جامعة حمب كمية الهندسة الميكانيكية عمم المواد الهندسية مشروع لنيؿ إجازة في اليندسة الميكانيكية اختبا ارت التآكل الدكتور: مازن عزيزي 2012 م ه

Transcript

1 جامعة حمب كمية الهندسة الميكانيكية عمم المواد الهندسية مشروع لنيؿ إجازة في اليندسة الميكانيكية اختبا ارت التآكل الطالب الميندس محمد زكريا مشاعيل الطالب الميندس إياد العبود إش ارؼ: الدكتور: مازن عزيزي 2012 م ه 1

2 اإلهداء إلى من أشتهي قربهم إلى من أسمع في الجنة قهقهتهم إلى من تعممت منهم اإليثار إلى من أوصمني إلى هنا رغم الحصار إلى شهداء الوطن إلى الشمعة المضيئة إلى لمسة الحنان إلى من ترسم بسمتي في أصعب زمان إلى من تفوح من يديها ارئحة الجنان إلى أمي الغالية إلى القمب الرحيم إلى الق ارر الحكيم إلى من رباني وأحسن التقويم إلى من كانت نصائحه أرق من النسيم إلى أبي الغالي إلى التواضع واالبتسامة إلى من أدى العمل بأمانة إلى من أمطرني بالحكمة والر ازنة إلى من شرف بحثي وكان لمفخر عالمة إلى الدكتور مازن عزيزي إلى من جمعتني بهم األقالم إلى من شاركوني بسمتي والكالم إلى من قضيت معهم أجمل األيام إلى من ارودتنا في ذات يوم ذات االحالم إلى أصدقائي األع ازء 2

3 محتوى المشروع المقدمة... 7 الفصل األول: أنواع التآكل وطرق الحماية مقدمة أنواع التآكؿ التآكؿ بدرجة ح اررة مرتفعة بوجود غاز التآكؿ بالنخر- التآكؿ النقري التآكؿ الشقي أو الصدعي التآكؿ الخيطي التآكؿ الجوي التآكؿ الغمفاني تآكؿ التيار الشارد التآكؿ بالتقش ر طرؽ الحماية مف التآكؿ اختيار التصمي المناسب تعديؿ نوعية المعدف تعديؿ و تغيير وسط التآكؿ التغطية طرؽ حماية المعادف بالتغطية الفصل الثاني: تصنيف اختبا ارت التآكل مقدمة حسب نوع االختبار االختبا ارت الكيروكيميائية االختبار في كبينة )خ ازنة(

4 3- اختبار الغمر االختبار عند درجة ح اررة وضغط مرتفعيف االختبار الجوي االختبار في ماء البحر االختبار في المياه العذبة االختبار في درجة ح اررة مرتفعة حسب نوع التآكؿ اختبار التآكؿ المتجانس اختبار التآكؿ بالنخر اختبار التآكؿ التشققي 4- اختبار التآكؿ الغمفاني -5 اختبار التآكؿ بيف حدود البمو ارت اختبار التآكؿ التقشري اختبار التعرية واالحتكاؾ اختبار التآكؿ االنتقائي اختبار تآكؿ التشقؽ اإلجيادي...11 اختبا ارت التآكؿ في الصناعة السيا ارت الطائ ارت التجارية الطائ ارت العسكرية والمعدات المرتبطة بيا خطوط األنابيب اختبار ات التآكؿ في خطوط نقؿ الطاقة الكيربائية اختبا ارت التآكؿ في مولدات البخار اختبا ارت التآكؿ في مجاؿ االلكترونيات

5 8- اختبا ارت التآكؿ في مجاؿ االتصاالت السمكية والالسمكية اختبا ارت التآكؿ في أنظمة المعالجة الكيميائية اختبا ارت التآكؿ ألنظمة معالجة المياه...20 اختبا ارت التآكؿ حسب الوسط المحيط ماء الصناعة الصناعات الكيميائية النفط غا ازت ذات درجة ح اررة مرتفعة المحاليؿ العضوية 6- األمالح المصيورة التآكؿ في الوسط الخارجي 8- التآكؿ في األوساط الداخمية 9- التآكؿ في التربة اإلسمنت الفصل الثالث:التآكل في فوالذ التسميح مقدمة الطريقة القياسية الختبار نصؼ الخمية المحتممة لفوالذ التسميح الغير مغمؼ في البيتوف: لمحة عف االختبار مرجعية االختبار األىمية واالستخدا جياز االختبار المعايرة والمقاييس اإلج ارء تسجيؿ قي كموف نصؼ الخمية عرض البيانات

6 تفسير النتائج التقرير الفصل ال اربع: اختبار التآكل في كبينة مقدمة أنواع اختبار الكبينة اختبار التحك بالرطوبة اختبار التآكؿ الغازي اختبار الرذاذ الممحي الفصل الخامس:النشاط العممي اختبار التآكؿ في فوالذ التسميح مبدأ االختبار األدوات المستخدمة في االختبار طريقة إج ارء االختبار النتائج مناقشة النتائج...50 اختبار الكبينة )Q-FOG( مبدأ االختبار األدوات المستخدمة في االختبار طريقة إج ارء االختبار مناقشة النتائج...55 الم ارجع

7 المقدمة يطيب لنا وقد أنيينا د ارستنا الجامعية أف نقد ىذا المشروع ليكوف ثمرة عمؿ وعم أمضينا السنيف الطويمة في تحصيمو ولقد حاولنا أف نض مف في ىذا المشروع كؿ ما تمكنا مف تحصيمو طواؿ السنيف الخمس الماضية بمساعدة الدكاترة واألساتذة األفاضؿ. أما موضوع البحث فيو اختبا ارت التآكؿ التي يمكف تطبيقيا مف أجؿ الكشؼ عف ظاىرة التآكؿ في المنشآت نتيجة الظروؼ التي تحيط بيا كما اتجينا فيو إلى التجربة مف أجؿ التأكد مف المعمومات وتدعيميا وتوثيقيا. في الفصؿ األوؿ ت الحديث عف التآكؿ كظاىرة عامة وخطيرة كما يعرؼ ىذا الفصؿ بأنواع التآكؿ المختمفة التي يمكف أف نواجييا في األماكف المختمفة وت التطرؽ إلى أى طرؽ الحماية مف التآكؿ. في الفصؿ الثاني ت تصنيؼ اختبا ارت التآكؿ إلى اختبا ارت حسب )نوع االختبار- نوع التآكؿ- الوسط المحيط- مجاؿ الصناعة( وت الحديث عف كؿ نوع مف أنواع االختبا ارت وطرؽ إج ارء كؿ اختبار. الفصؿ الثالث يناقش بالتفصيؿ طريقة إج ارء اختبار التآكؿ في فوالذ التسميح حيث ت سرد خطوات إج ارء االختبار حسب ASTM G3 المعتمد. في الفصؿ ال اربع ت الحديث بالتفصيؿ عف اختبار الكبينة حيث ت سرد أنواع اختبار الكبينة )اختبار التحك بالرطوبة اختبار التآكؿ الغازي اختبار الرذاذ الممحي(. في الفصؿ الخامس ت المجوء إلى التجارب لتؤكد صحة األبحاث والد ارسات حيث ت إج ارء اختبار التآكؿ مف أجؿ قضباف التسميح الفوالذية واج ارء اختبار الكب ىت كما حم إعذاد دساست مفصلت عه طش قت إجشاء زي االخخباساث دعمج الذساست بالص س المعل ماث المخططاث المىاسبت. نتيجة التنوع الكبير لمتآكؿ واختالؼ ظروؼ حدوث التآكؿ تبعا لنوع البيئة الذي يحدث بو واختالؼ شروط وسموؾ كؿ نوع فقد حاولنا في ىذا البحث التعرؼ عمى أى اختبا ارت التآكؿ التي يمكف إج ارؤىا في البيئات المختمفة كما حولنا التعرؼ عمى أنواع التآكؿ األكثر انتشا ار حيث ال بد مف اإللما بيذه األنواع ومعرفة االختبار المناسب مف أجؿ كؿ نوع. ف الى ا ت وخمىى مه هللا أن حقك عملىا الغا ت المطل بت مى وأف يتناسب مع طموح الكمية وأف يكوف بمستوى ما أمدتنا بو مف العم وأف يناؿ إعجاب واستحساف مف أرشدنا و ارفقنا و أمطرنا بعممو... د. مازن عزيزي 7

