بر روی بتن تازه و سخت‌شده این اثر روی بتن با ملات و دوغ آب سفت عبارت است از افزایش مقاومت کششی- خمشی - فشاری» افزایش دوام و مقاومت در شرایط سخت جوی و محیطی, کاهش نفوذپذیری در برابر مایعات, جلوگیری از خوردگی فلزات مدفون. همچنین مادهٌ پودر مانندی به نام «ملمنت» بعنوان افزودنی مورد استفاده قرار می‌گیرد که اثر آن روان‌کنندگی بدون افزایش آب است و مقاومت نهایی بتن را تا ۵ برابر افزایش می‌دهد. افزایش مقاومت بتن از رابطه زیر محاسبه می‌شود که در آن ۳2 مقاومت فشاری بتن و به ترتیب ح) حجم مطلق سیمان» ۷7 آب اختلاط ۸ هوای محبوس در واحد حجم بتن و ۲[ ضریبی است که به نوع سیمان» نوع بتن و نحوهٌ نگهداری آن بستگی دارد و ۲ ۲-۴] /)6+۷۷ + ۸([ ۱۳۴۱ همانطور که ملاحظه می‌شودء افزایش سیمان همواره باعث افزایش مقاومت بتن نمی‌شود بلکه در یک حالت خاص, حداکثر استحکام بدست می‌آید. اما هرچه هوای محبوس شده و مقدار آب مخلوط در واحد حجم سیمان کم شود مقاومت فشاری بتن زیاد خواهد شد. لذا مواد افزودنی که در جهت کاهش آب اختلاط اثر دارند خودبخود باعث افزایش مقاومت فشاری بتن می‌شوند (مانند ملمنت). افزودنی‌های کاهش‌دهنده آب ترکیبات مختلفی از مواد ارگانیک را در بر می‌گیرند که از متداولترین آنها می‌توان لیگنوسولفونات‌های کلسیم» سدیم یا آمونیوم را نام برد. بطور کلی برای افزایش کارآئی سیمان در بتن (قرار گرفتن بتن در قالب‌ها) باید آب بتن را افزایش داد که باعث کاهش مقاومت بتن می‌شود. با افزودن مواد کاهش‌دهنده آبء افزایش آب به منظور کارآئی بیشتر اثر مثبت روی بتن دارد. نهایتاً می‌توان گفت افزودنی‌های کاهندهٌ آبء نفوذناپذیری بتن را در برابر آب و محلول‌های شیمیایی به مقدار زیادی افزایش داده و در نتیجه دوام بتن در مقابل یخ زدن» آب شدن» نفوذ آب» اکسیژن و دیاکسیدکرین و دیگر عوامل - مواد حباب‌ساز رابطه (۱-۴) مبین آن است که هرچه هوای محبوس در بتن کمتر باشد استحکام فشاری بتن بیشتر است. اندازه حباب‌های هوا که معمولاً باعث کاهش مقاومت بتن می‌شود از ۰/۰۰۱-۰/۲ میلی‌متر می‌باشد که توسط ویبره کردن از بتن خارج می‌شوند. زمان ویبراسیون حدود یک دقیقه است و بستگی زیادی به مهارت کارگر مربوطه دارد. اگر هوا در ابعاد میکرون (حدود ۱۰ میکرون) بطور بتن مانند ساچمه عمل کرده و باعث روانی بتن می‌شوند. ضمناً آب راه‌یافته به بتن در این حباب‌ها جای گرفته و اثر مخرب آن بر روی بتن از بین می‌رود. حباب‌ها در مقابل فشار ناشی از یخ زدن ذرات آب نفوذی و تبلور سولفات‌ها نقش مستهلک‌کننده داشته و با کوچک شدن حجم آنها در مقابل فشارء از تخریب بتن جلوگیری می‌کنند. معمولاً بین ۰/۲۵ - ۰/۱ درصد وزنی کلینکرء ماد افزودنی حباب‌ساز به کلینکر اضافه می‌شود. مواد حباب‌ساز اسیدهای چرب مانند اسید اولنیک یا سید کاپریک و ... می‌باشند. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ۳۳ * مواد فرعی - الیاف مصنوعی پلی‌پروپیلن یکی از الیاف‌های مصنوعی مهم جهت افزایش قدرت بتن است. فرآیند تولید کامپوزیت از این ماده با اختلاط بافته‌های چند لایه بریده شده از پلی‌پروپیلن در بتن بدست می‌آید. افزایش کمتر از ۰/۵ درصد این ماده مقاومت ضربه‌ای بتن را افزایش می‌دهد. قیمت ارزان و سهولت عملیات تر کیب از خصوصیات این ماده است. بتن با الیاف مصنوعی در مقابل ازدیاد طول و خمش, مقاومت زیادی از خود نشان می‌دهد. تنها ایراد پلی‌پروپیلن اکسید شدن آن در درازمدت است که با افزایش مواد جاذب اشعه ماوراءبنفش این اشکال برطرف می‌شود. ماتریس سیمان نیز حافظ خوبی است و استفاده از آن در بلندمدت اشکالی ندارد. - رنگ رنگ‌ها با پرکردن درزهای بتن توسط فیلم محافظ. تصعید آب موجود در بتن را به تأخیر می‌اندازند و این آب با سیمان فعل و انفعالاتی شیمیایی انجام می‌دهد و سخت می‌شود. معروف‌ترین این رنگ‌ها شامل رزین کوپلیمر و وینیل کلراید است. این ماده پس از سخت شدن بتن از نفود گاز «0):) موجود در اتمسفر به داخل بتن در درازمدت جلوگیری می‌کند (نفوذ گاز «0-) باعث کاهش خاصیت قلیایی بتن و کاهش دوام بتن در مقابل میلگردهای موجود در بتن می‌شود). 1,0 + ,2)0) - ,00+ ر,(۵)011) بتن بدون رنگ در محیط مرطوب به دلیل جذب آب وزن مخصوص بالاتری دارد و بتن رنگ شده در محیط خشک بعد از آن قرار دارد. آزمونهای مختلف نشان‌دهنده بهبود مقاومت خمشی و فشاری پس از رنگ‌آمیزی است. افزایش مقدار رنگ روی بتن تا میزان ۴۰۰ گرم بر متر مربع مقاومت خزشی را تا ‎٩۴‏ درصد افزایش می‌دهد. ۳-۹-۲-۶ آب اختلاط ناخالصی‌های موجود در آب اختلاط بتن» اثرات نامطلوب بر روی خواص بتن نظیر گیرش اولیه» گیرش نهایی مقاومت در برابر حملهٌ سولفات‌ها و مقاومت نهایی دارد. بطور کلی آبی که ذرات محلول در آن کمتر از ۲۰۰۰ قسمت در میلیون باشد می‌تواند به گونه‌ای رضایت‌بخش برای ساختن بتن استفاده شود و در غیر این صورت باید آزمونهای معینی روی آن صورت گیرد. ۶-1-۳-2 میلگرد میلگرد مورد استفاده در بتن باید آجدار و از نوع مناسب (مثل میلگرد نوع ۸۰) باشد. تا سطح چسبندگی بتن با میلگرد بیشتر شود. هنگامی که از میلگرد صاف استفاده می‌شود باید انتهای آن را به اندازهٌ ده برابر قطر آن تا کرد. خاصیت قلیایی سیمان منجر به ایجاد لایه محافظ نازکی از اکسید آهن بر روی سطح فولاد می‌شود و آن را روئین ساخته و در نتیجه در مقابل خوردگی مقاوم می‌سازد. تا زمانی که این لایه وجود داشته باشد بتن محیطی ایده‌آل برای حفاظت فولاد است. این لایه به دو طریق از بین می‌رود: - توسط گاز انیدریک کربنیک (۲02) موجود در هوا خواص قلیایی سیمان را خنثی نموده و به آهستگی سبب از هم گسیختن آن می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- ۷2 رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی - ورودی‌های مهاجم می‌توانند این قشر محافظ را از بین ببرند. مضاف بر آن رطوبت و اکسیژن نیز میلگرد را در مصرض خوردگی این ترک‌ها آب (احتمالاً حاوی کلر یا یون‌های مضر دیگر) به داخل بتن نفوذ کرده و خوردگی میلگرد را تشدید می‌کنند. میلگردها قبل از استفاده باید عاری از هر نوع زنگ‌زدگی باشند. ۳-۶- حفاظت کاتدی ۱-۳-۶ تعریف عبارت است از کاهش یا متوقف کردن خوردگی توسط اعمال یک جریان خارجی یکسو و یا اتصال آند فدا شونده" به فلز مورد نظر به طوریکه آن فلز بصورت کاتد درآید. حفاظت کاتدی امروزه موارد استفاده بسیار زیاد و گسترده‌ای پیداکرده بطوری که بطور روزافزونی جهت محافظت خطوط لوله و تاسیسات زیرزمینی» کابل‌های زیرزمینی» دریچه‌های کانال‌هاء مخازن آب و آرماتور بتون‌ها بکارگرفته می‌شود. در حقیقت قبل از اعمال سیستم حفاظت کاتدی» فلزی که خورده می‌شود هم دارای مناطق کاتدی و هم مناطق آندی است (که در مناطق آندی خوردگی صورت می‌گیرد)» ولی با اعمال سیستم حفاظت کاتدی, مناطق آندی نیز تبدیل به کاتد شده و در نتیجه دستگاه یا شبکه مورد نظر کاملاً کاتدی می‌گردد (شکل ۵-۴). 00 ازاهالریم۸ ۱ شکل ۵-4: نمایش شماتیک نحوه محافظت کاتدی [2] |- 5027۱۲1۵ 00 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ۳۰ حفاظت کاتدی از مهمترین و موثرترین طرق کنترل خوردگی بوده بطوری که با اجرای این روش می‌توان فلزات را بدون اینکه خورده شوند به مدتی طولانی در محیط‌های خورنده نگهداری نمود. مکانیزم حفاظت کاتدی مربوط به جریان خارجی است که در نتیجه آن عناصر کاتدی پیل‌های موضعی به پتانسیل مدار بار آندها پلاریزه می‌شوند. یعنی در این حالت تمام سطح فلز هم پتانسیل گشته (پتانسیل‌های آند و کاتد معادل همدیگر می‌شوند) و جریان‌های خوردگی متوقف می‌گردند. همچنین می‌توان چنین بیان کرد که به علت ایجاد یک شدت جریان خارجی شبکه‌ای از جریان مثبت در کلیه مناطق سطح فلز وارد شده و بدین ترتیب از ورود یونهای فلز به محلول (محیط اطراف) جلوگیری بعمل می‌آید. عملیات حفاظت کاتدی را می‌توان در مورد خوردگی فلزاتی از قبیل فولاده مس» سرب و برنج در زمین (خاک) و محلول‌های مختلف آبی بکار برد. به کمک حفاظت کاتدی می‌توان از خوردگی حفره‌ای فلزات که برروی آنها پوسته غیرفعال " تشکیل شده (برای مثال فولادهای زنگ نزن) جلوگیری نمود. همچنین جهت تقلیل خوردگی تنشی در فلزاتی مانند برنج‌هاء فولادهاء فولادهای زنگ‌نزن» منیزیم» آلومینیوم و غیره می‌توان از حفاظت کاتدی استفاده نمود. ۳-۳-2 اصول حفاظت کاتدی شکل (۶-۴) منحنی پلاریزاسیون پیل ۱-20 را نشان می‌دهد. مطابق با این شکل چنانچه با وارد کردن یک جریان خارجی بیشتر از پتانسیل خوردگی» در پتانسیل مدار بار آند پلاریزاسیون کاتد ادامه یابد دو الکترود هم پتانسیل گشته و فلز روی خورده نمی‌شود. این عمل اساس روش‌حفاظت کاتدی به شمار می‌رود. شکل (۷-۴) اساس خوردگی را به صورت پیلی متشکل از الکترودهای آهن و مس نمایش می‌دهد. خوردگی در الکترود آهن (آند) انجام می‌گیرد و الکترون‌های آزاد شده از آند به سمت کاتد حرکت می‌کنند و بالعکس شدت جریان (1) از کاتد به آندء بوجود می‌آید. حال اگر به همین پیل یک منبع جریان الکتریکی (مستقیم) وصل شود که جریانی معادل پیل ولی در خلاف جهت آن وارد مدار گردد (شکل ۸-۴) اختلاف پتانسیل بین آند و کاتد از بین رفته و دیگر واکنش صورت نگرفته و آهن خورده نمی‌شود. همچنین اصول محافظت کاتدی را می‌توان طبق شکل (۹-۴) نیز تشریح نمود که در آن ۸ و ۲ آندها و کاتدهای موجود در سیستمی هستند که در حال خورده شدن است (شکل ۹-۴-الف). حال اگر به این سیستم یک آند کمکی (فداشونده) متصل گردد که بتواند جریان کافی به آن اعمال نماید در این صورت آند و کاتد موجود در این سیستم با یک پتانسیل الکترونگاتیو یکسان پلاریزه شده و در نتیجه سیستم در مقابل این آند به عنوان کاتد نموده یا محافظت خواهد شد (شکل ۹-۴-ب). و سیستم در بن عنوان نمو خو 1-6 -------- صفحهٔ بعد -------- ۷۹ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشسارقوی آب 11011] شکل ۷-۶: نمایش خوردگی در آند یک پیل [۶] -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ۳۷ رس شکل ۹-۶: شمایی از اصول حفاظت کاتدی به کمک آند از بین‌رونده [2] وقتی که سطوح کاتدی به وسیله این جریان خارجی پلاریزه می‌شوند تمامی سطح فلز هم پتانسیل گشته و جریان موضعی متوقف می‌گردد. بنابراین تا زمانی که جریان خارجی برقرار باشد فلز خورده نمی‌شود. منحنی پلاریزاسیون مربوطه در شکل (۱۰-۴) نشان داده شده است که در آن آ شدت جریان اعمال شده و لازم برای محافظت کامل است. در صورتی که فلز بطور جزیی و بیش از پتانسیل مدار باز آند (0۸)) پلاریزه شود میزان خوردگی به صفر می‌رسد. چون جریان از الکترولیت به طرف سطح آندی در روی فلز -------- صفحهٔ بعد -------- ۷۸ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی برقرار است لذا یون‌های فلز در این حالت نمی‌توانند وارد محلول شوند. اعمال جریانی که بیش از مقدار لازم باشد صحیح نیست زیرا ممکن است باعث صدمه دیدن فلزات آمفوتر (دوحالتی) یا پوشش‌ها گردد. به همین دلیل در عمل, جریان اعمال شده باید در حداقل مقدار لازم تئوری تنظیم شود. در حالتی که جریان اعمال شده کمی پایین‌تر از مقدار لازم برای محافظت کامل باشد حفاظت کاتدی تا حدودی ایحاد می‌گردد. 1 ندیه به 6 ۲2980 حم بان ای ان شکل ۱۰-۶: منحنی پلاریزاسیون - نمایانگر اصول حفاظت کاتدی [5] ۳-۳-۶ اجرای سیستم حفاظت کاتدی همانگونه که قبلاً اشاره شدء برای اجرای عملی سیستم حفاظت کاتدی دو روش کلی وجود دارد. - با استفاده از آندهای فدا شونده که در آن فلزات فعالی مانند منیزیم (۸/ 8) روی (71)» مخلوط اکسیدهای فلزی" وبا تیتانیوم بعنوان آند به کار می‌روند. - اعمال جریان خارجی یکسو که در آن از منبع جریانی ماند ژنراتور» یکسوکننده و یا باطری همراه با یک آند کمکی که منبع جریان یکسو را به این ترتیب در سیستم قرار می‌دهند که قطب مثبت آن به ند کمکی و قطب منفی آن به فلز یا دستگاه مورد نظر وصل شود (شکل۱۱-۴)» بطوریکه جریان در داخل الکترولیت از آند به سمت فلز مورد نظر برقرار می‌گردد. ولتاژ اعمال شده باید به مقداری تنظیم شود که بتواند شدت جریان کافی برای تمام نقاط دستگاهی که تحت حفاظت کاتدی قرارگرفته است را تأمین نماید. در مورد خاک‌ها یا آب‌های با مقاومت زیاد ولتاز اعمال شده باید بیشتر از محیط‌هایی با مقاومت کم باشد. ((۱۸1۸/0) ۰۳۱۵۵ |[۵ا۵ ۱/1۱۷۵۵ -| -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ۳۹ ب) لولهٌ زیرزمینی 2-۳-2 آندهای فدا شونده (کمکی) در صورتی که آند کمکی نسبت به فلزی که باید حفاظت شود برطبق جدول سری گالوانیکی فعالتر باشد پیل گالوانیکی بوجود آید. د ت استفاده از ای نوع آندها که آزها «ا آندهاء فدا شونده م ,نامند دیگ نبازع به م نانز خا نا کننده می‌آید. در صور ز این نوع ر ی قدا شونده می یگر نیازری به منبع جریانی خارجی اد -------- صفحهٔ بعد -------- وهای جلوگبری از خوردگی دریست‌های فشارئو ی 0 اس ار یی ی در یی ۹ یا هی اک ار 1 شکل ۱۲-۶: حفاظت کاتدی تجهیزات مدفون به کمک یکسوکننده و آند کمکی [5] یگ 0 47 - ۲ 2 0 8 1 ۰ ۱ ار بر 2 ۳ 2 »9 رک ه. و : : 7 ار ۳ پوشش دار.