خوردگي در صنعت INDUSTRIAL CORROSION

1. خوردگي در صنعتINDUSTRIAL CORROSION

2. پليني فيلسوف بزرگ يوناني (79 ـ 23 ميلادي) همفري ديوي (H.Davy) دانشمند انگليسيدر سال 1824 مايكل فارادي ديگر دانشمند انگليسي در سالهاي 40ـ1830 ريچارد آديدر سال 1847 ميلادي در سال 1903 ميلادي براي اولين بار در ايالات متحده آمريکا، مبحث خوردگي به عنوان يک علم در دانشگاه تدريس شد در دهه 1930 گام مهمي در مورد خوردگي برداشته شد و حفاظت كاتدي (CP) كاربرد گسترده‌اي پيدا كرد در نهم اكتبر 1943، يازده مهندس خوردگي جديت به خرج دادند و انجمن ملي مهندسان خوردگي متولد شد. تاريخچه علم خوردگي

3. EL AL Boeing 747 CrashOn October 4, 1992 an EL AL 747 freighter crashed in Amsterdam, killing all four hundred people on board and over 50 people on the ground. The cause of the crash was the number 3 and 4 engines separated from the wing, causing a loss of control

5. Piping Rupture Caused by Flow Accelerated Corrosion (FAC)A piping rupture likely caused by flow accelerated corrosion and/or cavitation-erosion occurred at Mihama-3 at 3:28pm on August 9, 2004, killing four and injuring seven. One of the injured men later died, bringing the total to five fatalities. The rupture was in the condensate system, upstream of the feedwater pumps (diagram), similar to the Surry and Loviisa locations

9. Union Carbide India Limited (UCIL) بوپال هنداين حادثه در نتيجه تركيبي از خطاي قانوني،فني،سازماني و اشتباه انساني رخ داد

11. 1988 - The Aloha IncidentThe structural failure on April 28, 1988 of a 19 year old Boeing 737, operated by Aloha airlines, was a defining event in creating awareness of aging aircraft in both the public domain and in the aviation community.

12. Guadalajara Sewer Explosion due to Corrosion An example of corrosion damages with shared responsibilities was the sewer explosion that killed 215 people in Guadalajara, Mexico, in April 1992. Besides the fatalities, the series of blasts damaged 1,600 buildings and injured 1,500 people

13. NYC explosion of steam pipe 'like a volcano'USA Today  Wednesday, 18 July 2007

14. درسالهاي اخير از بين رفتن ساختمانها، پلها، سازه هاي فلزي و غير فلزي و آثار باستاني و ... در اثر خوردگي همراه با افزايش خطرات ناشي از نشت مواد، انفجار مخازن يا راكتورهاي مواد شيميايي و آلودگيهاي محيطي و خطرات بهداشتي براي محيط و افراد، مشكلات جدي و متعددي براي نسل بشر بوجود آورده است. تحليل داده‌هاي حاصل از ضايعات هيدروكربن‌ها نشان مي‌دهد كه خوردگي به لحاظ آماري دومين عامل ايجاد اين ضايعات مي‌باشد علت حساسيت موضوع خوردگي

15. تمام مواد با نسبتهاي مختلف خورده مي شوند. همچنين كليه محيطها ممكن است خاصيت خورندگي داشته باشند. علت اينكه امروزه بر روي مسأله خوردگي اين چنين تأكيد مي‌شود به مخاطره افتادن سلامتي انسان و محيط زيست است که تخمين اين‌زيانها در قالب اعداد و ارقام نمي‌گنجد بهمين دليل نياز مبرم و فوري به ساخت و حفاظت و ايمني و نگهداري تاسيسات مدرن نظير نيروگاههاي هسته اي، صنايع نفت و گاز و پتروشيمي و ... و حمل و نقل زميني، دريايي و هوايي وجود دارد .

16. خوردگي يك پديده فراگير و جهاني بوده و موجب تخريب و تغيير ماهيت موادي مي‌شود كه در طبيعت موجودند و يا به طور مصنوعي ساخته مي‌شوند. بر اساس آمار موجود در سطح بين المللي، هر نود ثانيه يك تن فولاد در اثر خوردگي از بين ميرود كه انرژي مورد استفاده براي توليد اين مقدار فولاد، معادل مصرف انرژي يك خانوار متوسط در سه ماه است.