8 الفصل األول أنواع التآكل وطرق الحماية 1.1 مقدمة :)Introduction( ) الذي يعرؼ التآكؿ: بأنو التمؼ )الجزئي أو الك يم يصيب الفمز/السبيكة سواء مف حيث المظير أو األداء التفاعؿ وسببو الحاصؿ بيف الفمز/السبيكة واألجواء المحيطة والتي قد تكوف غازية أو سائمة. أو ىو اليجو عمى المعدف الذي يؤدي إلى تدىور خواصو إثر التفاعالت الكيميائية أو الكيروكيميائية مع الوسط المحيط. يعتبر التآكؿ المشاكؿ التي تعاني أبرز إحدى منيا الكثير مف المنشآت النفطية )كخطوط النفط الغاز الخ ازنات وأب ارج التقطير( كما يظير في الكثير مف القطاعات األخرى اليامة كقطاعات الصناعة والنقؿ البحري والمعدات والمنشآت العسكرية. ويسبب ىذا التآكؿ تمؼ شديد في المنشآت مما ينج عنو تكاليؼ تكاليؼ مباشرة وغير تشمؿ ضخمة مباشرة حيث تتمثؿ التكاليؼ المباشرة بالخسائر التي تصرؼ إلعادة تصنيع التصامي التالفة أو ما يصرؼ عمى وسائؿ الحماية مف التآكؿ. أما التكاليؼ الغير مباشرة تتضمف أض ارر في وبالتالي اإلنتاج الكفاءة في انخفاض واألداء باإلضافة إلى التموث لممنتجات وخسائر أخرى يصعب تحديدىا بدقة. فيما يمي بعض التعريفات الهامة التي تساعد في توضيح مفهوم التآكل و أسباب حدوثه و طرق مقاومته: التآكؿ: ىو رد فعؿ كيروكيميائي لممعادف المحاطة بمواد كيميائية سواء مف التربة أو تشكؿ حيث الماء -1 خاليا توصيؿ وتولد الكيرباء نتيجة فرؽ الجيد الطبيعي بيف المعادف مما ينتج عنو ذوباف المعدف األكثر نشاطا. 2 -اآلنود )المصعد - القطب الموجب(: معدف لو مستوى أعمى مف الطاقة ينساب منو التيار خالؿ التربة و ىو الجس الذى يحدث لو التآكؿ. )القيمة المطمقة لفرؽ الجيد( و )الميبط الكاثود - القطب السالب(: معدف لو مستوى أقؿ مف الطاقة )القيمة المطمقة لفرؽ الجيد و ينساب -3 منو التيار خالؿ سمؾ التوصيؿ و ىو الجس الذى يت حمايتو مف التآكؿ. األيوف: ىو ذرة أو مجموعة ذ ارت تحمؿ شحنة كيربائية موجبة أو سالبة فإذا كانت أيونات موجبة يقاؿ أنيا -4 عناصر موجبة التكيرب و إذا كانت أيونات سالبة يقاؿ أنيا سالبة التكيرب. 8

9 األيوف الموجب: يتكوف بفقد الكترونات مف الذ ارت التي ليا أنصاؼ أقطار كبيرة و تحتوي طبقاتيا الخارجية -5 عمى عدد قميؿ مف اإللكترونات. 6- األيوف السالب: يتكوف باكتساب الذرة لاللكترونات. الوسط االلكتروليتى: ىو الذي يسمح بمرور التيار مف المصعد إلى الميبط )مف اآلنود إلى الكاثود( و يكوف -7 تربة أو ماء. الوصمة العازلة: ىي وصمة أو رباط مف مادة عازلة كيربائيا بيف تمكننا مف منع كي مف الخط جزئييف -8 استم ارر التوصيؿ الكيربا يئ بينيما. الموصؿ: كربوني أو معدني ىو جزء ينساب فيو التيار الكيربي بواسطة حركة االلكترونات مف الكاثود إلى -9 األنود و ىناؾ نوعاف مف الموصالت ىما: الموصؿ االلكتروني و الموصؿ المعدف و ىو و ىو األيوني المحموؿ. ىي الخمية: دائرة كيربائية كاممة تتضمف الكاثود و األنود و موضوعيف في وسط موصؿ و متصميف مع -10 بعضيما بموصؿ معدني. قطب كبريتات النحاس: ىو قطب يتكوف مف قضيب مف النحاس موضوع في محموؿ مشبع مف كبريتات -11 النحاس و متصؿ بسمؾ لتوصيمو بجياز القياس و ىو األساس في قياس فرؽ الجيد لممعادف باإلضافة إلى بعض األقطاب األخرى التي تستخد في ماء البحر و المعامؿ. 12- االستقطاب: ىو التغير الذي يحدث في جيد القطب نتيجة النسياب التيار )االنح ارؼ عف حالة االت ازف(. السمسمة الكيروكيميائية: ىي ترتيب المعادف المختمفة طبقا لمجيد الكيربائي الطبيعي ليا مف األكبر -13 لألصغر أو ىي ترتيب المعادف طبقا لمدى مقاومتيا لمتآكؿ في ظروؼ معينة و كؿ معدف في ىذه السمسمة يكوف مصعد )ANODE( لممعادف السابقة لو في السمسمة. 2.1 أنواع التآكل corrosion( :)Type of التآكل في درجة حرارة مرتفعة بوجود غاز Gaseous) High-Temperature :)Corrosion عندما يتعرض المعدف لغاز مؤكسد بوجود درجة ح اررة مرتفعة فإف التآكؿ يمكف أف يحدث نتيجة التفاعؿ المباشر مع الغاز ودوف الحاجة لوجود الكتروليت سائؿ. ىذا النوع مف التآكؿ يمكف أف نالحظو عف طريؽ تحوؿ الموف إلى العات و مف خالؿ حدوث تقشر في المعدف نتيجة األكسدة عند درجات الح اررة المرتفعة. 9