این قاط با ید ی 1 1 عایق‌شوند , مسواتن چندین 1 4 ۳ ۱ اند را به یک محل اتمصال سر یوطضاً خن 4 ار 5 ۷ شکل ۱۳-۶: حفاظت کاتدی لوله زیرزمینی توسط آند از بین‌رونده شکل (۱۳-۴) نمایی از آند و خط لوله زیرزمینی که کاتدی قرار گرفته نشان داده شده است. بعنوان منبع جریان مستقیم معمولاً از یک‌سو کننده‌های خشک مانند اکسید مس سولفور مس یا سلنیوم استفاده می‌کنند که با ظرفیت‌های مختلف از لحاظ شدت جریان و -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی )۸ ولی هرازگاهی (۲ تا ۴ مرتبه در سال) باید مورد بازرسی قرار گیرند. یکسوکننده‌های از نوع لامیی یا ترمویونیک در مواردی که ولتاژهای بالاتری جهت از بین بردن مقاومت‌های زیاد در آند لازم باشدء بکار می‌روند. اجرای سیستم حفاظت کاتدی اغلب در پست‌های فشارقوی برای حفاظت خطوط لوله‌ها و کابل‌ها و تجهیزات زیرزمینی بکار می‌رود. وقتی که در مورد تاسیسات زیرزمینی نظیر لوله‌ها و کابل‌هاء پتانسیلی جهت کاتدی کردن آن اعمال می‌شود. جریان معمولاً در تمام طول آن تاسیسات وارد شده و به طرف محل اتصال می‌رود و چون این قبیل تاسیسات از نظر الکتریکی متصلند. لذا جریانهای طولی مسئله‌ای را بوجود نمی‌آورند. ولی در بعضی تجهیزات مدفون که ممکن است نقاط اتصالی وجود داشته باشد که دارای مقاومت الکتریکی زیاد بوده و در نتیجه جریان‌های طولی, مناطق آندی در یک طرف نقاط اتصال ایجاد گردد. پهمین منظور و قبل از اجرای عملیات حفاظت کاتدی لازم است که در این قبیل موارد اتصال الکتریکی مناسب تامین شود (شکل ۱۴-۴). در مورد تجهیزاتی که در شبکه‌های زیرزمینی متصل هستند می‌توان از یک سیستم حفاظت کاتدی مشترک استفاده نمود. سا هس , سس ۳ لو اه شکل ۱۶-۶: نمونه‌هایی از ایجاد اتصال الکتریکی مطمئن [5] -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۲ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی اختلاف پتانسیل مدار باز منیزیم نسبت به فولاد در حدود یک ولت است بطوریکه فقط طول محدود و معینی از خطوط لوله را می‌توان با یک آند حفاظت نمود (مخصوصاً در خاک‌هایی با مقاومت زیاد). این ولتاژ کم بعضی مواقع نسبت به ولتاژهای اعمال شده خارجی مزیت داردء زیرا خطر ایجاد محافظت بیش از حد در برخی نقاط سیستم کمتر است. همچنین چون جریان کلی هر آند محدود است لذا خطر زیان‌های ناشی از جریان‌های نامطلوب یا سرگردان به تاسیسات فلزی مجاور را کاهش می‌دهد. جداول (۱۵-۴) الی (۱۸-۴) انواع آندهای فداشونده و ترکیب درصد آنها را نشان می‌دهند. پتانسیل روی کمتر از منیزیم است از این رو جریان حاصل از هر آند آن نیز کمتر می‌باشد. پتانسیل آهن یا سرب در خاک نسبت به روی در حدود ۰/۵ ولت و نسبت به منیزیم در حدود یک ولت است. به علت وجود این محدودیت در ولتاژ و به منظور ایجاد جریان مناسب مقاومت آندها نسبت به خاک باید کم آلومینیوم از نظر تئوری در ولتاژی بین روی و منیزیم عمل می‌کند ولی در آب یا خاک غیرفعال شده و پتانسیل آن نزدیک به پتانسیل فولاد می‌شود که در این صورت دیگر نقش آند فداشونده را نخواهد داشت. البته می‌توان از روئشین شدن آن در آب دریا جلوگیری نمودء مثلاً در آلیاژی از آلومینیوم با ۰/۱ درصد قلع پلاریزاسیون آندی بشدت کاهش می‌یابد ( جدول۱۵-۴). آندهای منیزیم را اغلب با ۳ درصد روی و ۶ درصد آلومینیوم آلیاز می‌کنند که هم سبب کاهش خوردگی حفره‌ای آن شده و هم بازدهی جریان آن را افزایش می‌دهد. با استفاده از آند منیزیم خیلی خالص که حاوی یک درصد منگنز باشد پتانسیل بالاتر و بازدهی جریان بیشتری حاصل می‌گردد. جدول ۱۵-۶: نولع آندهای فدا شونده از جنس آلیازهای منیزیم [2] سا س ی یت 9 ۳ ست ۱11 ۰/۱۵ ۰/۵۳ ۱/۳۲ ک ‏ ک لک اک که سور ۳ ۷۷7 | /۱-۱/۵۲۹| ۲۹/۱۱/۷۲۹۷ ۱/۷- 2 برابر نیمه پیل کلرید نقره-نقره) ظرفیت ِ ۱۳۳۰ ۱۳۳۰ ۱۳۳۰ ۱۳۳۰ (کیلوگرم /امپرساعت) -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ۸۳ جدول ۱۹-۶: انواع آندهای فدا شونده از جنس آلیاژهای روی (71) [2] سک اک کح لا اک الاک سس باحصا مس سس (در برابر نیمه پیل کلرید نقره-نقره) (کیلوگرم /آمپرساعت) -------- صفحهٔ بعد -------- 732 چچچچچچچ 12 9 3 یم یم یم یم ک گ خ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ۸۰ جدول ۱۸-۶: انواع آندهای فدا شونده از جنس آلیاژهای آلومینیومی [۶] که سس کرک سک 1 7 ۵7 ۱7 ۱7 (در برابر نیمه پیل کلرید نقره-نقره) زمین داده می‌شود. آندهای آهنی ممکن است شدیداً تحت تاثیر خوردگی قرار گیرند (در نتیجه جریان) ولی چون تعویض و جابجائی پائین‌تر نگاه داشت که در این صورت نیروی کمتری مصرف خواهد شد. در سیستم‌های حفاظت کاتدی اگر تنها یک آند به رکتیفایر وصل شده باشد «آند نقطه‌ای»" نامیده می‌شود.ء ولی گاهی برا داشتن مقاومت کمتر و توزیع بهتر جریان می‌توان تعدادی از آندها را با نظم معینی در سیستم قرار داد که در این صورت آنرا «آندهای توزیع شده»؟ می‌نامند. همجنین در بعضی موارد ممکن است آند را به صورت یکپارچه و در امتداد تاسیسات کار گذاشت (مخصوصاً می‌شود. 1- 0070۳۵ ۵ [[۲ (ع32ا -2 3- ۳۵۱۲ 6 4- 1130101۵۵ 0065 5- 00111۵۶ 6 -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پستهای فشار قوی خط لوله, آند ممتد شکل ۱۵-۶: انواع آندهای با اعمال جریان خارجی جهت حفاظت کاتدی تاسیسات زیرزمینی می‌شوند که در این صورت هم مخارج مربوطه کم می‌شود و هم با مقاومت کمتر عمر بیشتری خواهند داشت. در غیر این صورت آندهای کوچکتر که ویژزه استفاده در سیستم‌های حفاظت کاتدی ساخته می‌شوند بکار می‌روند. جهت افزایش دوام و عمر آندها اطراف آنها را به وسیله کک نرمء زغال و یا گرافیت پر می‌کنند (شکل۱۶-۴). هنگامی که به به زمین می‌گردد. محیط اطرافی که به منظورهای گفته شده در اطراف آندها بوجود می‌آورند «پشت‌بند» نامیده می‌شود. در بعضی از جریان خارجی آندها را در بستری از کک که به آن مخلوطی از ۳ یا ۴ قسمت ژیپس و یک قسمت کلرورسدیم اضافه شده باشد قرار می‌دهند. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ۸۷ شکل ۱۹-۶: آند عمودی در بستری از کک مقاومت آندی که به صورت عمودی در زمین قرار داده شده باشد تقریباً برابر است با: ۳ ت96 پم 1/64۵ ۹1 7 که در آن م مقاومت خاک (برحسب متر- اهم)» بآ طول آند در زیر خاک (بر حسب فوت) و ل قطر آند (به اینچ) می‌باشد. حال ۴ 1/64 0 7 0 7 1 8 که در آن ,0 مقاومت محیط و , قطر محیط (به اینچ) می‌باشد. در رابطه فوق فرض بر این است که طول آند در زیر خاک و مقاومت یک آند افقی بلند که در زمین قرار گرفته باشد تقریباً برابر است با: (۴-۴) 4 بو شور و اگگیی 16۹۵ ۴ ۶۱ ۵ 7 -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۸ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پستهای فشار قوی س وس سر ار ۳ ۳ : یه هر هم خام هر رک ار ع 7 م مر هی ام م رم ناه ره رم اس سس مه سصا هت می وتا یآ مق زر شکل ۱۷-2: آندهای عمودی و افقی در زیرزمین (یا پشت‌بند) باشد. حال اگر محیط اطراف آند نیز در نظر گرفته شود رابطه به صورت زیر در می‌آید: 1/464 (4-۴ جو- ۳ رو طگگیی 1/6۹۵ بر نگ :1۷6۹۵ او 1 7 0 7 < ها به این ترتیب اگر ] به اندازه ۱۰ برابر قطر ,ل نباشد رابطه فوق صحت کمتری دارد زیر شدت جریان‌های موجود در سطح خارجی محیط یکسان نخواهد بود. مصرف براده آهن به عنوان آند به مقدار 10/۸-۷۵۵۲ 15-20 (پوند بر آمپر سال) می‌باشد که لازم است هر چند سال یک بار تعویض گردند. مصرف آندهای گرافیتی کمتر بوده و در حدود یک پوند بر آمپر سال می‌باشد. قیمت گرافیت بیشتر از براده آهن بوده و نیز گرافیت نسبت به آهن تردتر و شکننده‌تر است و کارکردن با آن دقت بیشتری لازم دارد. مقدار آلیاز 51-۳۵ ۸۱۴ (چدن سیلیسیم‌دار) که به عنوان آند در سیستم‌های حفاظت کاتدی با اعمال جریان خارجی بکار می‌رود جهت مصارف گوناگون متفاوت 1-۳-۶- حفاظت کاتدی همراه با پوشسش غالباً کلیه نقاط تجهیزاتی که تحت حفاظت کاتدی قرار می‌گیرند محافظت می‌شوند. اما در برخی مواقع مثلاً در مخزنی که بوسیله میله منیزیمی حفاظت کاتدی شده علی‌رغم رسیدن جریان بالا به سطوح جانبی» قسمت‌های بالا و پایین مخزن محافظت می‌شوند. به منظور توزیع یکنواخت جریان» بسته به درجه حرارات» می‌توان از پوشش‌های مختلف استفاده نمود (برای درجه حرارت‌های معمولی از پوشش‌های آلی و برای درجه حرارت‌های بالا از پوشش‌های معدنی). در این صورت جریان مورد نیاز جچهمت -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ‎۸٩ محافظت نیز کمتر از حالت مخزن بدون پوشش خواهد بود. در ضمن طول عمر آند نیز افزایش خواهد یافت. امروزه در کاربردهای عمومی و عملی حفاظت کاتدی (خواه به روش اعمال جریان خارجی و خواه به کمک آندهای فداشونده)» به دلیل توزیع بهتر جریان کاتدی اثر معکوس داشته و موجب تسریع در خوردگی می‌شود. زیرا فلزات و آلیاژها در شرایط مختلف دمایی و ... رفتارهای متفاوت الکتروموتوری (۳:۸/۲) از خود نشان می‌دهند. در واقع فلزی که در یک دمای خاص می‌تواند به عنوان آند در یک حفاظت کاتدی مورد استفاده قرار گیرد.ء ممکن است برای مثال در دمایی دیگرء تحت شرایطی قرار گیرد که خود مورد حفاظت قرار گرفته و منجر به ۷-۳-2 مقدار جریان لازم شدت جریان مورد نیاز جچهت حفاظت کاتدی کامل بستگی به فلز و محیط اطراف آن دارد. اصولاً شدت جریان اعمالی باید از شدت جریانی که معادل با میزان خوردگی در همان محیط است بیشتر باشد. لذا هرچه سرعت خوردگی بیشتر باشد.ء شدت جریان خارجی که باید اعمال شود بیشتر می‌گردد. شدت جریان لازم برای حفاظت کاتدی را به چند طریق می‌توان محاسبه نمود که مهمتر از همه اندازه‌گیری پتانسیل فلز محافظت شده است و در صورتیکه این اندازه‌گیری میسر نباشد می‌توان با توجه به دستورالعمل‌های موجود (همانند جدول ۱۹-۴) عمل نمود. این جدول مقدار تقریبی شدت جریان لازم برای حفاظت کاتدی فولاد را در برخی مناطق نشان می‌دهد. جدول ۱۹-۶: مقدار تقریبی شدت جریان لازم برای حفاظت کاتدی فولاد در محیط‌ها و مناطق مختلف [2] دا متس فولاد با پوشش ضعیف (درخاک یا آب) فولاد با پوشش خوب (درخاک یا آب) فولاد با پوشش عالی (درخاک یا آب) ۸-۳-۶ انتخاب روش مناسب همانگونه که ذکر شد اجرای عملی حفاظت کاتدی به دو طریق یعنی با اعمال جریان خارجی و یا با استفاده از آندهای فدا شونده صورت می‌گیرد که با توجه به عواملی همچون شرایط محیط اطراف (خاک و الکترولیت)» امکان دسترسی به نیروی برق و عوامل اقتصادی گوناگون این انتخاب صورت می‌گیرد. هرکدام از دو روش موجود دارای معایب و مزایایی هستند که توجه به عوامل مختلف و موثر اجرای آن را توجیه یا رد می‌نماید. بطورکلی سیستم آندهای فداشونده به نیروی خارجی نیاز نداشته و نصب و نگهداری آنها ساده‌تر و هزینه کمتری دارد و توسعه و افزایش آنها با سهولت انجام می‌گیرد. عموماً این روش برای سیستم‌هایی در نظر گرفته می‌شود که دارای بازدهی کافی بوده و توزیج جریان یکنواختی دارند. البته این سیستم حفاظت کاتدی معایبی نیز دارد که از آن جمله می‌توان به ولتاژ و جریان حاصله محدودء عدم -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۰ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پستهای فشار قوی فعالیت کافی و مناسب در مورد پوشش‌های ضعیف و نامناسب و نیز عدم نتیجه مناسب در زمین‌های با مقاومت زیاد اشاره نمود. سیستم‌های با اعمال جریان خارجی نیز به همان ترتیب دارای مزایایی می‌باشند که از آن جمله می‌توان به امکان قابلیت طراحی, دارابودن قدرت امکان تغییر و تنظیم ولتاز مورد نظرء دارابودن فعالیت کافی و مناسب در مورد خاک‌هایی با مقاومت زیاد اشاره نمود. از معایب موجود در این روش نیز می‌توان وجود اشکالات و مسائل مختلف در مولدها و یکسو کننده‌هاء در برداشتن هزینه زیاد جچمت نصب و نگهداری و مخارج تعمیرات» تولید ولتاز اضافی و آمکان صدمه فلز و پوشش و غیره را نام برد. با توجه به مطالب اشاره شده» آند مناسب برای سیستم‌های حفاظت کاتدی انتخابی است که اغلب براساس نقطه‌نظرهای مهندسی و اقتصادی انجام می‌گیرد. ۹-۳-۶ محافظت بیش از حد! هنگامی که میزان حفاظت فقط کمی بیش از حد لازم باشد زیانآور نیست. ولی صرر عمده در مصرف نیروی اضافی و نیرز افزایش در مصرف آندهای کمکی می‌باشد که در نهایت یعنی زمانی که محافظت به طور قابل ملاحظه‌ای بیش از حد لازم باشد منجر به صدماتی می‌گردد که ناشی از متصاعدشدن هبدروژن زیاد از تاسیسات حفاظت شده است.