17. زنگ زدن (Rusting)، به نوعي از خوردگي آلياژي آهن و فولاد اطلاق مي‌شود در حاليكه خوردگي (Corrosion) شامل اكثريت فلزات مي‌باشد. بعلاوه ترجيحاً براي بيان ضايعات در غير فلزات از الفاظ Deterioration و يا Degradation ـ به معناي زوال پوسيدگي ـ استفاده مي‌شود، زيرا مكانيسم خوردگي فلزي با پوسيدگي در غير فلزات و مثلاً پليمرها، متفاوت است. تعريف خوردگي

19. استاندارد ISO 8044 خوردگي را به شكل زير تعريف مي‌كند: • ”واكنش فيزيكي ـ شيميايي متقابل بين فلز و محيط اطراف آن كه معمولاً داراي طبيعت الكتروشيميايي بوده و نتيجه آن تغيير در خواص فلز مي‌باشد. اين تغييرات خواص ممكن است منجر به از دست رفتن توانايي عملكردي فلز، محيط، يا سيستمي شود كه اين دو قسمتي از آن را تشكيل مي‌دهند.

21. خوردگي را مي‌توان ميل ترموديناميکي براي بازگشت به اصل خود فلزدانست و آن را چنين توضيح داد: فلز هنگامي كه به شكل تركيبات كاني در سنگ معدن موجود است از نظر تركيبي در وضعيت پايدار قرار دارد و در واقع خوردگي عكس متالوژي استخراجي است .

22. درجه ي خلوص فلز تغييرات فيزيکي و مکانيکي فلز غلظت ماده ي موثر و جنس آن(عامل خورنده) مقدار اکسيژن PHمحيط درجه حرارت عوامل موثر در خوردگي فلزات:

23. عملاً كليه محيطها خورنده هستند، لكن قدرت خورندگي آنها متفاوت است. مثالهايي در اين مورد عبارتند : از هوا و رطوبت، آبهاي تازه، مقطر، نمكدار، و معدني، آتمسفرهاي روستائي، شهري، و صنعتي، بخار و گازهاي ديگر مثل كلر، آمونياك، سولفور هيدروژن، دي اكسيدگوگرد، و گازهاي سوختني، اسيد هاي معدني مثل اسيد كلريدريك، سولفوريك، و نيتريك، اسيدهاي آلي مثل اسيد نفتنيك، استيك، و فرميك، (بازها)قليا ها، خاكها، حلالها، روغن نباتي و نفتي، و انواع و اقسام محصولات غذائي، بطور كلي مواد "معدني" خورنده تر از مواد " آلي" مي باشند. محيطهاي خورنده

24. انواع اثرات زيانبار خوردگي اثرات ظاهري به ويژه در موردکالاهايي که بايد داراي ويژگي تزئيني نيز باشد. هزينه هاي نگهداري هزينه ناشي از توقف توليد آلودگي محصول، بويژه در مواردي نظير پلاستيکهاي شفاف، پيگمنتها، داروها، مواد غذايي و نيمه هادي ها هدر رفتن ترکيبات و مواد با ارزش تاثير بر ايمني کارکنان و محيط زيست که در بر گيرنده کار با گازها و مايعات سمي، انفجاري، راديواکتيو، بيولوژيک و يا مواد داراي حرارت و فشار بالا است .

25. علاوه بر آن مخارجي نظير، جايگزين‌ كردن تجهيزات خورده شده، تعطيلي و خاموشي واحدها بدليل جايگزيني تجهيزات خورده شده، ايجاد اختلال در فرآيندها بدليل خوردگي تجهيزات و عدم خلوص محصولات فرآيندي به دليل نشت ناشي از خوردگي در اتلاف محصولات مخزن‌هايي كه مورد حمله خوردگي قرار مي‌گيرند، از مهمترين هزينه‌ها و زيان‌هاي حاصل از خوردگي مي‌باشد.

26. انواع خوردگي • خوردگي تنشي • خوردگي خستگي • صدمات هيدروژني • اكسيداسيون در درجه حرارتهاي بالا • خوردگي اتمسفري • خوردگي بيولوژيك • خوردگي گالوانيك • خوردگي يكنواخت • خوردگي شياري • خوردگي حفره‌اي • خوردگي مرزدانه‌اي • خوردگي جدايشي • خوردگي سايشي

27. ضرر سالانه اثرات خوردگي در ايالات متحده و اروپا حدود 1/3 درصد توليد ناخالص داخلي برآورد مي‌گردد كه طبق آمار، خسارات خوردگي كه طي 22 سال گذشته در صنايع آمريكا رخ داده، چيزي حدود 380 ميليارد دلار مي‌باشد. ميانگين سالانه اين خسارت‌ها حدود 17 ميليارد دلار است كه از كل هزينة سوانح طبيعي از قبيل زلزله، سيل و آتش‌سوزي در اين كشور بيشتر مي‌باشد. اهميت ايمني، بهداشتي و زيست محيطي خوردگي