10 نالحظ في الشكؿ رق )1( أف معدؿ التآكؿ يزداد بشكؿ ممحوظ مع زيادة درجة الح اررة وذلؾ مف أجؿ العديد مف أنواع الفوالذ و خالئط الستانمس ستيؿ. إف طبقة الفم النموذجية المتشكمة عمى السطح تزداد ثخانتيا وذلؾ نتيجة التفاعؿ بيف القشرة المتشكمة عمى السطح مف جية وبيف المعدف أو الغاز مف جية ثانية حيث أف الكاتيونات أو األيونات تنتقؿ عبر القشرة والتي تسمؾ سموؾ الكتروليت صمب. إف خمؿ التركيب األيوني والمالمح البنيوية المحددة تعتبر عوامؿ أساسية ومفتاحية في تحديد المقاومة النوعية ألي نوع مف الخالئط ضمف ظروؼ الوسط. الشكؿ )1(: مقاومة التأكسد لمخالئط منخفضة الكربوف والستانمس ستيؿ في اليواء بعد 100 ساعة وذلؾ في درجة ح اررة ) C( التآكل بالنخر- التآكل النقري Corrosion( :)Pitting في ىذا النوع مف التآكؿ تتكوف حفر (Pits( عمى أج ازء مف سطح المعدف دوف غيرىا. ىذه الحفر ربما تكوف صغيرة- وىو الغالب- أو كبيرة وربما تكوف عميقة أو سطحية. كما أف ىذه الحفر قد تكوف متباعدة الواحدة منيا مفصولة عف األخرى أو تكوف ذات كثافة عالية ومتقاربة جدا بحيث يظير سطح المعدف خشنا جدا. وىذا النوع يعد مف أكثر أنواع التآكؿ خطورة وذلؾ لكونو يؤدي إلى حصوؿ الفشؿ في األج ازء المعدنية بثقبيا دوف فقداف شيء يذكر مف وزنيا وكذلؾ لكونو يصعب قياس درجة حدتو كميا. كما أنو يصعب توقعو بالقياسات المخبرية 11

11 الختالؼ عمؽ وعدد الحفر التي تتكوف في كؿ مرة تحت ظروؼ متشابية ومثاؿ ىذا النوع مف التآكؿ: ىو تآكؿ المعادف مف النوع )النشط-الخامد( مثؿ: األلمنيو والصمب المقاو Steel( )Stainless في محاليؿ اليالوجينات. وىذا النوع يحدث عادة باتجاه الجاذبية وناد ار ما يحدث في االتجاه المعاكس ليا. الشكؿ )2(: حفر عميقة في المعدف ميكانيكية التآكل بالنخر) Corrosion :)Mechanism of Pitting - يمكف تقسي ال ي ازؿ ىناؾ اختالؼ بيف النظريات التي تفسر ميكانيكية التآكؿ بالحفر ولكف - في العمو ميكانيكية ىذا النوع مف التآكؿ إلى مرحمتيف ميمتيف ىما: بدء النخر) Initiation.)Pitting انتشاره أو امتداده) Propagation ( داخؿ المعدف. المرحمة األولى)بدء النخر(: تتضارب اآل ارء حوؿ سبب بدء النخر فإحدى النظريات تعزو بدأه في المعادف مف النوع )النشط- الخامد( أي التي يغطي سطحيا طبقة - أوكسيدية إلى وجود العيوب الدقيقة )Micro-flows( أو الخدوش السطحية - في ىذه الطبقة األ وكسيدية حيث تشكؿ بؤ ار مصعدية منيا يبدأ التآكؿ. ونظرية أخرى تعزو بدء النخر إلى عد التجانس الذي يحصؿ في الوسط ففي ضوء ىذه النظرية يؤدي زيادة تركيز أيونات الكمور أو أيونات الييدروجيف )انخفاض الػ )ph في نقطة معينة دوف غيرىا إلى كسر الطبقة األ وكسيدية في المعادف التي ليا القابمية الكتساب الخمود في ىذا الوسط مثؿ األلمنيو والصمب المقاو في محموؿ NaCl حيث يؤدي ذلؾ إلى زيادة تركيز أيونات المعدف M ومف ث امتداد النقر وتدعى ىذه النظرية التي تفسر نشوء النقر بسبب انخفاض الػ ph بنظرية الحمضية الموضعية Acidity(.)Theory of Local 11

12 قميال. كذلؾ يؤدي عد التجانس في تركيز الوسط بسبب االختالؼ في تركيز األوكسجيف مثال إلى نشوء النقر في المعادف األخرى التي ال تستطيع اكتساب الخمود في ىذا الوسط وفي المنطقة التي يكوف فييا تركيز األوكسجيف المعدف. إضافة إلى ذلؾ فإنو مف الممكف أف يبدأ النخر بسبب عوامؿ خارجية مثؿ الترسبات التي تستقر عمى سطح وأحيانا يبدأ النخر نتيجة لعيب في سطح المعدف نفسو الموجود تحت الطبقة الواقية مباشرة. مثاؿ ذلؾ: بدء النخر وتقدمو في الصمب المغطى سطحو بطبقة المغنتايت عندما يكوف الوسط ماء محتويا عمى األوكسجيف وأيونات الكمور خصوصا عند منطقة السطح الموجود فييا كبريتيد المنغنيز )MnS) الذي يعد - في ىذه الحالة - أحد العيوب غير المعدنية التي تظير في تركيب الصمب نتيجة لمعمميات التصنيعية. المرحمة الثانية )امتداد النخر(: ت عزى عممية امتداد النخر إلى عممية التحفيز الذاتي أي أنو عندما يبدأ النخر فإف امتداده إلى داخؿ المعدف M + يصبح عممية ذاتية مستمرة حيث تؤدي زيادة تركيز أيونات المعدف في المنطقة التي بدأ فييا النقر إلى جذب أيونات الكمور والذي بدوره يؤدي إلى زيادة تركيز أيونات الييدروجيف أي تقميؿ الػ ph المبيف: في ضوء التفاعؿ وىذه األيونات تؤدي إلى زيادة تحمؿ المعدف أي تكويف أيونات جديدة مف المعدف M وىذا مف شأنو يؤدي إلى إعادة التحفيز. لذا فإف ىذه العممية تتسارع مع الزمف ونظ ار لصعوبة وصوؿ األوكسجيف إلى منطقة النقر بسبب وجود تركيز عاؿ لبعض األيونات فييا فإف عممية اخت ازلو )التفاعؿ الميبطي( تت عمى السطح المتاخ لمنقرة أي بمعنى آخر حصوؿ النقر يؤدي إلى حماية بقية أج ازء سطح المعدف المجاورة. 12