ء به طوری که باعت تاول‌زدگی. حاوی مقادیری سولفور باشد صدمات شدیدتری به فولادها وارد می‌شود. در حالتی که فلزات آمفوتر (مانند آلومینیوم» روی» سرب» قلع) مورد نظر باشند, تشکیل ترکیبات قلیائی در سطوح فلزی که تحت حفاظت بیش از حد قرار گرفته آنها را آسیب می‌رساند» زیرا در این صورت افزایش حملات جدید بیش از کاهش میزان خوردگی (توسط حفاظت کاتدی) آنها را متاثر می‌سازد. در مورد سرب مشاهده شده که حفاظت کاتدی در آ]آهای قلیائی ادامه می‌یابد ولی پتانسیل بحرانی برای حفاظت کامل به مقادیر خیلی فعالی تبدیل می‌شود. آلومینیوم را می‌توان با کوپله کردن روی (2) به آن محافظت نمود ولی اگر از منیزیم (۸/18) بعنوان آند از بین رونده استفاده شود به علت حفاظت بیش از حد. آلومینیوم صدمه می‌بیند. ۱۰-۳-2۶ -معیارهای حفاظت کاتدی در عمل به چند طریق می‌توان میزان و تاثیر حفاظت کاتدی را ارزیابی نمود. معیارهائی وجود دارند که به کمک آنها کامل با کافی بودن حفاظت کاتدی را تعیین می‌نمایند. مثلاً در یک خط لوله بدون پوشش و قدیمی تعداد سوراخها (حفره‌ها) را بر حسب زمان یادداشت کرده و تغییرات آنرا بعد از اعمال حفاظت کاتدی بررسی می‌کنند که آیا کم شده و به صفر می‌رسد (حفاظت کامل) یا نه» و یا در بدنه کشتی عمق حفره‌ها را در فواصل و نقاطی مشخص (در زمانهائی معین) مورد بررسی قرار می‌دهند. الف) نمونه گذاری " در این روش نمونه یا قطعه‌ای کوچک از همان نوع فلز را بشکل مورد نظر در آورده و بعد از توزین دقیق آنرا در اتصال الکتریکی با تاسیسات حفاظت شده قرار می‌دهند.ء به طوری که شرایط اعمال شده به تاسیسات در مورد نمونه نیز وجود داشته باشد. بعد از مدت معینی نمونه را بیرون آورده و محجددا تمیز و توزین می‌نمایند. اآفت وزنی در این نمونه نشان خواهد داد که حفاظت کاندی به صورت 1-0 2- ):۵۳۵ 1 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ۹ کامل انجام نمی‌گیرد. نمونه‌ها باید در نقاطی که کمترین پتانسیل حفاظتی وجود دارد و یا در محلهائی که بعللی احتمال دارد حفاظت کاتدی مناسبی نداشته باشند قرار داده شوند. ب) آزمایشهای رنگی " در این آزمایش قسمتی از سطح فلز را تمیز کرده و کاغذی را که آغشته به محلول فری سیانورپتاسیم است در روی آن قرار داده و روی آن را با خاک می‌پوشانند. بعد از مدت نسبتاً کوتاهی آنرا بیرون آورده و مورد بررسی قرار می‌دهند. به طوری که اگر رنگ کاغز آبی شده باشد که به علت تشکیل فری سیانور فرو است (یون‌های فرو ناشی از وجود خوردگی در فلز مورد آزمایش) معلوم می‌گردد که حفاظت کاتدی به صورت کامل انجام نمی‌گیرد. برعکس اگر رنگ آبی ظاهر نشود دلیل بر محافظت کامل می‌باشد: آبی تورنبل بل ,(۳۵)۲] ,۳۵ 1[ ,(2|۳0)۳71 + 3۳۵۱ آزمایشهای فوق‌الذ کر فقط کیفی بوده و کمی نمی‌باشند. همچنین در مورد مقدار و اندازه دقیق جریان موجود در سیستم» اطلاعات مورد نیاز را بدست نمی‌دهند. در ضمن این روشها جهت لوله‌های پوشش‌دار و کابل‌های زیرزمینی قابل اجرا نمی‌باشند. ج) اندازه‌گیری پتانسیل اندازه‌گیری روشی مناسب و عملی بوده و اهمیت بسیار زیادی در اجرای سیستم‌های حفاظت کاتدی دارد. اساس اندازه‌گیری پتانسیل آن است که محافظت کاتدی درست زمانی کامل می‌گردد که تاسیسات حفاظت شده به پتانسیل مدار باز آند پیل‌های موضعی پلاریزه شوند. این پتانسیل در مورد فولاد (که به طور تجربی حاصل شده) برابر ۰/۸۵ ولت در برابر نصف پیل مس- سولفات مس و برابر ۳ ولت در اشل استاندارد هیدروژن می‌باشد. پتانسیل مدار باز آند برای آهن را می‌توان چنین محاسبه نمود: بفرض اینکه فعالیت ۳۵۱۱ در حالت تعادل به وسیله حلالیت قشری از پوشش ,(۳۵)011] که در روی آهن و در محیطهای آبی بوجود آمده تعیین شده باشدء با استفاده از رابطه نرنست: ( ۰ )۵8| 1 + 0. 44--< ,0 که در آن 2( *۳۰) می‌باشد مقدار (011) را می‌توان محاسبه نمود.ء زیرا غلظت آن در رابطه تعادلی: 1 + ۳۵۱۱ ج ,(۰۳۵)011 ۲ برابر (۳۵۰۰) می‌باشد. پتانسیل اکسیداسیونی که به این طریق محاسبه شده در اشل استاندارد هیدروژن برابر ۰/۵۹- ولت است که معادل با اختلاف پتانسیل ۰/۹۱ ولت و در مقابل نصف پیل مس سولفات مس می‌باشد. مقدار تجربی پتانسیل سرب تقریباً برابر ۰/۷۸- ولت در برابر نصف پیل ,۲۳50 - ۲۷ بوده و در مورد فیلم ,(011)ط8 معادل ۹ -- ولت می‌باشد. در محیطهای قلیائی با ایحاد پلمبیت. این مقدار محاسبه شده نزدیک به مقدار تحربی می‌گردد. داد۵] ۵11۵ ۵10۳11) -| -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۳ روسهای جلوگیری از خوردگی در بستهای فشار قوی ولتمتر (با مقاوست زیاد) - ۱ ۱ ادا میله اتصال به‌لوله الکترود مقایسه الکترود(نیمه پیل) ۱ ا که باید در بالای مرکز لوله‌قرار دادهشود ۱ ا 1 خط لوله سمل ۱ شکل ۱۸-۶: اندازه‌گیری پتانسیل لوله نسبت به خاک به کمک الکترود مقایسه‌ای اندازه‌گیری پتانسیل در خطوط لوله به دو روش صورت می‌گیرد: «روش نزدیک» و «روش دور». در (زشکل ۱۸-۴) روش اندازه‌گیری پتانسیل نشان داده شده و در جدول (۲۰-۴) مقادیر محاسبه شده برای چند فلز دیده می‌شوند. جدول ۲۰-۶: حداقل پتانسیل محاسبه شده 0 برای حفاظت کاتدی فلز 0 حاصل ضرب حلالیت 0 0 در مقابل نصف پیل (ولت) (ولت) )۳ (ولت) 0 به منظور اندازه‌گیری شدت جریان خط لوله مقدار افت پتانسیل در طول معینی از آن را مورد بررسی قرار می‌دهند (شکل ۱۹-۴) و از روی آفت پتانسیل حاصله و مقاومت طول معین لوله شدت جریان محاسبه می‌گردد: (۶-۴) شدت جریان -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ۹۳ ج 0 کلید (مرحله اول/ باطری ِ ۷ اقطب های نقاط آزمایش 4 لوله(با اندازه و ضخاستمشخص) ِ شکل ۱۹-۶: اندازه‌گیری شدت جریان خط لوله در مورد فلزات روئین معیار حفاظت فرق می‌کند چون فلزات روئین در میزانهای کم به صورت یکنواخت ولی در میزانهای بالا به صورت حفره‌ای خورده می‌شوند.ء لذا حفاظت کاتدی فلزاتی مانند آلومینیوم یا فولادهای ضدزنگ ۱۸-۸ بستگی دارد به پلاریزده کردن آنها تا مقادیر خیلی فعالتر از پتانسیل بحرانی (نه تا پتانسیل مدار باز آند) که حفره‌دار شدن آغاز می‌شود. این پتانسیل در داخل منطقه روئین بوده ولی هر چه غلظت :|ل) بالاتر باشد کمتر نتحیب است.» به طوری که در |۲2 ۳/ این مقدار برای آلومینیوم برابیر ۵ ولت (در اشل هیدروژن استاندارد) می‌باشد. به این ترتیب آهن که پتانسیل خوردگی آن در آب دریا در حدود ۰/۴ ولت است برای حفاظت کاتدی آلومینیوم مناسب نیست در حالی که روی (71) که دارای پتانسیل خوردگی در حدود ۰/۸- ولت است برای این پتانسیل بحرانی در مورد فولادهای ضدزنگ ۱۸-۸ در [۸۳۳۵201/ برابر ۰/۲۱ ولت بوده و در مورد نیکل در حدود ۰/۲۳- ولت می‌باشد به طوری که کوپله کردن نیکل یا فولادهای ضدزنگ با آهن یا روی (با مساحتهای مناسب) سبب حفاظت در مقابل خوردگی حفره‌ای در آب دریا می‌شود. در برخی تاسیسات دریائی نظیر کشتی‌ها و سکوهای حفاری از این قبیل کوپل‌های گالوانیکی استفاده بعمل می‌آید. گاهی ممکن است قسمتی از لوله تعویض شده و یا بعلل گوناگون خراشیدگیهائی در لوله‌های زیرزمینی بوجود آید. در اینحالات لوله تعویض شده (تازه) یا مناطق خراشیده شده به عنوان مناطق آندی عمل می‌نمایند (شکل ۲۰-۴). -------- صفحهٔ بعد -------- ۹ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پستهای فشار قوی پتریگی 5 0۵.۹۶ ۷ ۱ منطقه آندی ۱ شکل ۲۰-۶: خوردگی ناشی از تعویض قسمتی از لوله (لوله تازه: آند- لوله کهنه: کاتد) ۱۱-۳-۶2 مقاومت خاک مقاومت خاک محیط به مقدار زیادی به ترکیبات شیمیایی آن بستگی دارد. بطوریکه هرچه مقدار مواد اسیدی- بازی و یا املاح جدول ۳۱-۶: انواع زمینها از نس 4 هه خاک [2] رت ام بات بدیهی است که مقاومت الکتریکی زمین به میزان رطوبت آن بستگی داشته و چون رطوبت نسبی زمین در فصول مختلف تغییر می‌کند لذا مقاومت الکتریکی زمین به همان اندازه متغیر خواهد بود. در بعضی از زمین‌ها مقاومت الکتریکی خاک ممکن است بین -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ۹۰ ۰ آلی ۱۰۰۰۰ اهم- سانتیمتر در هوای مرطوب و خشک تغییر کند. لذا برای تعیین مقاومت الکتریکی خاک مناسبترین روش آن است که در فصول تابستان و زمستان اندازه‌گیریهای جداگانه‌ای انجام گیرد. برای اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی خاک می‌توان از استاندارد 2057 ‎۸٩7۹‏ استفاده کرد. معمولاً تجهیزات زیرزمینی»ء در مسیر خود از زمین‌هایی با خواص شیمیایی مختلف و با ۳11 متفاوت عبور می‌کنند. دانستن خواص شیمیایی خاک در طراحی حفاظت کاتدی اهمیت زیادی داشته و مفید خواهد بود. بطورکلی محیط‌های خننی و یا قلیایی اثر چندانی برروی آهن یا فولاد ندارند ولی محیط‌های اسیدی خاصیت دپلاریزاسیون داشته و جریان الکتریسیته بیشتری لازم است تا خط را بصورت پلاریزه نگاه دارد. در چنین شرایطی مهندسین طراح» معیار حفاظت کاتدی را ۰/۸۵- ولت بیشتر گرفته و یا محل ایستگاههای حفاظت را در این نواحی قرار می‌دهند بطوری که حفاظت کاتدی خما لوله در این مناطق از معیار استاندارد کمی بیشتر باشد. باکتریهای زیادی به صورت هوازی و بی‌هوازی وجود دارند که در خوردگی آهن و فولاد تاثیر مستقیمی نداشته ولی در مواد موجود در خاک تغییراتی بوجود می‌آورند که در نتیجه مواد حاصله خورنده بوده و تهدیدی برای تجهیزات مدفون بشمار می‌آیند. مهمترین نوع این باکتری‌ها 51413 ها می‌باشند که غیرهوازی بوده و قادرند ترکیبات سولفونه خاک را احیاء کرده و تبدیل به سولفور 0 + 2310011 +11,8 811+ ,۱۵50 در این فعل و انفعال دو عمل خورنده انجام می‌شود. الف) انجام واکنش توام با مصرف هیدروژن بوده و باعث دپلاریزاسیون تجهیزات می‌گردد. ب ) سولفور حاصل با هیدروژن‌های اطراف ترکیب شده و در نتیجه این فعل و انفعالات. پلاریزاسیون تجهیزات از بین رفته و برای حفاظت آن جریان الکتریکی بیشتری لازم خواهد بود. در این صورت معیار حفاظت به جای ۰/۸۵- ولت باید حداقل ۰/۹۵- ولت (نسبت به الکترود و سولفات مس - مس) انتخاب شود. این باکتریها اغلب در زمین‌های لجنزار» خاک رس و باتلاق‌ها زندگی می‌کنند. ۱۳-۳-۶- خوردگی ناسی از جریان‌های سرگردان با پراکنده قبل از اقدام به طراحی سیستمهای حفاظت کاتدی لازم است که امکان وجود جریان‌های سرگردان در محوطه مورد نظر بررسی گردد. جریان سرگردان جریانی است مستقیم یا یکسو که به صورت مجزا در زمین ایحاد می‌گردد که در اغلب موارد متغیر بوده و در صورت بی‌توجهی نسبت به آن مشکلات و اختلالات زیادی در سیستم حفاظت کاتدی ایجاد می‌شود که در برخی موارد نیز منجحر به خوردگی‌های شدید و غیرمترقبه‌ای خواهد شد. این جریانها از منابع مختلفی همجچون منابع جریان مستقیم خطوط راه‌آهسن (شکل ۲۰-۴ منابع جریان مستقیم مورد استفاده در معادن. تاثیر جریانزهای مربوط بده یک سیستم حفاظت کاتدی بر روی تاسیسات حفاظت نشدهٌ مجاور (شکل ۲۱-۴) و غیره بوجود می‌آیند که البته در برخی موارد نیز متغیر بوده و در صورت بی‌توجهی می‌توانند منجر به مشکلات و اختلالات زیادی در سیستم حفاظت کاتدی شوند. در برخی موارد مقدار و اندازه این جریان‌ها ممکن است به حدی زیاد باشد که به آسانی نتوان توسط سیستم‌های معمولی حفاظت کاتدی آزها را خنثی نمودء مخصوصاً در حالاتی که این جریانها 1- 50| ۵16 ۳۵۵۵۱۶ 4 -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۹ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پستهای فشار قوی در موقع تخلیه (دشارژ) سطوحی را نسبت به محیط اطراف تا چند ولت مثبت نمایند. در صورت وجود چنین شرایطی لازم است که به روشهای کنترل از جمله : ایجاد اتصال بین تأسیساتی که تحت تاثیر قرار گرفته‌اند یا منبع تولید جریانهای مزاحم و یا به هر طریقی که بتوان این جریانها را بدون صدمه‌دیدگی به سیستم از محیط خارج نمود.