28. خوردگي در كشور كانادا در فاصله زماني 1977 تا 1996، 10 بار باعث نشتي خطوط لوله و 12 بار باعث انفجار گرديده كه از جهاتي اهميت اين موضوع را تا حدي آشكار مي‌سازد. گزارشات خرابي‌هاي حاصل از خوردگي نشان مي‌دهد كه علل وقوع اين پديده عمدتاً بر اثر كوتاهي‌ در لوله‌كشي‌ها و ساخت و نصب تجهيزات مي‌باشد كه منجر به انفجار، آتش‌گرفتن و منتشرشدن مواد سمي در محيط زيست مي‌گردد.

29. اكثر صنايع و كارخانه‌ها قادر به اعلام هيچگونه اطلاعات و آماري در ارتباط با مسائل اقتصادي خوردگي نبوده و در بسياري از موارد خسارتها و هزينه‌هاي ناشي از خوردگي در قالب مخارج تعميراتي نهفته است. به عنوان مثال اقداماتي چون تعويض لوله‌هاي خورده شده و يا تعويض پليت‌هاي بدنه كشتي كه بايد به عنوان آخرين راهكار كنترل خوردگي انجام شود، به عنوان تنها راه بر طرف كردن مشكل خوردگي انجام مي‌شود.

30. متاسفانه در ايران برروي آمار خوردگي فعاليت زيادي انجام نشده و آمار رسمي در اين زمينه وجود ندارد. اما بر اساس شواهد مي‌توان اذعان نمود كه هزينه‌هاي خوردگي در ايران اعدادي نجومي خواهد بود، چراكه اولا در اكثر صنايع مقوله خوردگي كاملا ناشناخته بوده و از روش‌هاي پيشگيري استفاده نمي‌شود. ثانيا اگر خوردگي در صنعتي شناخته شده باشد از روش‌هاي پيشگري قديمي و هزينه‌بر براي مقابله با آن استفاده مي‌شود. بنابراين تخمين‌ها براي هزينه خوردگي مي‌تواند بيش از 5 درصد درآمد ناخالص ملي در كشور باشد.

31. با توجه به شرايط اقليمي و تنوع آب وهوايي ايران، مناطق خورنده زيادي در كشور وجود دارد. خليج فارس و درياي عمان يكي از خورنده‌ترين آب‌هاي دنيا مي‌باشند. تجهيزاتي كه در اين آبها كار مي‌كنند (اعم از تجهيزات ثابت مانند اسكله‌هاي نفتي و سكوها و تجهيزات متحرك مثل نفت‌كش‌ها، ناوها و ناوچه‌هاي جنگي) تحت شديدترين خوردگي‌ها قرار دارند. در مركز ايران محيط كويري و صنعتي و در شمال اتمسفر باراني، شرايط مناسبي براي خوردگي تجهيزات فراهم آورده اند. آسيب شناسي صنعت

32. براي شناخت صحيح‌تر خوردگي و اهميت آن بايد به آسيب‌شناسي صنعت پرداخت، زيرا يکي از مهمترين عواملي که گريبانگير رشد صنايع و به خصوص صنايع ايران مي‌باشد، عدم درک عميق مساله خوردگي است. شايد بتوان دو دليل عمده براي اين بي‌عنايتي برشمرد:در رابطه با ضرر و زيانهاي وارد آمده توسط خوردگي به صنايع، نه تنها آمار مستند نيستند بلکه حتي تخمين‌هاي رسمي مستند و قابل اتکا وجود ندارد، لذا مشخص نيست که خوردگي چگونه به آرامي اما بطور مداوم ثروتهاي ملي را هدر مي‌دهد.

33. ابعاد فاجعه آميز خوردگي از نظر اتلاف ماده و انرژي و ضرر و زيانهاي زيست محيطي روشن نيست. لذا اکثرا با تصور اينکه مسائل مالي مربوط به خوردگي در بررسيهاي مالي، اقتصادي در سر فصل استهلاک ديده مي‌شوند، از ابعاد واقعي قضيه بي‌خبر مي‌مانند و در نتيجه اهميت مساله همواره در هاله اي از ابهام باقي مي‌ماند.