13 الشكؿ )3(: عممية التحفيز الذاتي التي تحدث في حفرة التآكؿ. يت حفر المعدف M بواسطة انحالؿ كموريد الصوديو اليوائي. يحدث انحالؿ سريع ضمف الحفرة في حيف أف األوكسجيف ينخفض عمى السطوح المعدنية المجاورة التآكل الشقي أو الصدعي Corrosion( :(Crevice ىو تآكؿ موضعي شديد يصيب األج ازء المعدنية في مناطؽ الشقوؽ (Crevices( والمناطؽ المغطاة سواء أكاف ىذا الغطاء عمى ىيئة مواد معدنية أو كاف عمى ىيئة مواد غير معدنية مثؿ األقمشة المواد البالستيكية المطاط الزجاج الترسبات الطينية الطحالب أو األوساخ. ولحدوث ىذا النوع مف التآكؿ يجب توفر محموؿ اركد )الكتروليت( بيف الغطاء والمادة المعدنية ويسمى ىذا النوع أحيانا بأسماء أخرى مثؿ تآكؿ الحشوات Gasket).(Deposit Corrosion) وتآكؿ الترسبات (Corrosion ميكانيكية التآكل الشقي: ي جمع كثير مف الباحثيف عمى أف ميكانيكية التآكؿ الشقي يمكف تقسيميا إلى ثالث م ارحؿ: المرحمة األولى: خالؿ ىذه المرحمة تحدث التفاعالت عمى المناطؽ خارج منطقة الشؽ أو الصدع area) (Unrevised ومنطقة داخؿ الصدع نفسو عمى حد سواء. ىذه التفاعالت يمكف كتابتيا كما يمي: (1( التفاعؿ المصعدي (2) التفاعؿ الميبطي 13

14 (3) التفاعؿ الكمي إف التفاعالت أعاله ت بقي الشحنة متعادلة عند سطح المعدف وأج ازء السائؿ حيث إف تكو ف كؿ أيوف معدني واحد يقابمو الحصوؿ عمى أيوف ىيدروكسيد - OH واحد أيضا ولكف استم ارر تآكؿ المعدف في المناطؽ كافة M + يؤدي إلى نفاد كمية األكسجيف في المناطؽ المحصورة بيف سطحي المعدف )الشقوؽ( ذلؾ ألف وصوؿ األ وكسجيف إلى ىذه المنطقة مف الجو أو مف المحموؿ في المناطؽ األخرى يكوف صعبا بسبب ضيقيا. المرحمة الثانية: وبعد نفاد كمية األكسجيف داخؿ الشؽ يستمر تحمؿ المعدف )التفاعؿ المصعدي( ي ارفقو تفاعؿ ميبطي في أقرب منطقة خارجية يتوفر فييا األوكسجيف حيث ينشأ ما يسمى بالخمية التركيزية. وينتج عف ىذا الوضع زيادة تركيز أيونات المعدف + M في المنطقة المحصورة عما ىو عميو خارج ىذه المنطقة مما يؤدي بدوره إلى زيادة الشحنة الموجبة فييا والتي مف الضروري أف تتعادؿ وىذا يت عف طريؽ ىجرة أيونات الكموريد - األسيؿ انتشا ار مف أيونات الييدروكسيد - إف وصوؿ أيونات الكموريد إلى منطقة الصدع يؤدي إلى تكويف كموريد معدني ( - Cl M( + وىذا الكموريد يتميأ بالماء وفؽ المعادلة التالية: مما يؤدي إلى انخفاض األس الييدروجيني وزيادة تركيز أيونات الكموريد داخؿ الشؽ. ولسبب غير معروؼ حتى اآلف يقو أيوف الييدروجيف والكموريد بحفز عممية التحمؿ في منطقة الشؽ مما يؤدي إلى زيادة معدؿ التآكؿ فيو وىذا مف شأنو أف يؤدي إلى زيادة تركيز أيونات المعدف الذي بدوره يؤدي إلى رحيؿ أيونات الكموريد الالزمة لتعادؿ الشحنة ومف ث تكو ف الحامض وتحفيز المعدف لمتحمؿ تحفي از ذاتيا Process(.)Autocatalytic المرحمة الثالثة: في ىذه المرحمة يكوف المحموؿ داخؿ الشؽ قاد ار عمى كسر الغشاء الخامؿ الواقي لسطح المعدف ويسمى المحموؿ - في ىذه الحالة بالمحموؿ الحرج لمشؽ CCS) (Critical Crevice Solution الذي يضع نياية لمرحمة االبتداء واإليذاف بمرحمة التقد أو االنتشار Stage( )Propagation حيث يستمر ذوباف المعدف )التفاعؿ المصعدي( يقابمو تفاعؿ اخت ازؿ األكسجيف خارج الشؽ واذا كانت درجة الحموضة عالية )عند ph منخفض( يتكوف الييدروجيف داخؿ الشؽ. وسرعة التقد ىذه تعتمد عمى الشكؿ اليندسي لمشؽ )Geometry( انتقاؿ الكتمة Transfer( )Mass وحركية التفاعؿ. 14

15 الشكؿ )4(: التآكؿ التشققي لمفوالذ المقاو لمصدأ 304 بعد تطبيؽ جيد مقداره في محموؿ مف.NaCl ف الشؽ ىو الحافة السفمية مف الصورة المجيرية. حدود المادة ىي الخط األبيض المنكسر. منطقة اليجو ىي المنطقة المشيئة فوؽ الخطوط المكسورة التآكل الخيطي Corrosion) :)Filiform يحدث ىذا النوع مف التآكؿ تحت األسطح المدىونة أو المصفحة عندما تخترؽ الرطوبة الطالء. الدىانات سريعة الجفاؼ ىي األكثر عر ض ة ليذه المشكمة. الشكؿ )5( التآكؿ الخيطي المتشعب يجب أف يبدي الطالء خصائص نفوذية منخفضة لبخار الماء وخصائص التصاؽ ممتازة. يجب أف تؤخذ الطالءات الغنية بالزنؾ بعيف االعتبار لحماية الفوالذ الكربوني وذلؾ لحماية المعدف ميبطيا. يبدأ التآكؿ الخيطي الشكؿ عاد ة بعيوب صغيرة وتكوف أحيان ا ميكروسكوبية في الطالء. 15

16 الشكؿ )6(: التآكؿ الخيطي يسبب نزؼ طولي الشكؿ )7(: تآكؿ خيطي أسفؿ الطالء الشكؿ الخيطي التآكؿ تفادي يت باستعماؿ و الطالء عممية قبؿ المعدف لسطح الجيد بالتحضير طالءات التآكؿ مف الشكؿ ليذا مقاومة وباالختيار الدقيؽ تخفيض لنكفؿ لمطالءات الطالء في الفتحات أو االنقطاعات لمحد األدنى التآكل الجوي Corrosion( :)Atmospheric التآكؿ الجوي ىو تدىور و تدمير المواد المعدنية وىياكميا بسبب التفاعؿ مع الغالؼ الجوي لألرض. وتآكؿ الغالؼ الجوي يختمؼ عف تآكؿ المعدف عند درجات الح اررة العالية بغياب الرطوبة عمى سطح المعدف )التآكؿ الجاؼ أو الغازي( والتي ال تتوافؽ مع الرطوبة الجوية ودرجة الح اررة لمغالؼ الجوي. آلية التآكؿ عمى درجات الح اررة المرتفعة ىو تآكؿ كيميائي وىو مختمؼ تماما عف التآكؿ الجوي. حيث أنو تتعرض غالبية اليياكؿ المعدنية والمعدات األرضية لمظروؼ الجوية والى حد ما يمكف أف تعاني مف التآكؿ الجوي وفي بعض الحاالت يمكف لممعادف أف تدمر بالكامؿ وتتحوؿ إلى منتجات التآكؿ. 16 بالمعرفة المسبقة بشروط التعرض الرئيسية وتأثيرىا عمى تآكؿ المعدف معظ مشاكؿ التآكؿ الخطيرة يمكف منعيا. مف المسم بو أف العديد مف الصناعات تواجو العديد مف المشاكؿ الصعبة بسبب التآكؿ في أجواء