ء توسل جست. وجود جریانهای سرگردان توسط منابعی که در بالاا اشاره شد سبب ایجاد خوردگی‌هایی در تاسیسات می‌گردد که شدیدتر از خوردگی‌های ناشی از عوامل محیطی می‌باشند. 8سم سک و ورن و1 «هوببویییه دل 77/2/2 ////////---- ۲/2 ی 7/7 اه ار ۶24/4۸ //////////////// رز ای ناحیه خوردگی ‏ محل دریافت جریانات ی شکل۲۱-2: خوردگی ناشی از جریانهای سرگردان (توسط یک سیستم حفاظت‌شده) نوع دیگر از جریانات سرگردان که ماهیت متغیری نیز دارند طوفانهای مغناطیسی است. تاسیسات با طول زیاد از جمله خطوط لوله و کابل‌های زیرزمینی در مقابل این جریانها حساسیت بیشتری نشان می‌دهند.. در شرایطی که طوفان‌های مغناطیسی وجود داشته باشد شدت میدان مغناطیسی زمین تغییرکرده و موقعی که این تغییرات رخ می‌دهند. پتانسیل‌هایی در لوله‌ها یا کابل‌های زیرزمینی ایجاد می‌شود که کاملاً نظیر پتانسیل‌هایی است که در یک مولد برق تولید می‌شود. جریانهای سرگردانی که بوسیله دستگاهها یا سطح مختلفی تاثیر بگذارد و یا مثلاً تا مدتهایی طولانی دیگر ظاهر نشود (البته ایجاد این نوع جریانات سرگردان بسیار کوتاه مدت می‌باشد). -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روشسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ۹۷ علاوه بر جریانهای سرگردان متغیر آشاره شده جریانهای سرگردان دائمی نیز وجود داشته که اغلب ناشی از وجود جریانهای اعمال شده به سیستم‌های حفاظت کاتدی برخی تاسیسات می‌باشند. این جریانها بسهولت می‌توانند به تاسیسات مجاور (که از نظر گرفته باشند (این قبیل موارد اغلب در میدان‌های نفتی و مجتمع‌های صنعتی متراکم که شامل خطوط لوله بدون پوشش تیز باشند در این شرایط تاسیساتی که تحت حفاظت کاتدی قرار نگرفته‌اند در داخل میدان سرگردان قرار می‌گیرند بطوریکه زمین نسبت به آن مثبت شده و در نتیجه این اختلاف پتانسیل مثبت» جریانها وارد آن شده و چون مسیر فلزری (اتصال الکتریکی) وجود ندارد تا این جریانها را به منبعی که آن را تولید نموده برگرداند لذا اجباراً باید به زمین تخلیه شوند که منجر به خوردگی در همین نواحی (که الکتریکی به تاسیسات حفاظت شده متصل نمایند (که با تغییراتی در طراحی و احتمالاً نصب آندهای جدید همراه خواهد بوده شکل ۳-۴ و شکل ۲۴-۴) و یا محل حفره‌های آندی سیستم حفاظت شده تغییر داده شوند بطوری که جریانهای سرگردان حاصل مزاحم تاسیسات مجاور نشوند که این کار بایستی در بررسی‌های اولیه از وضعیت زمین و موفعیت تاسیسات مجاور صورت بگیرد چون تغییرات بعدی مستلزم صرف هزینه‌های زیادتری خواهد بود. خط لواه شکل۲۲-2: خوردگی ناشی از جریانهای سرگردان بر روی تاسیسات مجاور -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۸ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پستهای فشار قوی خط لوله اتصال (عایق‌شده) شکل۳۳-2: جلوگیری از خوردگی ناشسی از جریانمهای سرگردان در تاسیسات مجاور لابل به‌لوله - ناحیه خوردگی اتصال دو طرف فلنج < محل دریافت جریانات سرگزدان " شکل۲۶-2: جلوگیری از خوردگی خط لوله با اتصال آن به منبع جریان یکسو 2-4 حفاظت آندی حفاظت آندی بر اساس تشکیل یک پوسته سطحی محافظ برروی فلزات با اعمال جریان‌های آندی صورت می‌گیرد. برای حفاظت آندی دستگاهی بنام پتانسواستات لازم است. پتانسیواستات یک دستگاه الکترونیکی است که فلز را در یک پتانسیل ثابت نسبت به یک الکترود مرجع نگه می‌دارد. پنانسبواستات دارای ۳ ترمینال است. یکی به قطعه‌ای با سیستمی که باید حفاظت شود متصل می‌گردد. دیگری به یک الکترود کمکی بعنوان کاند (الکترود پلاتین یا پوشش داده شده بوسیله پلاتین) و سومی به یک الکترود مرجع (مثلاً الکترود جیوه). در عمل پتانسیواستات همواره پتانسیل ثابتی بین سیستم حفاظت شونده و الکترود مقیاس برقرار می‌سازد. پتانسیل لازم را با اندازه گیریهای الکتروشیمیایی قبلاً معین می‌سازند. حفاظت آندی سرعت خوردگی را بشدت تقلیل می‌دهد و در بعضی سیستم‌ها این سرعت به میزان ۱۰۰,۰۰۰ برابر کمتر می‌شود. هر چند حفاظت آندی محدود به فلزات فعال- غیرفعال است ولی باید توجه داشت که اکثر فلزات ساختمانی در این خانواده قرار می‌گیرند. لذا این محدودیت چندان مهم نخواهد بود. مزیت -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- رونسهای حفاظت سطوح در برابر خوردگی ۹۹ عمده حفاظت آندی قابلیت استفاده از آن در محیط‌های بسیار خورنده و نیاز به جریان الکتریکی کم می‌باشد. از آتجایی که حفاظت کاتدی در مورد فلزات روئین عملی نمی‌باشد لذا با استفاده از جریان پلاریزه کننده آندی می‌توان آنها را حفاظت آندی نمود. حفاظت آندی را می‌توان فقط در مورد فلزات و آلیاژهایی که به آسانی روئین می‌شوند (موقع پلاریزاسیون آندی) یا فلزاتنی که شدت جریان روئین شدن پائینتری دارند مورد استفاده قرار داد (مثلاً جهت روی» منیزیم» کادمیوم. نقره, مس ویا آلیاژهای مسی). در عمل سیستم‌های حفاظت آندی در مورد مخازن و ظروف واحدهای عملیاتی که دارای محلول‌های خورنده حاوی اکسیژن بوده و خاصیت اسیدی داشته باشند مورد استفاده قرار می‌گیرد. جرا که در این موارد کاربرد حفاظت کاندی به علت اشکالات موجود در پلاریزه کردن کاتدی سطوح مورد نظرء غیرعملی می‌باشد. در شکل ۲۵-۴ نحوهٌ عمل حفاظت آندی برای انجام این کار نشان داده شده است که در آن, 1۳۳]: الکترود مقایسه‌ای» «۸۱: الکترود کمکی, :]/۷۷: الکترود اندازه‌گیری می‌باشند. قاط اتصال 53 غابق شده مخزل اسید سولفورییکک (فولاد ضد زنگ) شکل ۲۵-۶: طرز انجام حفاظت آندی -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- مراجع ۱« مراجع ۱- نشریه انحمن خوردگی ایران؛ سال چهارم» شماره ۱۱ و ۲ اقتاصد خوردگی؛ احمد پیشنمازی و غلامرضا معینی. ۳/۸۲ 6۰ , 10:[100 0.۳ 1۵1165 دعع م۳ نما ۳۵ دز اماصمه مزه م0۳ -2 ۰ ب 1.0۳60 110700۳1 ۶ ۳۵۹۵۵ .۳۵۵۵ ب ۵0118 ۵۳۳۵۹۱۵۵ -3 ۴ خوردگی و روشهای کنترل آن» مهندس رحیم زمانیان» ۰۱۳۷۶ ۵- کنترل خوردگی در صنایع» دکتر سیدمحمدسیدرضی, ۰.۱۲۷۶ ۰ برع[ ۷/۰۷۷/۰۳۵ ۶ ۳۵۹ ۰/1۰ , 5ا۵ 1 1۵۳ 021105 3۳۳۵111۷6 -6 5۰ , عوایع|۵. 3.۷ , ۵۳۵۱ 1۶۵11۳۵ 21106 6 ۳۵۵۲ -7 ۸- استاندارد صنعت برق ایران» استاندارد رنگ و پوشش صنعت برق,جلدهای *عوامل موثر در انتخاب رنگ و پوشش "و ا"نحوه انتخاب رنگ و پوشش" ۹- استاندارد صنعت برق ایران» استاندارد پوشش‌های فلزی» پوشش‌های بادوام و عیوب رنگ و پوشش‌های لاستیکی, جلدهای "شناخت و اصول کاربردی پوشش‌های فلزی" و "معیارهای انتخاب پوشش‌های فلزی" ۰ نشریه انجمن خوردگی ایران (زنگ)» سال چهارم» شماره ۱۱ و ۰۱۲" خوردگی در بتن "۰۱۳۸۲ ۰ , 5005 یک ۷۷11۷ 00ل ب 0۵206 ۱1.۳۰ ب |1۵ 02108 ۱1-0۳822016 ۰ , ۱۷۵۲۵۵5 ۷۷.۱1۰ , 1۵۱۵۵ 0201 01 ۱2-006۵ ۰ ,دفحان ۳.۵/۰ ۳۵۵۵ , 0006 1۵ آععاه ان ما0۲ عنم اه -۱3 ۴- استاندارد صنعت برق ایران» استاندارد طراحی بهینه ۲۳۰و ۴۰۰ کیلوولت. جلد ۲۲۸ "معیارهای طراحی و مهندسی سیستم‌ها و ۵- استاندارد صنعت برق ایرانء استاندارد رنگ و پوشش صنعت برق, جلدهای "عوامل موثر در انتخاب روش آماده‌سازی " و "دستورالعمل آماده‌سازی سطح " ۰ , 5۷51617 0۵101 0۳010011۷6 ب 02۳5 ب 12944 50 , 0۳2۵0173110 51۱00120 [۵ 11۳۵110 -۱6 ۷- پهنه‌بندی اقلیمی آیران» مرتضی کسمایی ۰.۱۳۷۱ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- مشخصات فنی روشهای جفو گٌیری از خوردگی در پست های فشار فوی -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان فصل اول - طراحی حفاظت در برابر خوردگی در پستهای فشارقوی ۱-۱- جمع‌آوری اطلاعات مورد نیاز چهت طراحی ما ۲-۱- مطالعه شاخص‌ها و پارامترهای مشخص کنندهٌ طراحی و ۳-۱- نیازهای یک طراحی صحیح ی ی ۴-۱- روش طراحی شش ۱-۴-۱- روش حفاظت هادی‌های هوایی در برابر خوردگی ی ۲-۴-۱- روش حفاظت سیم‌های مسی متصل به سیستم زمین در برابر خوردگی ی ۳-۴-۱- روشهای حفاظت مقره‌ها در برابر خوردگی اد ۴-۴-۱- روشهای حفاظت لوله‌های تأسیسات در برابر خوردگی ی ۵-۴-۱- سازه‌های فلزری و ۶-۴-۱- روش حفاظت بتن در مقابل خوردگی ی یی وروی ۷-۴-۱- بررسی تجهیزات مدفون در خاک ی ویو وروی ۸-۴-۱- روش حفاظت سینی‌های کابل, پایه نگهدارنده و اتصالات داخل کانالها در برابر خوردگی ... ۹-۴-۱- روش حفاظت کابلهای پست فشارقوی در برابر خوردگی م و ۱۰-۴-۱- روش حفاظت از آسفالت خیابازهای داخلی مه ۱۱-۴-۱- روش حفاظت تابلوهای محوطه (بدنه و تحهیزات فلزی داخلی آنها) ی ۱۲-۴-۱- روش حفاظت ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ در برابر خوردگی و ۱۳-۴-۱- روش حفاظت برقگیرهای اکسید فلزی در برابر خوردگی ما ۱۴-۴-۱- روش حفاظت در برابر جانوران و گیاهان و موجودات بیولوژیکی و ۱-۱۴-۴-۱- کابل‌های فشار متوسط توزیع و ۲-۱۴-۴-۱- برقگیرهای اکسید فلزری و ۳-۱۴-۴-۱- ترانسفورماتورهای جریان و ولتاز دم ۴-۱۴-۴-۱- ترانسفورماتورهای قدرت ام ۵-۱۴-۴-۱- جلوگیری از خوردگی توسط سایر جانوران و حیوانات ی ۱۵-۴-۱- توصیه‌های کلی درخصوص اجتناب از خوردگی ما ۱۱ ۱۱ ۱۲ ۱۲ ۱۲ ۱۳ ۱۳ ۱۳ ۱۷ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱-۲- محافظت از خوردگی و کاربرد رنگ در تأسیسات فلری تا تا تا رت را ری یر را زیر یر زر رین ۱-۱-۳۲- سیستم‌های پوشش رنگ تأسیسات فلزری غوطه‌ور در آب آلوده موم ۲-۱-۲- سیستم‌های پوشش رنگ تأسیسات فلزی در شرایط جوی نامناسب ی ۳-۱-۲- سیستم پوشش رنگ تأسیسات فلزی در معرض شرایط جوی متعادل و مناسب ی ۴-۱-۲- سیستم‌های پوشش رنگ تأسیسات فلزری در معرض حمله شیمیایی شدید دا ۲-۲- محافظت از خوردگی و کاربرد رنگ در بئون ات را رای ار را ی را ی ری را یر ری ری رن و یا بالای سطح آب و ۲-۲-۲ سیستم‌های پوشش رنگ مقاوم در برابر آب برای حفاظت بتون واقع شده در زیر آب و یا بالای ۳۷ -------- صفحهٔ بعد -------- طر احی حفاغفلت در برایر خوردگی در پستهای فشارفوی -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- طراحی حفاظت در برابر خوردگی در پستهای فشار قوی ۳ مقدمه نظر به هزینه فراوان خسارات ناشی از خوردگی در تأسیسات الکتریکی من‌جمله پستهای فشارقوی,» لزوم استفاده از روشهای مختلف حفاظت از تأسیسات و تجهیزات موجود در این گونه اماکن ضروری به نظر می‌رسد. تنوع فراوان شرایط محیطی و اقلیمی در سطح کشور سبب می‌شود که تجهیزات پستهای فشار قوی انواع خوردگی و شدت‌های مختلف را تجربه کنند. برای طراحی دقیق حفاظت سطوح و تجهیزات در برابر خوردگی مراحل زیر باید اجرا شوند: ۱-۱- جمع‌آوری اطلاعات مورد نیاز جهت طراحی برای طراحی روش جلوگیری از خوردگی اطلاعات زیر مورد نیاز است : - لیست اجزاء مختلف پست به تفکیک جنس - شرایط محیطی پست - گزارش عملکرد تجهیزات پست در منطقه و عمر کاری مورد نظر اجزاء مختلف آن - گزارش مکانیک خاک - اندازه‌گیری مقاومت زمین و ارائه گزارش آن -‏ گزارش مطالعات بیولوزیکی و نوع موجودات آسیب‌رسان به تجهیزات شناخت اجزاء مختلف پست برای تعیین جنس مواد تشکیل دهنده و تعیین عوامل خورنده و نوع عامل خورنده لازم خواهد بود. با شناخت اجزاء و مشخص نمودن عوامل خورندهٌ اصلی, سازگاری اجزاء با شرایط محیطی منطقه بررسی و روشهای جلوگیری از خوردگی آنها مشخص می‌شود. گزارش عملکرد تجهیزات پست در منطقه و عمر کاری مورد نظر اجزاء مختلف آن نحوهٌ برخورد با خوردگی تجهیزات و لزوم با عدم لزوم اعمال روشهای جلوگیری از خوردگی را مشخص می‌نماید. میزان مقاومت آلکتریکی خاک بر حسب اهم- سانتیمتر از گزارش مکانیک خاک مورد نیاز است تا بتوانیم برای حفاظت کاتدی از آن بهره بجوییم. چرا که شدت خوردگی خاک بیشتر رابطه مستقیمی با مقاومت الکتریکی آن دارد بطوریکه هر چه مقاومت الکتریکی خاک کم باشدء