34. 1- افزايش آگاهي از هزينه‌هاي بالاي خوردگي و پتانسيل‌هاي كاهش هزينه.2- تغيير اين نگرش غلط ‌كه كاري در مورد كاهش هزينه‌هاي خوردگي نمي‌توان انجام داد. ‌3- تغيير سياست‌ها، قوانين، استانداردها و بهبود مديريت تا جائيکه هزينه‌هاي خوردگي را از طريق مديريت خوردگي اثربخش كاهش دهيم. استراتژي‌هاي پيشگيري مي‌تواند شامل موارد زير باشد:

35. 4- افزايش آموزش و مهارت كارمندان بمنظور شناخت و شناسايي روش‌هاي كنترل خوردگي.5- بازنگري در فرآيند طراحي محصولات در راستاي جلوگيري از افزايش هزينه‌هاي خوردگي.6- طراحي و تدوين متدهاي پيش‌بيني پيشرفته در عمر محصول و تشخيص در حين فرآيند.7- ايجاد فناوري‌هاي پيشرفته كنترل خوردگي كه از تحقيقات به‌وجود مي‌آيد.

36. پژوهش‌ها نشان مي‌دهد با رعايت ضوابط و اصول مربوطه مي‌توان از 70 درصد اين خسارت‌ها جلوگيري كرد. طبق گزارش انستيتو باتل با اعمال ساده دانش و تكنولوژي موجود، از يك سوم هزينه‌هاي خوردگي‌ صنايع جلوگيري به عمل مي‌آيد. نكتة ديگري كه غالباً مورد غفلت قرار مي‌گيرد اين است كه خسارات غيرمستقيم خوردگي در برخي موارد به مراتب بيشتر از خسارات مستقيم آن مي‌باشد. به‌عنوان نمونه، تعويض پروانه پمپ سانتريفيوژ نه تنها هزينه‌اي براي تعمير خود قطعه ايجاد مي‌كند، بلكه قطع جريان در فرآيند، باز و بسته‌شدن پمپ و هزينه دستمزد را نيز به‌دنبال دارد.

37. انجمن هاي علمي (اعم از كانون هاي تفكر) موظفند، راه كار هاي مديريت خوردگي را به گوش مجامع تصميم گير حكومت برسانند تا با تهيه قوانين عملياتي براي اجراي قانوني آن در سطح كشور اقدام گردد. در هر مجموعه در معرض خوردگي، ارزيابي ريسك، طراحي سيستم هاي كنترل خوردگي و استفاده از بازرسان در تهيه گزارش هاي فني مي تواند در ارتقاء مديريت خوردگي موثر باشد. با استفاده از گزارش هاي جمع آوري شده و تدوين آن ها مي توان دستور العمل هايي را بدست آورد كه اجراي آن در كل كشور موجب جلو گيري از وارد آمدن خسارات مالي و جاني مكرر ناشي از خوردگي شود. نتيجه گيري

38. . http://www.corrosioncost.com • http://www.acanz.org.nz • http://www.asme.org • اصول علم مواد : تاليف حسين تويسرکاني • مهندسي خوردگي : ترجمه دکتر ساعت چي • مقدمه اي بر بيومتريال ها:ترجمه مهندس فتحي و دکتر مرتضوي • D. Miller "Corrosion Control on Aging Aircraft: What is being done ?", Materials Performance, October 1990, pp.10-11. (back) • J.F. Wildey II, "Aging Aircraft", Materials Performance, March 1990, pp.80-85. (back) • J.P. Komorowski et al. "Quantification of Corrosion in Aircraft Structures with Double Pass Retroreflection", Canadian Aeronautics and Space Journal, Vol.42, No.2, June 1996, pp.76-82. • - جواهردشتي، رضا؛ “خوردگي ميکروبي:دشمني که نبايد دستکم گرفت”،گسترش صنعت سنگين،سال هفتم،شماره 320، 1375زمانيان، رحيم؛ ”خوردگي و روشهاي كنترل آن”، چاپ سوم، انتشارات دانشگاه تهران، 1376. فونتانا، مارس؛ “مهندسي خوردگي”، ترجمه دكتر احمد ساعتچي، انتشارات جهاد دانشگاهي واحد صنعتي اصفهان. • پيشنمازي، احمد و معيني، غلامرضا؛ “اقتصاد خوردگي در ايران(با نگرش بر مشكلات، آمار و ارزيابي‌ها)” – هشتمين كنگره ملي خوردگي- دانشكده فني دانشگاه تهران، 1382معيني، غلامرضا؛ ”جزوه اموزشي خوردگي و روشهاي پيشگيري آن”، انجمن خوردگي ايران، نيروي دريايي سپاه، 1379. مفيدي، جمشيد؛ ”اصول خوردگي و حفاظت فلزات”، انتشارات دانشگاه تهران، 1377. هوفر، فرآن؛ ” اصول خوردگي” انتشارات جهاد دانشگاه صنعتي شريف، 1367