17 عدوانية جدا مثؿ نقؿ الطاقة الكيربائية وتوزيعيا ومصانع إلنتاج المواد الكيميائية والبتروكيماويات والطائ ارت والسيا ارت و المكونات المرتبطة و اليياكؿ البحرية واألجيزة االلكترونية. إف تآكؿ المعدف الجوي يحدث بشكؿ عفوي لكف يمكف أف يبطئ أو اف يمنع ويمكف اف يتحك بو لكف ال يمكف إيقافو بشكؿ نيائي والسبب ىو أف المعادف الشائعة االستخدا ليست نقية بشكؿ كامؿ باستثناء بعض المعادف النبيمة. المعادف عادة تكوف عمى شكؿ خامات مركبات كيميائية متضمنة األوكسجيف الييدروجيف و الكبريت ىذه المركبات المعدنية ىي الحالة الترموديناميكية الثابتة مف المعادف والتي تكوف فيو طاقة جيبس الحرة تممؾ قيمة صغرى. عند فصؿ المعادف مف خاماتيا والعمميات التعدينية والعمميات التحويمة والطاقة التي تكوف عمى شكؿ ح اررية كيميائية كيربائية أو ميكانيكية يرفع المعدف إلى مستوى طاقة أعمى والمنتجات المعدنية ال تكوف في حالتيا األكثر استق ارر مف وجية النظر الترموديناميكية. ىذا الواقع يدفع الى تحويؿ المعادف الى منتجات تآكؿ والتي ليا تركيب كيميائي مماثؿ لتمؾ الخامات األصمية والتي تكوف في حالة أكثر استق ارر مف وجية النظر الترموديناميكية عندما المعادف تكوف عمى تماس مع الجو األوكسجيف والماء )الرطوبة( وبوجود أنواع مف المواد مثؿ الكموريدات وثنائي اوكسيد الكبريت عندىا تبدأ عممية التآكؿ ومنتجات التآكؿ تتشكؿ مثؿ األكاسيد والييدروكسيدات. عناصر العممية: التآكؿ الجوي ىو عممية رطبة وآليتيا ىي الكتروكيميائية. وليس ىناؾ فقط انتقاؿ لمكتمة خالؿ االستجابة الكيميائية لكف أيضا تبادؿ الجزيئات المشحونة )اإللكترونات وشوارد( عمى السطح البيني لممعدف )الناقؿ و االلكتروليت اإللكتروني( )ناقؿ الشوارد(. انتقاؿ االلكترونات )جرياف التيار الكيربائي( يحدث بسبب تشكؿ خمية التآكؿ الغمفاني عمى سطح المعدف وىناؾ ثالثة عناصر رئيسية لتشكيؿ الخمية ىي المصعد والميبط و االلكتروليت وباإلضافة إلى عوامؿ األكسدة. الشكؿ )8(: خمية تآكؿ معدنية تشكمت بواسطة المصعد A و الميبط C 17

18 الشكؿ )9(: خمية تآكؿ غمفانية تشكمت في خميطة زنؾ نحاس في وسط حمضي الميبط ىو النحاس والمصعد ىو الزنؾ التآكل الغمفاني Corrosion( :)Galvanic التآكؿ الغمفاني يحدث عندما يتصؿ زوج مف المعادف او الخالئط كيربائيا مع معدف آخر أو ناقؿ غير معدني بنفس االلكتروليت والعناصر الثالثة الرئيسية ىي: مواد تممؾ كموف سطحي مختمؼ. الكتروليت مشترؾ. إلكترونات مشتركة إف مدى التآكؿ الغمفاني لمزوج المعدني يتأثر بالعوامؿ التالية: قيمة فرؽ الكموف بيف المعادف المتصمة أو الخالئط. طبيعة الوسط المحيط. سموؾ االستقطاب لممعادف أو الخالئط. العالقة اليندسية لمكونات المعادف أو الخالئط اف االختالؼ في الكموف بيف المعادف أو الخالئط الغير متشابية يسبب تشكيؿ تدفؽ لإللكترونات بينيما عند ت ازوجيما كيربائيا في محموؿ ناقؿ. اتجاه اإللكترونات والسموؾ الغمفاني يعتمد عمى المعدف األنشط. حيث أف الخميطة أو المعدف األنشط يكوف مصعد واألقؿ نشاط )األكثر نبال ( يكوف الميبط في الزوج المعدني. 18

19 االستقطاب: كما الحالة السابقة فإف تدفؽ لإللكترونات يحدث بيف المعادف أو الخالئط المت ازوجة أي انو يحدث بيف المعدف األكثر نشاطا و األكثر نبال مؤدية الى تغير في الكموف نتيجة االستقطاب الف كموني المعدنيف او الخميطتيف يميالف الى االقت ارب مف بعضيما. مقدار التغير يعتمد عمى الوسط المحيط وكذلؾ عمى الكموف البدائي فإذا كاف المعدف أو الخميطة األكثر نبال ىي األسيؿ لالستقطاب فإف كمونيا يتحرؾ بشكؿ أكبر باتجاه كموف المعدف أو الخميطة األكثر نشاطا. إف تغير الكموف في المعدف أو الخميطة األكثر نشاطا يكوف كبير بقدر ما توقعنا. في اتجاه الميبط سوؼ يقؿ لذلؾ فإف تسارع التآكؿ الغمفاني لف مف ناحية أخرى إذا ل يستقطب المعدف األكثر نبال مباشرة عندىا فإف كموف المعدف أو الخميطة األكثر نشاطا سوؼ يتحرؾ باتجاه الميبط )اي باتجاه استقطاب المصعد(. المساحة و المسافة والتأثي ارت الهندسية: عوامؿ مثؿ نسب المساحة المسافة بيف المواد المتصمة كيربائيا واألشكاؿ اليندسية كذلؾ تؤثر عمى سموؾ التآكؿ الغمفاني. آ - تأثير المساحة: تأثير المساحة يتضمف نسبة مساحة السطح المشترؾ بيف المعدف األكثر نبال مع المعدف األكثر نشاطا. تكوف نسبة المساحة غير مرغوبة عندما تكوف مساحة سطح المعدف أو الخميطة األكثر نبال أكبر مقارنة مع العنصر األكثر نشاطا و الزوج الغمفاني يكوف تحت التحك الميبطي. تحت ىذه الشروط فإف كثافة التيار المصعدي في الخميطة أو المعدف األكثر نشاطا يصبح كبي ار جدا. والنتيجة فإف االستقطاب يقود الى زيادة التآكؿ في المعدف النشط. بعكس نسب المساحة )سطح العنصر النشط أكبر سطح العنصر النبيؿ أصغر( يؤدي الى تأثير والذي خفيؼ في تسارع الخمية الغمفانية ألف استقطاب المعادف النبيمة ىو المييمف. ب - تأثير المسافة: المعادف الغير متشابية في الزوج الغمفاني مف تمؾ التي تكوف أبعد عف بعضيا. و التي تكوف فيزيائيا قريبة جدا تعاني مف تأثي ارت غمفانية أكبر 19