خورندگی آن بیشتر است و برای اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی خاک می‌توان از استاندارد ۸577۸/.057 استفاده چندانی بر روی آهن یا فولاد ندارند ولی محیط‌های اسیدی خاصیت دیلاریزاسیون داشته و جریان الکتریسیته بیشتری لازم است تا خط را بصورت پلاریزه نگه دارد. گزارش مطالعات بیولوژیکی و نوع موجودات أسیب‌رسان به تجهیزات نیز ضمن ارائه اطلاعات لازم در مورد وضعیت بیولوژیکی» وجود یا عدم وجود عوامل خوردگی میکروبیولوژیکی محیط و وجود سایر حیوانات و جانوران را مشخص می‌نماید که متعاقباً روشهای جلوگیری از آنها را می‌توان ارائه نمود. -------- صفحهٔ بعد -------- 3 رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشسارقوی * مهمترین شاخص در طراحی جلوگیری از خوردگی در پست. عملی بودن آن با توجه به موقعیت محلی و شرایط آب و هوایی و آلودگی محل پست است تا تجهیزات بتوانند در دور عمر خود نیازهای بهره‌برداری را تأمین نمایند. * _دومین شاخص در این زمینه هزینه‌های سرمایه‌گذاری بخصوص برای جلوگیری نسبتاً قابل قبول از خوردگی می‌باشد. شاخص‌ها و پارامترهای دیگری که در جلوگیری از خوردگی تجهیزات پست بایستی در نظر گرفته شوند عبارتند از: - قسمتهای فلزی مانند سینی‌هاء نگهدارنده‌هاء تابلوها و قسمتی از استراکچرها و پایه‌های فولادی تجهیزات که در بیرون خاک هستند و با خوردگی اتمسفری تهدید می‌شوند. در حد مناسب و مورد قبول در مقابل خوردگی حفاظت شوند. - شبکه زمین» لوله‌های تأسیساتی و قسمتی از پایه‌ها و استراکچرهای فولادی که مستقیماً در زمین و یا در بتون مدفون هستند با توجه به وضعیت خورندگی زمین» نوع بتون و تمهیدات بکاررفته در بتون» بتوانند در عمر مفید پست بدون ایجاد اشکال کار کنند. - کابلهای پست که در روی سینی‌ها و یا کف کانال‌های بتونی مستقر هستند بتوانند بدون از دست دادن قدرت عایقی پوشش و ایجاد خوردگی در شیلد و یا زره کار خود را انجام بدهند. - بتون پایه‌های تجهیزات و گنتریهاء بتون کانالهای کابل و فونداسیون ساختمانها با توجه به شرایط محیطی و طول عمر مفید بهره‌برداری پست بتوانند نیروهای وارده را تحمل و از پوسیدگی و ترک برداشتن آنها جلوگیری گردد. - خوردگی گالوانیکی تا حد امکان در محل اتصالات فلز به فلز و پیچ و مهره‌ها وجود نداشته باشد. - امکان شستشوی مقره‌های نگهدارنده شینه‌ها و تحهیزات وجود داشته باشد. - از خوردگی یراق‌آلات و سیم‌های هوایی بنحو مناسبی جلوگیری شود. ۳-۱- نیازهای یک طراحی صحیح در یک طراحی صحیح بایستی موارد زیر در نظر گرفته شوند : -‏ نیازهای مکانیکی و استحکام سازه بهمراه سهم خوردگی هر یک از اجزاء - استفاده از جوشکاری به جای پرچکاری (برای جلوگیری از خوردگی شیاری) طراحی سیستم از نظر قابل تعویض بودن اجزاء -‏ اجتناب از تنش‌های مکانیکی بالا و مراکز تمرکز تنش در قطعات در معرض محیط خورنده - اجتناب از تماس فلزات غیرهمجنس (برای جلوگیری از خوردگی گالوانیک) و بطور کلی اجتناب از غیریکنواختی (فلزات غیر هم‌جنس, حباب هواء گرادیان دما و غیره) - اجتناب از ایحاد گرادیان دمایی در قطعات - حذف هوا برای جلوگیری از احیاء اکسیژن در کاتد (جهت کاهش خوردگی) - استفاده از حفاظت کاتدیک -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- طراحی حفاظت در برابر خوردگی در پستهای فشار قوی - حذف یا کم کردن اثرات محیطی (مثلاً 2015 شدن پست) 2-۱- روش طراحی برای طراحی حفاظت در برابر خوردگی شیمیایی» آسیب جانوران و گیاهان» ابتدا گزارش فاز اول مهندسی احداث پست مورد مطالعه قرار می‌گیرد و بخشی از اطلاعات مورد نیاز طراحی که قابل استخراج از این گزارش است. استخراج و تدوین می‌گردد. قدم بعدی بدست آوردن لیست تجهیزات و اجزاء مختلف پست خواهد بود. در سومین قدم مطالعات بیولوژیکی و نوع موجودات أسیب‌رسان به تجهیزات بررسی و موارد مورد نیاز برای طراحی استخراج شده و سپس تهیه دستورالعملهای لازم برای جلوگیری از خوردگی و آسیب گیاهان و جانوران و شرایط محیطی و عوامل خوردگی مشخص شده برای تک تک تجهیزات و سیستمهایی که در معصرض سیب ناشی از خوردگی شیمیایی و آسیب گیاهان و جانوران قرار دارند در دستور کار قرار می‌گیرد. ۱-2-۱- روش حفاظت هادی‌های هوایی در برابر خوردگی این هادیها معمولاً از آلومینیوم پا مس خالص تهیه می‌شوند لذا چندان در معرض خوردگی قرار ندارند. تنها خوردگی موّْر در این موردء می‌تواند ناشی از وجود سولفات یا ترکیبات سولفاته در اتمسفر محل استقرار پست باشد که این امر ممکن است منجر به تردشدن هادیهای مسی شود. در اینصورت می‌توان از پوشش‌های کروماته یا پوشش‌های نیکل بر روی آنها استفاده کرد. ضخامت این پوشش‌ها باید بنحوی تنظیم شود که بر هدایت الکتریکی این هادی‌ها تأثیر منفی نگذارد. لازم به ذکر است که این مشکلات بجز در اتمسفرهای صنعتی بسیار آلوده و همچنین در مناطق جنوبی کشور و تا فاصله ۵ کیلومتری از دریاء بندرت در سایر مناطق دیده شده است. ۳-2-۱- روش حفاظت سیم‌های مسی متصل به سیستم زمین در برابر خوردگی این سیم‌ها نیز در شرایط بسیار آلوده اتمسفرهای صنعتی ممکن است سولفاته شوند. بهترین روش برای جلوگیری از خوردگی آنها استفاده از پوشش برای این سیم‌هاست. در سایر نقاط بندرت این مشکل در مورد این سیم‌ها بوجود می‌آید. ۳-۶-۱- روشهای حفاظت مقره‌ها در برابر خوردگی معمولاً مهمترین مشکلی که در مورد مقره‌ها بوجود می‌آید. ایجاد رسوب بر روی مقره و کاهش مقاومت عایقی آنهاست. این رسوب در مناطق دریایی» از نوع نمک و در مناطق صنعتی معمولاً ترکیبات چرب است که چون براحتی تجزیه شده و بصورت یون موْرترین روش در برطرف ساختن این عیب تمیزکردن و شستشوی مقره در فواصل زمانی معین است که این فواصل زمانی بستگی به نرخ نشست رسوب بر روی مقره دارد. لازم است قبل از آنکه این رسوبات بر خاصیت عایقی مقره تأثیر منفی گذارند زدوده شوند. همچنین مقره‌های سیلیکونی با توجه به عناصر معدنی موجود در ساختار خود دارای مقاومت حرارتی بسیار بالاتری نسبت به -------- صفحهٔ بعد -------- اً رونشسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی پوشش‌های آلی می‌باشند. پوشش‌های ضدخوردگی سیلیکاتی خود در سه دسته موجودند که عبارتند از: اتیل سیلیکاتهاء سیلیکاتهای پخت تأخیری و سیلیکاتهای هوا خشک که نوع اتیل سیلیکاتی پرمصرف‌ترین نوع در ایران است. این پوشش‌ها بدلیل ایجاد یک شبکه بزرگ معدنی مقاومت بسیار خوبی در مقابل مواد شیمیایی, حلال‌ها و عوامل خورنده دارند. این پوشش‌ها گاه می‌توانند بصورت یک لایهٌ ۹۰-۴۰ میکرونی سالها سطحی را از خوردگی محافظت نمایند. تحربیات نشان داده است که با افزایش میزان رطوبت نسبی هواء خوردگی در یراق‌آلات مقره‌ها افزایش می‌یابد که طراحی ویژه براق‌آلات را به لحاظ جنس, پوشش و شکل اقتضا می‌نماید. به عنوان مثال بعضی تجربیات نشان داده است که مقره‌های با الکترودهای فداشونده (حلقه روی ) برای استفاده در مناطق با آلودگی بالای دریایی و بیابانی یک گزینه مناسب محسوب می‌گردند. از موارد اصلی که به عنوان عامل مهم شروع فرآیند پیری و فساد اولیه مقره‌های پلیمری می‌توان ذکر کرد تشعشع ماوراء بنفش خورشیدی می‌باشد. تسریع پدیده پیری» کاهش خواص آبگریزی و اکسیداسیون سطوح از جمله مواردی است که در شرایط تابش شدید خورشید بر مقره‌های پلیمری وارد می‌گردند. در استاندارد 053 ۸57۸ آزمون 7۷] برای بررسی مقاومت مقره‌های پلیمری ارائه گردیده است و ضروری است مقره‌های پلیمری که در نقاطی با تابش ۷[] زیاد به کار می‌روند از مواد مقاوم در برابر 1۷] ساخته شده باشند و یا آزمون مذکور را با موفقیت گذرانده باشند. جدول ۱-۱ خلاصه تاثیرات شرایط محیطی بر مقره‌ها را به همراه پیشنهادات لازمه آرائه می‌دهد. |- 710 0 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- طو و ماوراء بنفش احی حفاظت در برابر خوردگی در جدول ۱ چگونگی یا میزان تاثیرگذاری چگونگی یا میزان تاثیرگذاری پستهای فشار قوی ۷ -۱: خلاصه تاثیرات شسرایط محیطی بر مقره‌ها نوع و میزان آلودگی بر کارایی الکتریکی مقره‌ها به دلیل تاثیر در استقامت عایقی آنها تاثیر اساسی دارد. انجام پروژه‌های لازم برای طراحی و انتخاب مقره‌های با پروفیل‌های مناسب در شرایط محیطی مختلف کشور - لزوم تدوین مبحث پوشش‌های مقره‌ها و ملزومات بکارگیری آنها در شرایط خاص - استفاده از تجربیات میدانی داخل کشور برای تصحیح جدول طبقه بندی آلودگی و فاصله خزشی مورد نیاز با توجه به مناطق خاص نشاندن یا برداشتن ذرات آلودگی از روی سطح مقره‌ها و یراق‌آلات. به طور کلی باد کم آلودگی را بر روی مقره‌ها می‌نشاند و باد شدید آلودگی را از سطح مقره‌ها پاک می‌کند. علاوه بر آن باد شدید با ذرات شن و ماسه بر یراق‌آلات می‌تواند باعث تسریع خوردگی در آنها گردد. وس وه 1 مختلف کشور در طراحی و انتخاب مقره‌ها اثرشن باد شدید در خوردگی براق‌آلات و ساییدگی سطوح مقره‌ها با توجه به تجربیات ری ان انم ورب دای له تشک عامل ایجاد آنواع تنش‌های مکانیکی بر ساختار ِ شبنم. باعث وقوع پدیده شبنم بر روی مقره‌ها مقره‌ها و در نهایت شکست مکانیکی آنها ِ و کاهش استقامت عایقی و افزایش خوردگی افزایش رطوبت هوا باعث افزایش خوردگی یراق‌آلات و همچنین باعث کاهش استقامت عایقی افزایش سرعت خوردگی در یراق‌آلات و کاهش استقامت عایقی سطحی مقره‌ها به دلیل در شروع و تسریع فرآیند پیرسازی و در نهایت کاهش استقامت عایقی مقره‌های غیرسرامیکی تاثیر اساسی دارد انجام آزمون ‎][٩7‏ با توجه به استاندارد ۸877/4 برای انتخاب و به کارگیری مقره‌ها باتوجه به اینکه مقره‌ها باید بتوانند اضافه ولتاژهای مشخصی را در دوره کاری خود بدون رخداد شکست الکتریکی تحمل نمایند. در طراحی سطح عایقی مقره‌هاء سطح ایزوکرونیک منطقه نصب کاربرد می‌یاید. -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی ۶-2-۱ روشهای حفاظت لوله‌های تأسیسات در برابر خوردگی این لوله‌ها معمولاً از نوع لوله‌های سفید (گالوانیزه) هستند که در محیط‌های معمولی چندان مشکل خوردگی ندارند. ولی در محیطهای با نمک خیلی بالا و خصوصاً دارای تر کیبات سولفاته» ممکن است خورده شده و پوشش محافظ آنها تخریب گردد. در این اپوکسی یا آستری واش پرایمر و پوشش حفاظتی میانی و رویه بر آن و یا حفاظت کاتدی در این مورد می‌توانند موْثر واقع شوند. در شرایط حاد خورنده نظیر سواحل جنوبی» استفاده از روش حفاظت کاتدی بهمراه پوشش‌ها بسیار مفید و مطمئن می‌باشد. ۵-2-۱ سازه‌های فلزی سازه‌های فلزی معمولاً از جنس فولاد با روکش گالوانیزه گرم تهیه می‌شوند. در مورد بخش‌هایی از این سازه‌ها که در مصرض اتمسفر قرار گرفته‌اند (بجز در محل اتصال پیچ و مهره) معمولاً جای نگرانی وجود ندارد و در مقابل هر نوع شرایط آب و هوایی مقاوم هستند. در این بخشها معمولاً مشکل در محل کاربرد پیچ و مهره بوجود می‌آید که ممکن است خوردگی در آن تمرکز یابد. این نوع خوردگی معمولاً از نوع گالوانیکی است و علت آن غالباً به عدم استفاده از پیچ و مهره گالوانیزه, یا از بین رفتن پوشش گالوانیزه در هنگام بستن پیچ و مهره برمی‌گردد. در صورتیکه پیچ و مهره گالوانیزه در دسترس نباشد بهتر است که با بکاربردن واشرهای لاستیکی یا پلاستیکی, از ایجاد اتصال مستقیم بین پیچ و مهره و سازه جلوگیری کرد. بعلاوه در هنگام بستن پیچ و مهره‌ها دقت شود که نیروی اعمالی موجب تخریب پوشش گالوانیزه نگردد. در سازه‌های فلزی» حادترین قسمت پایه‌های آن است که در داخل بتون قرار می‌گیرند. هرچه میزان یون‌های سولفات در بتون بیشتر باشدء خوردگی پایه‌های سازه بیشتر خواهد بود لذا موّثرترین روش جلوگیری از این نوع خوردگی» استفاده از بتونی است که دارای مقداری اکسید آلومینیوم است که این اکسید موجب افزایش پایداری بتون و جلوگیری از واکنش شیمیایی آن با مواد دیگر و ایجاد خوردگی در پایه‌های سازه می‌گردد. بعلاوه رعایت دستورالعمل‌ها و استانداردهای بتون‌ریزی و استفاده از آب مناسب با سختی پایین در فرأوری بتون می‌تواند نقش بسیار موّری را در رفع این عیب بر عهده داشته باشد. راهکار دیگرء استفاده از پوشش حاوی پودر روی» بر پایه سازه درون بتون است. این پوشش باید حدوداً از ۱۵ سانتیمتری بالای بخش قرار گرفته در بتون» بکار رود. 1-5-۱ روش حفاظت بتن در مقابل خوردگی مهمترین عاملی که موجب خوردگی و تخریب بتون می‌گردد سولفاته شدن آن است. عواملی که باعث از بین رفتن حالت بازی بتون می‌شوند در مجاورت آب یا بصورت محلول, ترکیبات آهک سیمان را تغییر داده و موجب فروپاشی بتون می‌شوند. آب هرز تحت شرایط فقدان هوا بوسیله عمل باکتریها ایجاد هیدروزن سولفوره می‌نماید که می‌تواند اسید سولفوریک با غلظت بون» دارای ]ام ۴ یا ۵ است و می‌تواند به تدریج بتون را حل نماید. