1- خوردگی گالوانی:
مس و آلیاژهای آن در سری گالوانی در موقعیت وسط قرار دارند. مس نسبت به آلومینیم و فولاد زنگ نزن کاتدی و نسبت به فولاد زنگ نزن پسیو, آلیاژهای با درصد بالای نیکل و تیتانیم آندی است. در کاربردهای مربوط به آب دریا لوله های کاپرونیکل، فولاد زنگ نزن و تیتانیم نجیب تر از صفحه های لوله گیر مونتز و برنز آلومینیم هستند. بنابراین خوردگی گالوانی صفحات لوله گیر ساخته شده از جنس آلیاژهای سری دوم زمانی رخ می دهد که لوله ها از جنس آلیاژهای سری اول باشند.
2- حفره دار شدن:
مهم ترین مشکل آلیاژهای مس حساسیت آن ها به حفره دار شدن در آب های حاوی ترکیب اکسیژن و سولفید است. بنابراین مس برای کاربردهای ساحلی مناسب نیست. اما آلیاژهای C70600 و C71500 مقاومت عالی را در برابر حفره دار شدن در آب دریا از خود نشان می دهند.
3- خوردگی بین دانه ی:
حساس ترین آلیاژها برای این نوع خوردگی عبارتند از مونتز متال، آلیاژ دریایی، برنج های آلومینیم و برنزهای سیلیسیم.
4- آلیاژ زدایی (روی زدایی):
برنج های حاوی بیش از 15 درصد روی مانند مونتز متال سرب دار , برنج دریایی و برنج کشتی هنگامی که در معرض تماس طولانی با آب آرام یا اندک اسیدی قرار می گیرند دچار آلیاژ زدایی می شوند. روش های کنترل روی زدایی عبارتند از:
1- آلیاژهای مس با درصد مس بیش از 85 درصد در برابر روی زدایی مقاومت می کنند. حساسیت به SCC با افزایش درصد روی افزایش پیدا می کند. مقاومت به خوردگی برخوردی با کاهش روی افزایش می یابد.
آلومینیم زدایی:
آلومینیم زدایی در برنزهای آلومینیم با 5 الی 8 درصد آلومینیم گهگاه گزارش شده است اما تا زمانی که درصد آلومینیم به 9 تا 11 درصد نرسد این مشکل جدی نیست. ریزساختار در مقاومت به آلیاژ زدایی نقش مهمی دارد. آلیاژ زدایی به ندرت در آلیاژهای تک فاز آلفا مانند برنزهای آلومینیم C60800، C61300 و C61400 و زمانی که pH پایین و دما بالاست معمولا رخ می دهد. اما ساختار های دوپلکس نسبت به آلیاژ زدایی مستعد هستند. عملیات حرارتی مناسب می تواند آلیاژ زدایی را در آلیاژهای دوپلکس کنترل کند.
نیکل زدایی
نیکل زدایی معمولا در آلیاژهای مس نیکل با درصد بالای نیکل مانند آلیاژ 70Cu–30Ni با کد C71500 در لوله های پرفشار آب ورودی در دمای بالای 100 درجه سانتی گراد, در شرایط که جریان کم است و در قسمت هایی که شار حرارتی بالاست و هم چنین در کندانسورهای بالاسری پالایشگاه که در آنجا جریانات هیدروکربنی در دمایی بالای 149 درجه سانتی گراد میعان پیدا می کنند.
5- خوردگی سایشی
خوردگی سایشی در بخش لوله ها در مس و آلیاژهای آن به دلیل سرعت بالای آب و تلاطم آن رایج است. برای بهبود مقاومت به خوردگی سایشی, مس را با آهن, کروم و تیتانیم آلیاژ می کنند. برنج آلومینیم و نیکل مس ها به شدت به خوردگی سایشی مقاوم هستند. راه حل های موجود برای غلبه بر خوردگی شامل موارد زیر می شود:
1- طراحی و تعیین اندازه مناسب سیستم و به این ترتیب ماکزیمم سرعت 4 الی 5 فوت بر ثانیه نگه داشته می شود.
2- طراحی مجدد واترباکس (مخزن آب) یا نصب پره ها و دیفیوزرها برای کاهش تلاطم در منطقه ورودی
3- نصب سیستم حفاظت کاتدی برای واترباکس
4- نصب تیوب اینسرت (tube inserts) از جنس فولاد زنگ نزن یا پلاستیک
5- استفاده از آلیاژهای نیکل کروم با عنصر آلیاژی کروم یا آلیاژهای مس - نیکل - آهن
6- خوردگی تنشی
مس خالص در برابر خوردگی تنشی مقاوم است, اما مقدار بالاتر روی در برنج ها در محدوده 20 الی 40 درصد در معرض خوردگی تنشی قرار می گیرند. حساسیت آلیاژ به خوردگی تنشی با افزایش درصد روی از 20 به 40 درصد افزایش می یابد. آلیاژهای مس مشهور که نسبت به خوردگی تنشی حساس هستند عبارتند از C23000, C26000, C26800, C27000, C28000, C36500, C44300 و C46400. آلیاژهای مس نیکل و مس خالص مقاوم تر هستند.
عملکرد همزمان حداقل سه مورد برای ایجاد SCC در آلیاژهای پایه مس ضروری است.
1) آمونیاک یا ماده تولید کننده آمونیاک (مواد آلی و معدنی حاوی نیتروژن)
2) رطوبت (یا آب)
3) اکسیژن
این خوردگی در گرمکن های آب ورودی و کندانسورها به ندرت رخ می دهد زیرا مقدار اکسیژن در این شرایط کم است. برای حداقل نگهداشتن اکسیژن باید نشت اکسیژن در جریان های پایین دستی در حداقل نگهداشته شود. محیط هایی مانند سولفات ها, نیتریت ها و نیترات ها در شرایط خاصی می توانند خوردگی تنشی آلیاژهای مس را ایجاد کنند. خوردگی تنشی در آلیاژهای مس معمولا بین دانه ای است, در حالی که ترک برنج آلومینم و نظامی تقریبا درون دانه ای است. ترک ها را می توان توسط جریان ادی کارنت شناسایی کرد. مقاومت نسبی آلیاژهای مختلف مس به SCC به شکل زیر است.
مقاومت کم:
برنج های حاوی بیش از 20 درصد روی
برنج های حاوی بیش از 20 درصد روی و مقادیر کم سرب، قلع یا آلومینیم مانند برنج با سرب بالا، برنج کشتی و برنج آلومینم و دریایی
مقاومت متوسط
برنج های حاوی کمتر از 20 درصد روی مانند برنج قرمز
برنز آلومینیم
برنز فسفر
مقاومت بالا
برنز سیلیسیم
مس فسفردار
مقاومت بسیار بالا
کاپرونیکل
مس تصفیه شده
مس خالص تجاری
خوردگی تنشی را می توان با روش های زیر کنترل کرد:
1- انتخاب آلیاژهای مس با کمتر از 15 درصد روی. برنج های حاوی کمتر از 15 درصد روی نسبت به خوردگی تنشی مقاوم هستند. مس اکسیژن زدایی شده با فسفر بالا و مس تصفیه شده نسبت به خوردگی تنشی مصون هستند.
2- کاهش تنش به مقدار ایمن با تنش زدایی یا آنیل کردن.
3- کنترل خورندگی محیط با اضافه کردن ممانعت کننده ها.
4- حذف رسوبات از تیوب ها. خوردگی تنشی در بخش در تماس با آب اغلب با رسوبات سطحی ارتباط دارد.
ادامه مطلب