20 إف تأثير المسافة يعتمد عمى ناقمية المحموؿ ألف طريؽ جرياف التيار أوؿ ما يؤخذ بعيف االعتبار لذا فإف األنابيب الغير متشابية عندما تربط مع بعضيا و االلكتروليت يمر مف خالليما فإف التأكؿ يحدث بشكؿ قاسي في المنطقة المجاورة لمنطقة المحا لألنبوبيف عمى المصعد. ج- تأثير الهندسية: بسرعة حوؿ يجري ال التيار فإف وبذلؾ الغمفاني التآكؿ عمى تؤثر أيضا الدارة ىندسية إف و ىذا الزوايا. ببساطة امتداد لممبدأ الذي ت وصفو سابقا وبذلؾ يأخذ التيار الطريؽ الذي تكوف مقاومتو أقؿ. الشكؿ )10(: كسر في طبقة الصدأ Fe 3 O 4 يمكف أف تؤدي لتشكيؿ خمية غمفانية تآكل التيار الشارد Corrosion( :)Stray-Current والذي يحدث بواسطة التيار الكيربائي المستحث خارجيا ومف األمثمة عمى ذلؾ السكؾ الحديدية أنظمة لمقطا ارت أنظمة األنابيب وأنظمة توزيع التيار الكيربائي. التيا ارت الشاردة )أو التيا ارت المتداخمة( والتي تعرؼ عمى أنيا التيا ارت التي تتبع طرؽ أخرى غير الدا ارت المعدة ليا لسوء الحظ تقريبا جميع التيا ارت تكوف محمية و مركزة مسرعة حدوث التآكؿ. وىذه التيا ارت تترؾ طريقيا المعد ليا وذلؾ ألف التيا ارت تبحث عف الطريؽ ذو المقاومة األخفض مثؿ األنابيب المعدنية المدفونة وبعض اإلنشاءات المعدنية األخرى أو االلكتروليت ذو المقاومة األخفض مثؿ الماء المالح. وعندىا يجري التيار مف خالؿ المنشأة ويسبب تسارع التآكؿ كمما غادر التيار المنشأة المعدنية وجرى خالؿ االلكتروليت. عمى سبيؿ المثاؿ في خطوط األنابيب المحمية ميبطيا إذا قاطعيا أنبوب غريب فإف التيار في نظا الحماية الميبطية يمكف أف يتجمع عمى األنبوب الغريب. تسارع التأكؿ يحدث عمى األنبوب الغريب في النقطة التي أفرغ فييا التيار. إف نقطة االنف ارغ يمكف اكتشافيا ألف كموف األنبوب بالنسبة لمتربة يكوف مخفض جدا في تمؾ النقطة. 21

21 وبطريقة مماثمة في حقوؿ النفط والغاز حيث نظا أو التدفؽ أنابيب أغطية اآلبار يت حمايتيا باستخدا طارد التيار المركزي. في الماضي سكؾ القطار الكيربائية كانت المصدر الرئيسي لمتيار المستمر الشارد DC وىذا المصدر أصبح أقؿ انتشا ار مع قمة استخدا أنظمة السكؾ الكيربائية. السفف التي ترسو في الم ارفئ يمكف حمايتيا ميبطيا بكؿ سيولة وىذه الحماية يمكف أف تؤدي الى تشكيؿ التيار الشارد الذي يؤدي الى تآكؿ بدف السفينة التآكل بالتقش ر Corrosion( :)Crusty التقش ر ىو شكؿ لمتآكؿ داخؿ الحبيبات. المعدف حبيبات برفع نفسو يظير إنو السطحية المتوسعة التآكؿ نواتج قوة بواسطة سطح حدود عند الحادثة الحبيبات تمام ا. الحبيبة سماكة تكوف حيث المبثوقة المقاطع عمى غالب ا ي رى و الحبيبات داخؿ التآكؿ عمى دليؿ مظيره إف أقؿ منو في الشكؿ المدرفؿ. الشكؿ )11(: التآكؿ بالتقشر 3.1 طرق الحماية من التآكل protection( :)Corrosion اختيار التصميم المناسب: البساطة في التصمي. تجنب تكويف الخاليا الغمفانية. تجنب الرطوبة تعديل نوعية المعدن: إ ازلة العناصر المضادة المسببة لمتآكؿ. إضافة العناصر المحسنة لمقاومة التآكؿ. 21

22 إتما أعماؿ المعالجة إل ازلة االجيادات المتوافرة التي نتجت عف أعماؿ المحا تعديل و تغيير وسط التآكل: إ ازلة األمالح عف طريؽ أعماؿ التأيف. إ ازلة األحماض بإضافة الجير و المواد القموية. تقميؿ نسبة تواجد األكسجيف بإضافة موانع التآكؿ التآكؿ و المواد الكيماوية المقاومة لعممية التآكؿ(. )كموريد الصوديو و األمونيا و موانع التغطية: ىي وسيمة الغرض منيا تكويف غشاء متصؿ مف مادة عازلة لمكيرباء عمى سطح المعدف الم ارد حمايتو عف الوسط االلكتروليتى المالمس لو و المحيط بو و كذلؾ اعت ارض الدائرة )اآلنودية الكاثودية( عف طريؽ ذلؾ الغشاء ذو المقاومة الكيربية العالية و بالتالي يضمحؿ بؿ و يكاد يتالشى تيار التآكؿ. و مف المعمو أف أساليب التغطية الجيدة و المناسبة و التي تكوف كفاءتيا أكثر مف 77% مف سطح اإلنشاء المعدني تحمى ىذا اإلنشاء تماما مف التآكؿ إلى جانب ىذا إذا طبؽ نظا لمحماية الكاثودية لممنشآت بالتغطية فإنو يكوف نظا بسيط نسبيا حيث تكوف المساحات المكشوفة أو الضعيفة التغطية ىي فقط الم ارد حمايتيا بواسطة أساليب الحماية الكاثودية. و نقص المعرفة يؤدى إلى عمؿ تغطية ضعيفة بسبب عد معرفة نوع التغطية المناسبة و عد االىتما بتجييز السطح و معاممة مادة التغطية بإىماؿ بعد إتما عممية التغطية و أثناء الرد باإلضافة إلى اىماؿ عممية الفحص النيائي بعد انتياء عممية التغطية و يجب التأكد مف الخصائص التالية لمادة التغطية: سيؿ التطبيؽ عمى الخط )التطبيع عمى الخط(. جيد التالصؽ. مقاو لمصد. مرف. يقاو إجياد التربة. لو مقاومة ضد الماء. لو مقاومة كيربية عالية. متزف في الخواص الطبيعية و الكيميائية. مقاو لمبكتريا. لو مقاومة لمكائنات البحرية )عند استعمالو في المنشآت البحرية(. 22