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- طراحی حفاظت در برابر خوردگی در پستهای فشار قوی ۹ ۷-2-۱ بررسی تجهیزات مدفون در خاک تجهیزات این سیستم از نوع سیم و اتصالات مسی است که بخوبی می‌توانند در محیطهای معمولی (محیطهای با نمک کم و مقاومت زیاد خاک) در برابر خوردگی مقاومت نمایند. اما چنانچه میزان نمک در خاک زیاد باشد و خصوصاً اگر ترکیبات سولفاته در آن وجود داشته باشدء باعث سولفاته شدن تحهیزات شده که موجب ترد شدن آن و تبدیل رنگ آن به رنگ سبز می‌شود. بهترین روش در برطرف ساختن این عیب تغییر محیط خورنده است. یعنی تعویض خاک محل عبور تجهیزات با خاکی که دارای نمک یا ترکیبات سولفاته کمتر است و همچنین تغییر 1[ خاک نیز می‌تواند عملی مفید در جلوگیری از این نوع خوردگی باشد. وارد نمودن تر کیباتی که 1]م خاک را به سمت مقادیر خننی ( ۷ 2 ]0 ) متمایل می‌سازند و یا استفاده از ممانعت‌کننده‌ها می‌تواند روشی موْثر در این زمینه باشد. کندکننده‌ها (ممانعت کننده‌ها) مواد شیمیایی هستند که با افزودن آنها به مقادیر جزئی در محیط‌های خورنده میزان خوردگی بصورت قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یاید. ۸-2-۱- روش حفاظت سینی‌های کابلء پایه نگهدارنده و اتصالات داخل کانالها در برابر خوردگی این تجهیزات همگی از فولاد گالوانیزه گرم ساخته می‌شوند و آنچنانکه قبلاً ذکر شده, معمولاً مقاومت خوبی در برابر خوردگی در هر نوع شرایط آب و هوایی از خود نشان می‌دهند. در این نوع تجهیزات تنها خوردگی گالوانیکی در محل اتصالات و پیچ و مهره‌ای وجود دارد که با استفاده از روشهای گفته شده در مورد سازه‌های فلزی می‌توان از این خوردگی جلوگیری نمود. ۹-2-۱ روش حفاظت کابلهای پست فشار قوی در برابر خوردگی از عبور مسیر لوله‌گذاری» از داخل خاکهای خورنده حتی‌الامکان بایستی اجتناب شود. در غیر اینصورت چنانچه که مجاری کابل لازم است در این نوع خاکها ساخته شودء بایستی آن را طوری ساخت که خورندگی آن به حداقل برسد. بعد از مشخص شدن مسیر تقریبی عبور کابل, خاک از لحاظ شیمیایی باید مورد آزمایش قرار گیرد و چنانچه حاوی موادی از قبیل نمک, کلرء اسید و هک باشد لازم است نوع کابل یا مسیر آن تغییر نماید. وجود مواد خورنده بسته به نوع» کمیت و میزان نفوذ به کابلهاء باعث فساد شیمیایی پوشش خارجی, خوردگی غلاف خصوصاً آلومینیومی» نزول کیفیت مواد سایر اجزاء کابل (از جمله شکنندگی )۳۷ و تورم ترکیبات داخلی) و غیره می‌شوند. بنابراین» این نوع علل خرابی می‌تواند برای انواع کابل‌ها مورد توجه قرار خوردگی در پوشش سربی کابل‌های انتقال مدفون در زمین» عموماً ناشی از الکترولیز است. حفره‌هایی که در نتیجه این نوع خوردگی تشکیل می‌شوند هم می‌توانند از خوردگی ناشی از جریانهای سرگردان نتیجه شوند و هم می‌توانند ناشی از تشکیل پیل‌های موضعی باشند. شکل‌گیری این پیل‌های موضعی معمولاً متفاوت بوده و به محیط‌های خورنده که غالباً دارای اختلاف در غلظت می‌باشند نیز وابسته است. به این ترتیب هنگامی که لوله‌ها یا کابلها یا تجهیزات مدفون دیگر در تماس با خاکهای مختلف بوده و با هنگامی که در خاکی که درصد نمک و رطوبت آن متغیر است قرار می‌گیرند پیلهای غلظتی در سطح آنها تشکیل می‌گردد. هنگامی که کابلی از منطقه‌ای با خاک طبیعی به منطقه‌ای با خاک دستی می‌رود در فصل مشترک خاکها یا نزدیک به آن می‌تواند تحت خوردگی قرار گیرد. به این ترتیب آن قسمت از کابل که در زمین ماسه‌ای قرار گرفته نقش کاتد و آن قسمت از کابل که در زمین خاک رسی یا خاک مرطوب قرار می‌گیرد نقش آند را خواهند داشت. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۰ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشسارقوی خطر خوردگی اجزاء مختلف کابل خصوصاً آلومینیوم (معمولا بعنوان غلاف) بستگی به شرایط محیطی ویژگیهای ساختاری کابلها دارد. تا جائیکه به کابل‌ها مربوط می‌شود رایج‌ترین علل خوردگی, اتصال با مواد فعال است که بدلیل ریختن اتفاقی این مواد در موادی همچون جوهر مس و مایعات نگهدارنده‌ای که ترکیبات مس دارند نباید برای رنگ‌کاری کابلها یا سطوحی که با کابل‌ما تماس دارند بکار روند. زیرا جلوگیری از آلودگی بوسیله این مواد که بصورت مایع بکار می‌روند و منجر به فساد شیمیایی پوشش کابلها مشکل‌ساز خواهد بود. فرآیندهایی شیمیایی» آبکاری فلزات» کار با ترکیبات نفتی و غیره از جمله فرآیندهای مورد بحث هستند. غلافهای ۳۷/۲ ۳07۲ و *7) همگی دارای سوابق مناسبی در ایجاد حفاظت در اینگونه موارد می‌باشند. اگر مایعات هیدروکربن و حلالهای آلی هرچند به مقدار کم برای مدت زمان قابل توجهی در محوطه کابل حضور داشته باشند با تر کیبات پخت حرارتی کابل (یعنی ترکیباتی که با حرارت پخته و سخت شده‌اند) می‌گردند. ماندگاری و دوام اثرات بعدی این جذب.» بستگی به میزان فراریت و درجه آلودگی مایع مورد نظر دارد. نرم‌شدگی و تورم حاصل از حلالهای فرار و قابل تبخیر عموماً پس از تبخیر مایعء ناپدید می‌شود و بدلیل شکننده‌شدن ممکن است در کابل خرابی دائمی ایحاد گردد. ۱۰-۶-۱- روش حفاظت از آسفالت خیابانهای داخلی جهت جلوگیری از رشد گیاهان مضر در سطح پست و جلوگیری از تخریب آسفالت خیابانهای داخلی از علف‌کش‌های مناسب استفاده شود. ۱۱-2-۱- روش حفاظت تابلوهای محوطه (بدنه و تجهیزات فلزی داخلی آنها) همانطور که می‌دانیم خوردگی گالوانیکی در پست‌های انتقال نیرو در تجهیزات فلزی نصب شده مثل استراکچرهاء تابلوها و سایر قسمتهای فلزی پست که دارای اتصالات می‌باشند رخ داده و لذا استفاده از حفاظت کاتدی یا آندی قابل استفاده نیست. در این حاللات می‌توان از دو روش استفاده از پوشش‌ها و رنگ ردن (متناسب با کاربرد آزها) استفاده نمود. مثلاً در استراکجرها روش استفاده می‌گیرد. "- لاستیک کلروپرن ۲ لاستیک کلروسولفونیت پلی اتیلن -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- طراحی حفاظت در برابر خوردگی در پستهای فشار قوی ۹ ۱۳-۶-۱- روش حفاظت ترانسفورماتورهای جریان و ولتاز در برابر خوردگی ۱- هر بخش از تجهیزات باید از مواد مقاوم در برابر زنگ زدگی ساخته شود. استفاده از رنگ‌آمیزی به عنوان وسیله اصلی محافظت در برابر زنگ‌زدگی قابل پذیرش نخواهد بود. تمام قسمتهایی که در معرض خوردگی می‌باشند باید از مواد ضدخوردگی ساخته شوند یا بر طبق استاندارد 1461 150 گالوانیزه گرم گردند. ۳ ترانسفورماتورهای ولتاز و جریان باید به یک جعبه ترمینال ثانویه با صفحه نگهدارنده کابل قابل برداشتن مجهز باشد که در این جعبه ترمینال باید مطابق با درجه حفاظت 1۳54 یا 1۳55 حفاظت شده و وقتی که ترانسفورماتور ولتاژ یا جریان در حال کار است نیز قابل دسترسی و سوراخ‌های نفس‌کش آن در مقابل بارندگی محفوظ و با تور پوشیده شده و در مقابل اثرات نور خورشید. آب و هوا مقاوم باشد. ۰ کلیه قطعات فلزی واقع در این جعبه ترمینال باید در مقابل خوردگی مقاوم باشند. در صورت لزوم گرم‌کننده ضد تقطیر به لحاظ خوردگی در مقابل شرایط محیطی دارد. ۵- جهت درج مقادیر نامی یک صفحه از جنس فولاد ضدزنگ یا سایر مواد غیرقابل خوردگی مقاوم در برابر هوا باید روی سایر روشها درج گردد. دیاگرام اتصالات و نیز اطلاعات باید روی صفحه مزبور آمده باشد. ۷ در ترانسفورماتورهای جریان نوع گازی (5۳6) پایه و محفظه سر ترانسفورماتور جریان باید از جنس آلومینیوم مرغوب ریخته‌گری با فولاد گالوانیزه با پوشش رنگ باشد. ۱۳-2-۱- روش حفاظت برقگیرهای اکسید فلزی در برابر خوردگی ۱- برقگیر باید مجهز به پایانه‌ها و گیره‌های گالوانیزه گرم جهت اتصال آن به طرف فشار قوی و زمین از طریق هادی‌های مسی و آلومینیومی به اندازه‌های ذکر شده در استاندارد باشد. ۲- هر بخش از برقگیر می‌بایست از مواد مقاوم در برابر خوردگی ساخته شود. رنگ‌آمیزی به عنوان روش حفاظت در برابر خوردگی ۴- متعلقات و نگهدارنده‌های ساخته شده از فولاد محفظه برقگیر باید از فولاد قابل شکل‌گیری و با گالوانیزه گرم شوند. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی ۵- دیافراگم آزادکننده فشار (سوپاپ اطمینان) در برقگیرهای پورسلینی باید از جنس فولاد زنگ نزن با خلوص بسیار بالا و یا نیکل باشد که تنها چند دهم میلیمتر ضخامت دارد. معمولاً در طراحی برقگیرء اطمینان از مقاومت این دیافراگم در برابر خوردگی برای مدت طول عمر مورد انتظار (۳۰ سال) بسیار مشکل است. این دیافراگم بر روی حلقه آب‌بندی پرس گردیده و توسط یک حلقه فلزی به فلنج پیچ می‌شود و اهمیت دارد که تنها از ترکیبات تطبیق‌پذیر از لحاظ خوردگی و واکنشهای الکتروشیمیایی استفاده گردد که در غیر این صورتء خوردگی موجب ایجاد نشتی در یک دوره زمانی نسبتاً کوتاه می‌گردد. در شکل (۱-۱) طرح سیستم ۶ تمامی اتصالات باید توسط موادی که تحت هیچ شرایط کاری فسادپذیر نباشند» مهر و موم و آب‌بندی شوند. با شکل ۱-۱: مکانیزم آب‌بندی در برقگیرهای متعارف پرسلینی ۱۶-2-۱- روش حفاظت در برابر جانوران و گیاهان و موجودات بیولوزیکی ۱-۱۶-2-۱- کابلهای فشار متوسط توزیع رایج‌ترین شکل خرابی توسط جانوران جویدن کابلها توسط موشها می‌باشد. واضح است که موشها هر ماده یا شیئی که مسیر حفاظت آنها دارد. موارد این نوع خرابی در کابلهای با غلاف سربی نیز گزارش شده‌اند. تنها حفاظت مناسبی که برای کابلها از این نظر می‌توان در نظر گرفت. یک پوشش سخت فلزی در قالب غلاف یا زره محافظ می‌باشد. یادآور می‌شود که زره‌های نوع رشته‌ای (۷۷111) بر زره‌های نوع تسمه‌ای (:۲۸1) ارجحیت دارند. ۲-۱۶-2-۱- برقگیرهای اکسید فلزی أسیب‌های حاصله از پوسیدگی» خشکیدگی و قارچ‌زدن می‌باید از طریق لعاب‌کاری» روکش‌کاری» ورنی زدن یا سایر طرق موثر جلوگیری گردد. این امر بایستی هم در برقگیرهای با بدنه پورسلینی و هم در برقگیرهای با بدنه پلیمری رعایت گردد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳-۱-2-۱ ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ أسیب‌های حاصل از پوسیدگی» خشکیدگی و قارچ‌زدن باید از طریق لعاب‌کاری» روکش‌کاری یا سایر وسایل موثر جلوگیری گردد. فروشنده باید در پیشنهاد خود نوع وسایل حفاظتی مورد استفاده در این رابطه را قید نماید. در ترانسفورماتورهای ولتاژ خازنی باید تمام اتصال کوتاه به زمین از بین رود. 2-۱۶-2-۱- ترانسفورماتورهای قدرت در صورت قرار گرفتن محل پست در مناطق پرجمعیت و شهری و یا مناطقی که حیوانات در آنجا زیاد می‌باشند» احتمال ورود حبواناتی از جمله گربه و سگ به داخل محوطه پست زیاد بوده و ممکن است این حبوانات باعث ایجاد خطا قطع موقت و یا طولانی مدت پست گردند. در نتیجه وجود تورهای محافظ که از ورود حیوانات به محوطه پست به خصوص ترانسفورماتورها جلوگیری کند الزامی است. همچنین استفاده از عایقهای پلیمری بر روی شینه‌های پست. از بروز اتصال کوتاه فازها جلوگیری خواهد نمود. این مورد جهمت حفاظت در مقابل اتصال کوتاه ناشی از ورود پرندگان بسیار کارآمد می‌باشد. مطابق با استاندارد ۲57.12.00 510 :1۳1 چنانچه کاربر در ارتباط با کاهش فواصل عایقی جرقه" و خطرات احتمالی ناشی از آن به علت نشستن پرندگان و یا حیوانات با توجه به تجربیات قبلی نیاز به طراحی ویژه‌ای را احساس می‌نماید. بایستی در مشخصات ارسالی افزایش فاصله عایقی جرقه میان بوشینگ‌ها را درخواست نماید. این امر به ویژه در سطوح ولتاژی پایین که بطور متناسب فاصله عایقی هوایی جرقه پایین‌تری را دارا می‌باشند ۵-۱-2-۱ جلوگیری از خوردگی توسط سایر جانوران و حیوانات برای جلوگیری از خوردگی توسط جانوران لازم است با توجه به موقعیت پست و نوع حشرات و جانوران موجود در منطقه و زمانما و شرایطی که ظاهر می‌شوند راه‌حل‌ها و روش‌های مناسب مورد