23 طرق حماية المعادن بالتغطية: أوال : التغطية بالتغميف: يمكف تقسي أنواع التغميؼ لممواسير المدفونة كما يمى: البيتوميف. ش ارئط البالستيؾ. البولى ايثميف )عالي منخفض( الكثافة. ش ارئط قط ارف الفح. ثانيا : التغطية بالدهانات: األغطية العضوية ORAGANIC COATING )الورنيشات البويات المانعة لمتآكؿ(. زجاج السي ارميؾ )األغطية الغير معدنية الغير عضوية(. طرؽ التغطية بالدىانات: باستخدا الفرشاة لمطالء. باستخدا الرش بالمسدس. باستخدا الغمر في المحاليؿ الكيميائية الم ارد طالء المعدف بيا. ثالثا : التغميف المعدني: وىى طريقة معروفة و أثبتت جدارتيا لمتغطية و الوقاية الخارجية لمسطوح في حاالت الرطوبة العالية و في الوقاية مف العوامؿ الجوية و اإلنشاءات البحرية و في ىي عديمة الجدوى في الحماية الداخمية و تت الغمفنة بالغمر في مصيور فمز الزنؾ و الغمفنة تعتمد في المقا األوؿ عمى أف الزنؾ يحتؿ مكانا متقدما في ترتيب الفم ازت بالنسبة لجيد القطب بيف المعدف. القياسي و يالحظ وجود مسا مجيرية في بعض الحاالت تسبب خمؽ خاليا مجيرية المعالجة االبتدائية ألسطح المعادن قبل عممية التغطية )التغميف أو الدهانات(: و قبؿ إج ارء عممية التغميؼ يجب تجييز السطح جيدا عف طريؽ تنظيفو و تمميعو بالطرؽ اليدوية باستخدا فرشاة أو صنفرة أو بالطريقة الميكانيكية وىى الطريقة األكثر انتشا ار في تنظيؼ سطح الماسورة باستخدا ك ارت صغيرة مف الصمب قطر م( )0 أو رمؿ ناع باندفاع كبير عف طريؽ ضغط اليواء ث يت تنظيفيا مف األتربة أو الشحومات باستخدا المذيبات الكيميائية كالزيميف كما يت تنظيؼ السطح كيميائيا بالتخميؿ عف طريؽ غمس 23

24 األلواح في أحواض بيا حامض و تستخد لأللواح المستمرة و يمكف التنظيؼ أيضا الم ارد تنظيفو آنود داخؿ دائرة كيربائية كاممة. الكتر وكيميائيا بجعؿ الموح م ارحل معالجة أسطح المعادن: تت معالجة أسطح المعادف عمى عدة م ارحؿ: المرحمة األولى: إ ازلة المواد العضوية مثؿ )الزيوت و الشحو( حيث يجب أف يت قبؿ التغطية و قبؿ التنظيؼ اليوائى و قبؿ التخمير الكيميائي في األحماض حيث يت إ ازلة الزيوت المعدنية و الشحو بالمذيبات العضوية و ا ازلة الدىوف و الزيوت الدىنية و الشمع و الصابوف بالمحاليؿ القموية. و يت ا ازلة الشح بواسطة: المواد العضوية مثؿ الكحوؿ األبيض و ثالثى كمورو ايثميف. المواد القموية مثؿ الفوسفات القموية و السيميكات القموية. التنظيؼ باستخدا الكحوؿ األبيض + مواد صابونية أوليات البوتاسيو. اإل ازلة بالبخار ربما تستعمؿ مع التنظيؼ بعد اال ازلة باالستحالب أو بعد إ ازلة الدىاف بالقمويات. المرحمة الثانية: إ ازلة الطبقات الرقيقة و الصدأ مثؿ: طبقة رقيقة مف القشور. طبقة رقيقة مف الصدأ. منتجات التآكؿ. و ىذه المرحمة الثانية تؤدى إلى الحصوؿ عمى سطح مناسب لعممية التغطية و تتضمف تغيير صالدة المعدف و ليذا ي ازؿ جزء صغير أو كبير مف سطح المعدف و تت بواسطة: الطرق الميكانيكية: استخدا الصنفرة بالفرشاة والسمؾ و التجميخ و الكشط. استخدا ضغط اليواء و الرمؿ في ماكينة الرمالة. استخدا الطرد المركزي باستخدا نصؿ سكينة في حركة دائرية. بواسطة الصقؿ )التمميع( بواسطة صنفرة ناعمة. 24

25 الح اررة: باستخدا ليب األوكسى استيميف و ىذا الطريقة مناسبة لممنشآت الكبيرة و إل ازلة القشور الرقيقة و الصدأ. بواسطة أف ارف الحث الح اررى و ىي مناسبة لقضباف الحديد و األنابيب. الطرق الكيميائية: ىي و غمر المعدف الم ارد تنظيفو في محاليؿ مائية مثؿ حمض الكبريتيؾ و حمض الييدروليؾ و ىي تستخد إل ازلة الصدأ و الطبقات الرقيقة المتآكمة في المعدف. المرحمة الثالثة: تجييز و تنظيؼ األسطح و تت باستخدا الرمالة حتى يصؿ لدرجة نظافة ناعمة تسمى.sa21/2 اختبار التغميف: يت إج ارء االختبا ارت التالية لتحديد صالحية التغميؼ: 1- سمؾ التغميؼ و يت قياس سمؾ التغميؼ باستخدا الميكروميتر في حاالت التغميؼ السميكة كما يت قياسو بالوزف في األج ازء الصغيرة حيث يوزف السطح قبؿ و بعد التكسية. 2- قوة التالصؽ و يت اختبار قوة التالصؽ بشد التغميؼ مف عمى سطح المعدف و يسمى باالختبار االتالفي أو اختبار سقوط كرة مف ارتفاع عمى سطح المعدف. النفاذية يت اختبار النفاذية باستخدا جياز اختبار الفجوات DETECTOR( )HOLIDAY و مف الخطأ -3 االعتماد كمية عمى ىذا الجياز ألنو ال يمكنو اكتشاؼ كؿ أنواع التمؼ الموجودة في العازؿ مثؿ ىؿ الطبقة األولى مف العازؿ بثخانة أ ال و ىؿ ىي موجودة أ ال أو ما إذا كاف ىناؾ بعض األتربة بيف لفات العازؿ و الذى يمكف أف يكشؼ عنو ىذا الجياز ىو ثخانة العازؿ و خموه مف الثقوب و الفقاعات و المواد الموصمة الغريبة و إذا كاف العازؿ يمؼ في الموقع فانو يجب أف يختبر مرتيف. المرة األولى: و ال يمز أف تكوف عمى كؿ الماسورة بؿ فقط في المناطؽ يحتمؿ وجود تمؼ التي فييا لتغير درجات الح اررة أو الشد الالز لمؼ نتيجة طريقة النقؿ. االختبار الثاني: قبؿ تنزيؿ المواسير داخؿ النفؽ و يجب أف يكوف التغميؼ دقيقا و معنى ذلؾ أنو يجب الكشؼ عمى المواسير بدقة خطوة خطوة و إصالح ما قد يكوف تالفا و ىذا يعطى كفاءة 4- مقاومتو لمتآكؿ. لمحماية و جعؿ المواسير تعيش طويال. 25