استفاده قرار گیرد. جدول (۲-۱) و شکلهای (۲-۱) تا (۴-۱) چند گزینه نمونه در ارتباط با کاربردها و سیستمها و روشهای مقابله با نفود حیوانات کوچک به پست و تجهیزات می‌باشند. ]- ۵6۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱5 سیستم‌های مقابله سیستمهای مقابله روشهای مقابله جدول ۲-۱: سیستم‌هاو ر جلوگیری از نفوذ جانوران از خارج به ۱- پایین آوردن ارتفاع فنس به نزدیک زمین خاردار بین پای فنس و سطح ۳- نصب صفحات آهنی و تا ارتفاع ۵۰ تا ۷۵ سانتیمتر ۳- ممنوعیت از نگهداری حیوانات خانگی در محدوده ۵ از بین بردن عوامل جذب ۶- محصور نمودن محوطه با توری گالوانیزه و ایحجاد شیب منفی در بالای توری با ورق گالوانیزه رونسها, وشسهای نمونه مقابله با نفوذ حیوانات و جلوگیری از صعود جانوران از پایه‌هاو تجهیزات وحفاظت طرف ۰ کیلوولت‌ترانسفور ماتورها ۱-ایحاد مانع واشکال جمت صعود جانوران ۲- استفاده از داروها و سموم ۳- حفاظت ۱- استفاده از پروفیل تیرآهن استراکچر هابوسیله صفحات‌آهنی ۳استفاده از کابل برای اتصالات ثالنیه ترانسفورماتورهای قدرت و طرف ۰کیلوولت ترانسفورماتورهای زمین- کمکی ۴- استفاده داروها و سموم ضدجانوران ۵- استفاده از فنس توری مسقف برای ترانسفورماتورهای تغدیه داخلی» زمین و راکتورهای ۲۰ کیلووات مرتبط با سیم‌پیچ سوم. ۶- انجام بانداژ عایقی بر روی اتصالات مرتبط با آن جهت افزایش فاصله گالوانیزه جلوگیری از خوردگی در پست‌های جانوران کوچک به پست جلوگیری از نفوذجانوران به داخل تابلوهای محوطه و9 عبور کابل‌ها ۱- استفاده از فوم در زیرتابلوها ۲- استفاده از گلندکابل در تابلوها ۳- استفاده از داروها و سموم ۴- قراردادن خروجی النسه ترانسفورماتورهای قدرت و همچنین ورودی و خروجی ترانسفورماتورهای زمین -کمکی در داخل جعبه کابل فنسارقوی جلوگیری از نفوذ جانوران به داخل ساختمانها مسدودکردن فصل ساختمان با ورودی کانال‌های کابل ۱- اس‌تفاده از فوم -------- صفحهٔ بعد -------- ی حفاظت در برابر خوردگی در پستهای فشار قوی 1۳۱۵۲۲۵ | 112 6 )4.0 ۲31۳03۱۷3۱7001 12*)2.6 2 1۱۲۵| 012 8 ۵ )4.0 ۲۲( 0 )031 ۷3017001 12* )2.6 2 1۱۲۵| 012 8 ۵ )1.0 1313( اون 6 2( 2. 6) *12| شکل ۲-۱: روشهای جلوگیری‌از نفوذ جانوران بوسیله تغییرات در نرده‌کشی اطراف پست ۱۵ -------- صفحهٔ بعد -------- اه روشسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی مشذحه قفوم ول برش | - ۱۵ ۳ ۰ 8 مان ز ۳ ۱ ۳ ۲ ی کاء ۳ اس حقره ۱ 5انال] شکل ۳-۱: روش‌های مقابله با ورود جانوران به داخل ساختمانها شکل 4-۱: روش مقابله با صعود جانوران از سازه‌ها و پایه‌های مختلف در پست -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- طراحی حفاظت در برابر خوردگی در پستهای فشار قوی اه ۱۵-2-۱- توصیه‌های کلی درخصوص اجتناب از خوردگی به جای پرچکاری از جوشکاری استفاده کنید. اتصالات پرچی نقاط مناسبی برای خوردگی شیاری هستند. * سیستم‌ها را طوری طراحی کنید که اجزائی که بسرعت خورده می‌شوند بسهولت قابل تعویض باشند. *‏ از کنش‌های مکانیکی بالا و مراکز تمرکز تنش در قطعاتی که در معرض محیط خورنده قرار دارند بپرهیزید. * حتی‌الامکان از تماس الکتریکی فلزات غیرهمجنس جلوگیری کنید تا خوردگی گالوانیکی بوجود نیاید. در صورت امکان در تمام سیستم از یک نوع فلز یا آلیاژهای هم خانواده استفاده کنید و در غیر اینصورت فلزات غیرهمجنس را از هم عایق توزیع غیریکسان درجه حرارت منجر به گرم شدن موضعی و سرعت‌های خوردگی بالا میشود. بعلاوه نقاط گرمتر باعث * موقع طراحی حذف هوا را مدنظر قرار دهید. احیا اکسیژن یکی از مهمترین واکنش‌های کاتدی در خوردگی است و اگر ٩‏ کلی‌ترین قانون» اجتناب از غیر یکنواختی است. فلزات غیرهمجنس, حباب‌های هواء توزیع غیریکنواخت درجه حرارت و در تمام سیستم تا حد امکان یکنواخت کرد. جهت افزایش مقاومت به خوردگی, حتی‌الامکان از فلزات خالص استفاده شود چرا که اصولاً مقاومت به خوردگی یک فلز خالص معمولاً بهتر از فلز ناخالص است. * اثر شرایط اقلیمی در حین حمل و نقل بر تجهیزات. ماهیت موقتی دارد که عمدتاً بر نوع و نحوه ساخت سیستم بسته‌بندی تاثیر می‌گذارد. شرایط لازم در حین جابجایی» انبارداری و نصب در استاندارد 500 ۳۵۲ 0660 ۷08 1107 آورده شده است. بجز در مواردی که مشخص گردیده‌اند. لازم است که شرایط ذیل برآورده شوند: - رطوبت نسبی در دمای ۴۰+ درجه سانتیگراد نباید از ۵۰ درصد تحاوز نماید. در دمای ۲۵+ درجه سانتیگراد تغییرات جزئی از این مقدار مجاز است. عموماً محدودهٌ دمایی ۵۵+ درجه سانتیگراد تا ۲۵- درجه سانتیگراد مجاز است. درجه حرارت ۷۵+ درجه سانتیگراد سقف ۴ ساعت مجاز است. ۹ برای حفاظت لوله‌های تاسیسات در مقابل خوردگی مدفون در شرایط محیطی عادی که خوردگی سیستم زمین و لوله‌های تاسیسات نمی‌تواند زیاد چشمگیر باشد استفاده از پوششهای توام فلزی و غیرفلزی پیشنهاد می‌گردد ولی در محیطهایی که دارای خورندگی بالا و مقاومت خاک کمتر هستند مثل مناطق جنوب خصوصاً استان هرمزگان می‌توان از حفاظت کاتدی یا آندی برای سیستم زمین استفاده نمود. ۹ برای جلوگیری از نفوذ جانوران از خارج به پست» پائین آوردن فنس به نزدیک زمین» نصب یک یا دو سیم خاردار در پای فنس و نصب صفحات آهنی و پلاستیکی یا توری در پای فنس پیشنهاد گردیده است که پائین آوردن فنس به نزدیک -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی زمین در مقابل نصب صفحات آهنی, پلاستیکی یا توری مقرون به صرفه‌تر می‌باشد و برای حفظ یکنواختی و زیبایی نسبت به نصب سیم خاردار ارجج می‌باشد. برای جلوگیری از صعود جانوران از پایه‌ها و تجهیزات» استفاده از پروفیل, پوشاندن قسمتهای پائین استراکچرها توسط صفحات آهن و استفاده از فوم آغشته به سم پیشنهاد گردیده‌اند که به نظر می‌رسد با محافظت کامل از ورود جانوران به داخل پست نیازی به این اقدامات نباشد. ولی پوشاندن قسمتهای پائین استراکچرها توسط صفحات آهن روش ارجح و قابل اعمالی به نظر می‌رسد. ۹ برای جلوگیری از نفود جانوران به داخل تابلوهای محوطه و حفاظت ثالنیه ترانسهای قدرت. قراردادن خروجی تالنیه ترانسفورماتورها در داخل داکت و یا استفاده از کابل ۲۰ کیلوولت برای ارتباطات پیشنهاد گردیده‌اند که استفاده از کابل ضمن عملی‌تر بودن مقرون به صرفه‌تر نیز می‌باشند. * _برای جلوگیری کردن از ورود جانوران به داخل ساختمان کنترل و رله از طریق کانالهای کابل استفاده از فوم و انباشتن کیسه‌های شن پیشنهاد گردیده‌اند که استفاده از کیسه‌های شن مقرون به صرفه می‌باشند. برای حفاظت بتن در مقابل خوردگی ضمن پیشنهاد استفاده از سیمان نوع ۵ (۳۸ درصد 5د.) ۴۲ درصد کول ۴ درصد ۸ و ‎٩‏ درصد ۸۳)) و رعایت استاندارد فرآوری براساس شرایط محیط مورد استفادهء اندودکردن سطح سیمان, قیرگونی کردن» استفاده از رنگ روی بتن و الیاف مصنوعی در زمان ساخت در داخل بتن پیشنهاد می‌گردد. * در صورت وجود سولفات یا ترکیبات سولفاته در اتمسفر محل استقرار پست توصیه می‌گردد از پوشش‌های کروماته یا پوشش‌های نیکل بر روی هادی‌های هوایی (معمولاً از آلومینیوم یا مس خالص) استفاده می‌شود. ضخامت این پوشش‌ها باید به نحوی تنظیم شود که بر هدایت الکتریکی این هادی‌ها تاثیر منفی نگذارد. *‏ جهت جلوگیری از ایجاد رسوب بر روی مقره و کاهش مقاومت عایقی آنهاء موّثرترین روش» تمی زکردن و شستشوی مقره در فواصل زمانی معین است. در مناطقی نظیر استان هرمزگان» استفاده از مقره‌های سیلیکونی علاوه بر آنکه پاسخ بهتری نسبت به مقره‌های آلومینایی دارد. دارای فواصل زمانی شستشوی طولانی‌تری است و در برخی مناطق این فاصلهٌ زمانی ۰ چنانچه لوله‌های تاسیسات که معمولاً از نوع لوله‌های سفید (گالوانیزه) هستند, در محیط‌های با نمک خیلی بالا قرار گیرند. خصوصاً در محیط‌های با ترکیبات سولفاته» ممکن است تحت خوردگی قرار گیرند و پوشش محافظ آنها تخریب گردد. لذا می‌بایست این لوله‌ها را در پشم شییشه قرار داده و یا از پوشش قیر یا ۳۳0۵۲ 127 یا ۳۵۲ 127۲ |۲0۵2 استفاده نمود. * پیچ و مهره در استراکچرها که معمولاً از جنس فولاد با روکش گالوانیزه گرم می‌باشند نیز حتی‌الامکان گالوانیزه باشد و در غیر این صورت بهتر است با بکار بردن واشرهای لاستیکی یا پلاستیکی از ایجاد اتصال مستقیم بین پیچ و مهره و استراکچر جلوگیری کرد. به علاوه در هنگام بستن پیچ و مهره دقت شود که نیروی اعمالی موجب تخریب پوشش گالوانیزه نگردد. ۰ جهت جلوگیری از خوردگی پایه‌های استراکچرها که در داخل بتن قرار می‌گیرنده می‌بایست از بتن با سیمان تیپ ۵ که دارای مقادیری اکسید آلومینیوم است. بهره برد. چرا که هرچه میزان یون‌های سولفات در بتن بیشتر باشد. خوردگی پایه‌های استراکچر بیشتر خواهد بود. روش دیگرء استفاده از پوشش روی بر روی پایه‌های استراکچر که در داخل بتن قرار -------- صفحهٔ بعد -------- رنگ آمیزی و فصل ۲ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم-رنگآمیزی و مشخصات رنگ ۳۱ ۱-۲- محافظت از خوردگی و کاربرد رنگ در تاسیسات فلزی به منظور حفاظت از خوردگی توسط رنگ لازم است که شرایط زیر بوجود آید: - کلیه رنگ‌هایی که امروزه در نقاط مختلف بکار می‌روند کم و بیش در مقابل آب و اکسیژن یا هوا نفوذپذیر می‌باشند. نفودپذیری برخی از ناقلها کمتر است ولی به منظور ایجاد یک پوشش یا لایه محافظ و غیرقابل نفود می‌باید تعداد لایه‌های بطوری که وجود آنها سبب ازدیاد مسیرهای نفوذی در لایه رنگ می‌گردد. خصوصاً پیگمان‌هایی مانند میکاء هماتیت و پودر آلومینیوم که ذرات آنها ورقه‌ای می‌باشند. - معمولاً سیستم‌های رنگ‌کاری از یک لایه اولیه یا آستری و یک یا چند لایه رویه تشکیل می‌گردند. پیگمان‌های موجود در لایه آستری باید دارای خاصیت کندکنندگی باشندء بطوری که وقتی آب به سطح فلز می‌رسد مقداری از پیگمان در آن حل کندکننده به مقدار لازم جهت کاهش میزان خوردگی برسد. البته میزان انحلال به آن اندازه هم نباید زیاد باشد که به راحتی از داخل رنگ خارج شود. تعداد پیگمان‌هایی که در رنگ‌های آستری بکار می‌روند و ضمناً دارای خواص فوق‌الذکر نیز می‌باشند نسبتاً محدوداند که سرنج (,۳0: 0) که در حقیقت ساختمان شیمیایی آن ,۳0:00 (ارتوپلمبات سرب) می‌باشد. کرومات روی (:21۳70) و کرومات روی بازی یا تتروکسی کرومات روی بازی. مولیبدات روی (,7۱100) نیز به عنوان پیگمان کندکننده مورد استفاده قرار می‌گیرد که رنگ آن سفید است در حالی که رنگ کرومات زرد است. بعلاوه نسبت به کرومات‌ها کمتر سمی است. چون پیگمان‌های کندکننده باعث روئین شدن فولادها می‌شوند لدا واضح است که حضور مقادیر زیادی کلرور (مثلاً در آب دریا) سبب کاهش شدید تاثیر آنها می‌گردد. رنگ‌هایی که در آنها از پودر روی به عنوان پیگمان استفاده می‌شود به رنگ‌های غنی از روی (۳۵119 10 -7110) معروف بوده و به عنوان أستر به کار می‌روند. این رنگ‌های آستری فولاد را به صورت کاتدی محافظت می‌نمایند (به همان ترتیبی که در پوشش‌های گالوانیزه عمل می‌کند). از این رنگ‌ها گاهی در سطوح گالوانیزه که قسمتی از آن زنگ زده باشد استفاده می‌کنند زیرا کامل بین ذرات روی با فلز اصلی» مقدار پیگمان در فیلم رنگ خشک شده باید در حدود ۹۵ درصد وزن آن باشد بطوری که این نوع پوشش با داشتن خراشیدگی‌هایی بتواند فولاد را به مدت ۱-۲ سال در آب دریا حفاظت نماید. ولی اگر مقدار روی ۸۶-۹۱ درصد باشد زنگ‌زدگی به ترتیب بعد از ۱-۲ روز یا ۱۰-۲۰ روز ظاهر می‌گردد. از ناقل‌های مناسب برای رنگ‌های غنی از روی که بتوانند این مقدار پیگمان زیاد را در خود جای دهند لاستیک کلره و پلی‌استیرن می‌باشند. ۱-۱-۲ سیستم‌های پوشش رنگ تأسیسات فلزی غوطه‌ور در آب آلوده قطعات فلزی غوطه‌ور در آب آلوده و فاضلاب می‌باید در شرایط بسیار نامناسب در مقابل خورندگی حفاظت شوند. در این شرایطء -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۳ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی مکانیکی را دارا باشد. سیستم‌های ذیل برای تأسیسات فلزی واقع در خارج از سطح آب و در معرض ترشح آب و شرایط بسیار نامطلوب نیز بصورت مور عمل می‌نمایند. مشخصات سیستم شسمارهٌ ۱: سیستم رنگ ایوکسی ‎٩۱۹۲۵۲(‏ ۳۸۹۵۵ 6002۳ ۲۱۵۱۵۲) این سیستم برای سطوح فلزی در تماس با آب آلوده و صدمات مکانیکی استفاده می‌گردد. اعمال سیستم می‌باید در کارگاه صورت 1 ِ اماده‌سازی : بلاستینگ تا استاندارد رت - 515 (استاندارد سوئد) سیستم رنگ : 0 25 5۷۹16 271۳6 ۲۵1۳۵۲ 50 7 ۲01۳1 300 0 -ل100 ۵1۵۲ مشخصات سیستم شماره ۲: سیستم رنگ اپوکسی ‎٩۱۹۲۵۲(‏ ۳۸۹۵۵ 6002۳ ۲۱۵۱۵۲) این سیستم برای سطوح فلزی در تماس با آب آلوده و بدون صدمات مکانیکی استفاده می‌شود. اعمال سیستم می‌باید در کارگاه صورت گیرد. آماده‌سازی : بلاستینگ تا استاندارد 52 - 5آ5 (استاندارد سوئد) سیستم رنگ : 200 10-0 ۲۵1۸۳۵1 300 1]0<1-0 اع |( مشخصات سیستم شماره ۲: سیستم رنگ ایوکسی ‎٩۱۹۲۵۲(‏ ۳۸۹۵۵ 6002۳ ۲۱۵۱۵۲) این سیستم برای سطوح فلزی در تماس با آب آلوده نظر به وجود قطعات آسیب‌پذیرء آماده‌سازی تنها بوسیله چربی‌گیری و با استفاده از تجهیزات مکانیکی و سنباده امکانپذیر است. سیستم می‌باید در کارگاه اعمال شود. آماده‌سازی: پس از چربی‌گیری فلزء آماده‌سازی سطوح به منظور زدودن مواد خورنده و آلودگی‌ها بوسیله تجهیزات مکانیکی و کاغذ سنباده صورت گیرد. سیستم رنگ: 50 ۲ ۱ |۲1 ۲01۸۳1۵۲ 1011-00 300 0 -------- صفحهٔ بعد -------- ۲-۱-۲ سیستم‌های پوسشس رنگ تاسیسات فلزی در شرایط جوی نامناسب شرایط جوی محیط تاسیسات تصفیه آب می‌تواند بسیار نامناسب باشد و سیستم‌های رنگ می‌باید قابلیت مقاومت در مقابل ترشح آب و مواد شیمیایی و شرایط بسیار مرطوب را دارا باشد. بطور کلی لایه‌های پوشش اولیه و ثانویه که در مشخصات ذیل آمده‌اند می‌باید در کارگاه بکار گرفته شوند. پس از مونتاز قطعاتی که در کارگاه استری خورده‌اند لازمست سطوح چربی‌گیری شده و تمیز شوند. سپس سطوح آسیب‌دیده بوسیلهٌ دو لایه ترمیم می‌شوند. در نهایت روکش‌های مقاوم سیستم را تکمیل و با مقررات مسئولین محیط زیست هماهنگ می‌سازد. مشخصات سیستم شماره ۱: سیستم رنگ اپوکسی برای سطوح فلز واقع در شرایط جوی نامناسبء جلای آرایشی پلی‌اورتان با 1 : اماده‌سازی: بلاستینگ مطابق با استاندارد رت - 515 (استاندارد سوئد) سیستم رنگ: 0 ک25 7 5۷51071 721۳6 ۵11۳1۵1)- در کارگاه 50 ۲ ۵1۲1)- در کارگاه گک5 1 ۲8 ]2۱ ۵۱۳۱۵۱)- در محل 0 ک5د 0 )۸ ۳ب51813120- در محل اپوکسی بوده و خواص استقامت در مقابل باد را داراست. 1 آماده‌سازی: بلاستینگ مطابق با استاندارد رت - 515 (استاندارد سوئد) سیستم رنگ: 25 551010 716 1ع۲۵1۲1- در کارگاه 50 ۳[ ۵1۳۱1۵۲)- در کارگاه 0 ۱05 8 )6 ۵۱۱۷۳۱۱)- در محل بوسیله رولرو یا قلم‌مو بکار گرفت. 7 ۲1110۲1۵100 و خواص استقامت در مقابل باد می‌باشد و می‌توان آن را در هوای سرد و برای سطوح نسبتاً وسیع بکار برد. -------- صفحهٔ بعد -------- :۳ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی ِ ۱ اماده‌سازی: بلاستینگ مطابق با استاندارد رسد - 5[5 (استاندارد سوئد) سیستم رنگ: 0 ک25 017 5۷510110 716 ۵[1۳161)- در کارگاه 50 7[ ۵۱۲۱)- در کارگاه 70 8 ]6۳۹1 |۷۵ ل1- در محل 70۳ 8 6۳۹11۳ |۷۵ ل۱- در محل توضیح: استفاده از 00211۳8 ۲1۹1117 [۵ع31 دو لایه ۷۰ میکرونی در صورت استفاده از اسپری بدون هوا و سه لایه ۴۵ میکرونی در صورت استفاده از رولر یا قلم‌مو می‌باشد. ۳-۱-۲ سیستم پوششس رنگ تاسیسات فلزی در معرض سرایط جوی متعادل و مناسب انجام شود و از کوتاهی در اعمال سیستم جلوگیری بعمل آید زیرا که زنگ‌زدگی باعث تضعیف کارائی و ایجاد هزینه‌های نگهداری و آماده‌سازی: بلاستینگ مطابق با استاندارد 52 - 515 (استاندارد سوئد) سیستم رنگ: 25 0 551010 716 ۵11۳161)- در کارگاه 50 7[ ۵۱۲۱)- در کارگاه 0 35 ۳۵6۴8 [۸1۳۵۲۵- در محل (الف) 0 35 7 - در محل 0 ک5د 0 - در محل (ب) 5 35 17- در محل توضیح: پس از انجام سیستم رنگ در کارگاه یکی از سیستم‌های الف و یا ب در محل بکار گرفته می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- آماده‌سازی: پس از چربی‌گیری فلز آماده‌سازی سطوح بمنظور ردودن مواد خورنده و آلودگی‌ها بوسیله تحهیرات مکانیکی و کاغد سنباده صورت می‌گیرد. سیستم رنگ: 50 ۲[ 00۵1:۳1۲)- در کارگاه 50 ۲[ 00۵1:۳1۲)- در کارگاه ک5د 8 ۳۵6۴ [۸1۵۲۵- در محل (الف) 35 7 در محل 35 0 - در محل (ب) 35 71 در محل توضیح: پس از انجام سیستم رنگ در کارگاه یکی از سیستم‌های (الف) و یا (ب) در محل بکار گرفته می‌شود. 2-۱-۲ سیستم‌های پوشش رنگ تاسیسات فلزی در معرض حملهٌ شیمیایی شدید می‌باشند. در اینصورت سیستم رنگ بر مبنای رزین اپوکسی غنی شده بوسیلهٌ آمین‌های حلقوی مورد نیاز می‌باشد. سایر قسمت‌های کلیه سیستم‌های ذکر شده در ذیل می‌باید در کارگاه اعمال شوند و در صورت بکارگیری در محل بایستی تحت شرایط کنترل‌شده آماده‌سازی: بلاستینگ مطابق با استاندارد 52 - 515 (استاندارد سوئد) سیستم رنگ: 50 07 لا -ا00۳ ۲۱۵۲ 150 5 1۳۳۱۲ 0 1۱50 5 1۳۱۲ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۹ رونسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشسارقوی کار گاه اعمال شود. آماده‌سازی: بلاستینگ مطابق با استاندارد 52 - 515 (استاندارد سوئد) سیستم رنگ: 50 6 5۷۹510 71۳6 ۲۵1۳۵۲ 150 |2۵ 001۳۵۲ 150 5 ۳۱۲( 150 5 ۳۱( مشخصات سیستم شماره ۳: سیستم رنگ اپوکسی برای سطوح فلزی در معرض ترکیبات بازی جامد و یا مایع, سیستم در آماده‌سازی: بلاستینگ مطابق با استاندارد 52 - 515 (استاندارد سوئد) سیستم رنگ: 50 6۳ 0۳۱-117 ۱۸۳۵۱ 0 125 11 -ا 0 001۵۲ 75 5 113 ]000 ۵1۳۱۵۲ ۳-۲- محافظت از خوردگی و کاربرد رنگ در بتن رنگ‌ها با پرکردن درزهای بتن توسط فیلم محافظ. تصعید آآب موجود در بتن را به تأخیر می‌اندازند و این آب با سیمان فعل و انفعالاتی شیمیایی انجام می‌دهد و سخت می‌شود. معروف‌ترین این رنگ‌ها شامل رزین کوپلیمر و وینیل کلراید است. این ماده پس از سخت شدن بتن از نفود گاز 0 موجود در اتمسفر به داخل بتن در درازمدت جلوگیری می‌کند (نفوذ گاز ,20 باعث کاهش خاصیت قلیایی بتن و کاهش دوام بتن در مقابل میلگردهای موجود در بتن می‌شود). )+)011(, +0, - 4۳0, +0 بتن بدون رنگ در محیط مرطوب به دلیل جذب آب وزن مخصوص بالاتری دارد و بتن رنگ شده در محیط خشک بعد از آن قرار دارد. آزمونزهای مختلف نشان‌دهنده بهبود مقاومت خمشی و فشاری پس از رنگ‌آمیزی است. افزایش مقدار رنگ روی بتن تا میزان ۰ گرم بر مترمربع مقاومت خزشی را تا ‎٩۴‏ درصد افزایش می‌دهد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱-۲-۲- سیستم‌های پوشسش رنگ مقاوم در مقابل اسید و9 فاضلاب برای حفاظت بتن واقع شده در زیر آب و9 یا بالای سطح آب هیدروژن سولفوره و اسید سولفوریک می‌نماید که می‌تواند غلظت مقطعی تا میزان ۷ درصد اسید سولفوریک ایجاد نماید. این عمل باعث تخریب سریع بتن می‌شود. پوشش آلی حفاظتی می‌باید قادر به مقاومت در مقابل اثرات اسید و جلوگیری از نفوذ گازهای موجود در فاضلاب می‌باشد. در هنگام رنگ‌آمیزی بتن» رطوبت سطح موجود باید کمتر از ۴ درصد (بر طبق مطالعات انجام شده) باشد. مشخصات سیستم رنگ ذیل می‌تواند مقداری از فشار آب ساکن (آب زیرزمین) را تحمل نماید. بنابراین تأسیسات بتنی می‌تواند در زیر سطح آب (آب زیرزمینی) قرار گرفته باشد. می‌باید توجه داشت که سطح بتن رنگ شده بایستی به مدت دو روز دارای رطوبتی کمتر از ۴ درصد باشد و درجه حرارت (عمل ۳۳۱۱۵۲ 0۵۱۳۵ و سپس بوسیلهٌ ۳۳ ۱1071۵۲ ۵11۳۵ پر شود. قویاً پیشنهاد می‌شود که سطح خارجی تأسیسات بتنی بوسیله سیلر 3000 ۳1۱۵|16 به قطر ۲۰۰۰ میکرون پوشیده شود. ترکیبات اسیدی آماده‌سازی : پلاستینگ بتن و انجام تعمیرات لازم بوسیله ]/۸ ۳۳11۵۲ ۲0۵11۳۵ و سپس بوسیله :۳ ۱/0۳1۵ ۲۵1۳:۲۵ 0 ۱000 (16۷۵۱۱1۵) 00۹۵ ۸۳۵۶۳ 0161 2000-3000 ۲۲40 ۸۳۵۲۳ 01۵۲ 2507 5 1۳۳۱ 0 2507 5 1۳۳۱ ترکیبات اسیدی آماده‌سازی : پلاستینگ بتن و انجام تعمیرات لازم بوسیله ]/۸ ۳۳۱1۵۲ ۲011۳۵ و سپس بوسیله :1 3/071۵ ۲۵1۳:۲۵ 0 ۱000 (16۷۵1۱۵) 00۵۹۵۲۵ ۸۳۵۳ 61 ام 0 2000-3000 40 ۸۳۵۲ 0161 0 5000 ۳ 10۳۵۵۲" -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ روسهای جلوگیری از خوردگی در پست‌های فشارقوی ۲-۲-۲- سیستم‌های پوشسش رنگ مقاوم در برابر آب برای حفاظظت بتن واقع شده در زیر آب 9 یا بالای سطح آب حفاظت بتن در مقابل آب تصفیه شده (بدون نمک 9 املاح معدنی) و آب تازه» بوسیلهٌ پوشش‌های آلی می‌باید بدقت مدنظر قرار مخلوط با الیاف نسوز را حل می‌نمایند. این عمل باعث کلسیم‌گیری بتن می‌گردد. بنابراین به منظور جلوگیری از این عمل, سطح بتن سطح موجود کمتر از ۴ درصد باشد. نظر به اینکه هیجگاه بتن بطور کامل در مقابل آب عایق نمی‌باشد باید بخاطر داشت که فشار هیدرواستاتیک آب دیر یا زود باعث قویاً پیشنهاد می‌شود که سطوح خارجی تأسیسات بتنی بوسیلهٌ سیلر 3000 ۳۱۳۵۱۱۵ به قطر ۲۰۰۰ میکرون پوشانیده شوند. سوراخ‌های بزرگ و همچنین سطوح صدمه دیده می‌باید بوسیلهٌ /2 3۳۳11۳۵۲ ۲0110۳۵ و بدنبال آن توسط ۳ ۱071۵۲ ۲۵۱۸۵۲۵ ترمیم گردند. مشخصات سیستم شماره ۱ سیستم رنگ اپوکسی برای بتن در معرض آب آشامیدنی و ی آب تازه در صور تیکه تأسیسات بتشی در زیر آب (سطح آب زیرزمینی) واقع باشند. آماده‌سازی : پلاستینگ بتن و انجام تعمیرات لازم بوسیله ]/۱ 1۲۱۱۵۲ ۵11۳۵ و سپس ۲:۲ ۸/0۲1۵ ۲۵1۳۳۲۵ 0 ۱000 (۷۵11۵ع1) ۲۵۳۳۵۵ ۸۳۵۳ 01۳6 0 2000-3000 )۲ ۸۲۳۵۳۲ ۵1۳۱۵۲ ,500 101-6۹۳0 0۱۳۵۱ مشخصات سیستم شماره ۲ سیستم رنگ با پایه اپوکسی برای بتن معرضص آب آشامیدنی و 1 آب تازه در صورتیکه تأسیسات بخوبی در بالای سطح آب زیرزمینی واقع باشند. آماده‌سازی : پلاستینگ بتن و انجام تعمیرات لازم بوسیله ۸ ۳۲11۵۲ ۲010۳۵ و سپس 1:۳ ۱10۲1۵۲ ۲۵1۵۲۵ ۱000 (۱۱۳۵ع12۷) ۵۲۵۵۵ ۸۲۳۵۲ ۵1۳۱۵۲ 5007 0 163۳-6۹۳ 0۵1۵۲ -------- صفحهٔ بعد -------- مراجع ۳۹ مراجع ۰ , 1:[100 0.۳ 101165 دحعم ام نما ۳۵ دز اماصمه 0۵۵0 -2 ۰ ب 1.0۳663 ]110700۳ ۶ ۳۵۹۵۳۵ ۳۵۵۵ ب 8 ماع 0۳۵۹0۵ -3 ۴- خوردگی و روشهای کنترل آن» مهندس رحیم زمانیان» ۱۳۷۶. ۵- کنترل خوردگی در صنایعء دکتر سیدمحمدسیدرضی, ۰.۱۲۷۶ ۰ , ۵7| ۷۷/۰۷۷/۰۳۵ عک 0۳۵۵ ۰۵۰ , 8اه 1۵۳ کع 02 ۳۳۵۱11۷۵ -6 ۰ , ع6اقع| 1.۷.0 , |1۳۵۵ 1۹11۳۵ 0۵110۵8 ۶ ۳۵1 -7 ۸- استاندارد صنعت برق ایران» استاندارد رنگ و پوشش صنعت برق,جلدهای "عوامل موثر در انتخاب رنگ و پوشش "و "نحوه انتخاب رنگ و پوشش" -٩‏ استاندارد صنعت برق ایران» استاندارد پوشش‌های فلزی, پوشش‌های بادوام و عیوب رنگ و پوشش‌های لاستیکی» جلدهای "شناخت و اصول کاربردی پوشش‌های فلزی" و "معیارهای انتخاب پوشش‌های فلزی" ۰ نشریه انجمن خوردگی ایران (زنگ)» سال چهارم» شماره ۱۱ و ۰۱۲" خوردگی در بتن "۰.۱۳۸۲ ۰ ,و 505 عک ۷۷1۱۵۷ 0 0ل ب 02206 11۳۰( 1۵1۵۵ 02108 ۱۱-0206 ۰ , ۱۷1۵۳۵۵05 ۷۷.۱۰ , 101۵10۵ 02101 01۲ دع ۱2-001۱ ۰ ,دقع 0 ۳.۵/۰ ۳۵11۵۵ , عاع 0 1۵ اععاد ان ۲01010 006 1 -3 ۱ تحهیزات حفاظت در مقابل خوردگی " ۵- استاندارد صنعت برق ایران؛ استاندارد رنگ و پوشش صنعت برق. جلدهای "عوامل موثر در انتخاب روش آماده‌سازی " و "دستورالعمل آماده‌سازی سطح " ٩۷۹161 , ۰‏ 02101 0۳۵1011۷۵ ب کا 02 ب 12944 150 ب 0۳2۵012۵110 0120 0اه 11۵110۵ -۱6۵ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- دفتر نظام فنی اجرایی معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور با گذشت بیش از سی سال فعالیت تحقیقاتی و مطالعاتی خود» افزون بر چهارصد عنوان نشریه تخصصی- فنی» در قالب آیین‌نامه» ضابطه معیارء دستورالعمل» مشخصات فنی عمومی و مقاله به صورت تالیف و ترجمه» تهیه و ابلاغ کرده است. نشریه حاضر در راستای موارد یاد شده تهیه شده» تا در راه نیل به توسعه و گسترش علوم در کشور و بهبود فعالیت‌های ۲ ققابل دستیابی می‌باشد. دفتر نظام فنی اجرایی -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- این نشریه با عنوان «مشفخصات فنی عمومی و اجرایی پست هاء فطوط فوق توزیع و انتقال - روش های جلوگیری از فوردگی در پست های فشار قوی» هاوی مطالب مربوط به اهداف: کلیات و تعاریف. شنافت انواع فوردگی ‎٩ (وشهای جلوگیری از آن. سطوم نیازمند به حفاظت در برابر خوردگی» روشهای حفاظت در برایر خوردگی. طراهی حفاظت در برابر خوردگی. رنگ آمیزی و مشخصات رنگ مورد استفاده در پست های فشار وی ۳ب تا ۴۰۰ کیلوولت می باشد. -------- صفحهٔ بعد --------