26 5- اختبا ارت خاصة. 6- اإلنذار المبكر لمتآكؿ: د ارسة الحالة الفيزيائية: د ارسة المعدف و مقاومتو لمتآكؿ. د ارسة الحالة الكيميائية لموسط األكاؿ. 7- تغيير جيد الوسط األكاؿ: تعتمد نظرية عمؿ نظا الحماية الكاثودية عمى منع سرياف تيار التآكؿ مف الجس الم ارد حمايتو )خط الصمب( فإذا ت عكس الفولت فاف التيار ينساب مف التربة إلى سطح الجس و بذلؾ يتوقؼ التآكؿ. و حيث أف أيونات الصمب أو الحديد Fe++ تنتقؿ إلى الوسط االلكتروليتى المحيط بالمنشأ سواء كاف تربة أو ماء إذا ما توافر فرؽ جيد كافي بيف ذلؾ الجس و الوسط و نتيجة لذلؾ ينساب األيوف الموجب Fe++ الجس إلى التربة. مف فإنو إذا انتقؿ تيار كيربي مستمر مف الوسط االلكتروليتى إلى سطح المنشأ )في عكس اتجاه تيار التآكؿ( فإف سطح المنشأ يصبح كاثود و ال يتآكؿ. و ىذا يتحقؽ بطريقتيف: استخدا اآلوانيد المستيمكة.SACRIFICIAL ANODES التيار المسمط.IMPRESSED CURRENT و لكؿ طريقة مجاؿ تطبيؽ معيف و تعتمد المفاضمة بينيا عمى عوامؿ فنية و اقتصادية و مع ذلؾ يمكف الجمع بيف النظاميف في مشروع واحد. نهاية الفصل األول 26

27 الفصل الثاني تصنيف اختبارات التآكل 1.2 مقدمة :)Introduction( يعتبر اختبار التآكؿ مف الجوانب الميمة جدا في عممية التآكؿ حيث يت استخدا تقنيات متنوعة ومتقدمة تساعد في الكشؼ عف ظاىرة التآكؿ وتجنب انييا ارت كارثية ناتجة عف عمميات التآكؿ. نظ ار لمتنوع الكبير في األسباب المؤدية لحدوث ظاىرة التآكؿ فقد ت تصنيؼ اختبا ارت التآكؿ حسب ما يمي: حسب نوع االختبار test( :)Type of -1 االختبارات الكهروكيميائية Tests( :)Electrochemical جميع عمميات التآكؿ ىي عمميات كيروكيميائية ناتجة عف تفاعالت األكسدة حيث أف االلكترونات تتحرر مف المعدف )األكسدة( وتستقبميا عناصر أخرى تكوف السبب في التآكؿ. التآكؿ ىو عممية تدفؽ لاللكترونات )التيار( وبالتالي يمكف التحك بتدفؽ ىذه االلكترونات وقياس كمية التدفؽ بواسطة جياز الكتروني. يمكف استخدا الطرؽ التجريبية الكيروكيميائية لتوصيؼ تآكؿ المعدف في ظؿ االلكتروليت المتواجد. يمكننا معرفة معدؿ التآكؿ مف الشكؿ التالي: الشكؿ )12(: العالقة بيف معدؿ التآكؿ وكثافة التيار 27

28 الشكؿ )13(: االختبار الكيروكيمياوي 2- االختبار في كبينة )خزانة( Tests( :(Cabinet يشير ىذا االختبار إلى االختبا ارت التي تت في خ ازنات مغمقة حيث يت التحك في ظروؼ التعرض. معظ ىذه الخ ازنات مصممة لخمؽ محاكاة سريعة لعممية التآكؿ. يستخد ىذا النوع مف االختبا ارت عادة لتحديد سير عممية التآكؿ لممواد المعدة لالستخدا في األجواء الطبيعية. مف أجؿ ربط نتائج االختبار مع أداء المادة في الخدمة فمف الضروري وضع عوامؿ لتسريع العممية والتحقؽ مف أف آليات التآكؿ تتبع المسار نفسو في الواقع. الشكؿ )14(: كبينة االختبار -3 اختبار الغمر Testing( :)Immersion يجرى ىذا االختبار لتقيي تآكؿ المعادف في المحاليؿ المائية حيث تغمر العينة في محموؿ التآكؿ لفترة معينة ومف ث يت فحصيا. يعتبر ىذا االختبار مف االختبا ارت البسيطة نوعا ما ولكف ىناؾ معايير محددة يجب 28

29 توافرىا أثناء االختبار )التيوية درجة الح اررة أسموب الغمر مدة االختبار إعداد السطح( حتى نضمف عممية المحاكاة بشكؿ كامؿ. الشكؿ )15(: اختبار الغمر 4- االختبار عند درجة حرارة وضغط مرتفعين High-( High-Temperature and :)Pressure Corrosion Testing يستخد في مثؿ ىذه الحالة اختبار األتوكالؼ لمتآكؿ حيث يعتبر ىذا الختبار وسيمة مريحة في تأميف محاكاة لعدد كبير مف بيئات الخدمة ويتميز بوثوقية عالية في حاؿ الح اررة والضغط المرتفيعيف.يستخد غاز اآلزوت مف أجؿ تاميف الضغط ويت التسخيف الكيربائي. الشكؿ )16(: جياز األوتوكالؼ -5 االختبار الجوي Tests( :)Atmospheric Corrosion في ىذا النوع مف االختبار يت وضع العينات الم ارد د ارسة ظاىرة التآكؿ عمييا في اليواء الطمؽ وتترؾ لمدة معينة. الشكؿ )17(: االختبار الجوي 29

30 6- االختبار في ماء البحر testing( :)Seawater corrosion كما ىو الحاؿ في البيئات األخرى فإف االختبار في ماء البحر يعتمد عمى محاكاة الظروؼ البيئية الفعمية التي تمر بيا المادة ىذه الظروؼ البيئية متغيرة بشكؿ واسع حيث تتحك بيا درجة الح اررة كمية األوكسجيف المذاب نوع ومقدار التموث البيولوجي التكاثر الطبيعي لمميكروبات...الخ. وبالتالي عند إج ارء ىذا النوع مف االختبا ارت يجب م ارعاة جميع الظروؼ والمتغي ارت مف أجؿ ضماف دقة النتائج. الشكؿ )18(: االختبار في ماء البحر 7- االختبار في المياه العذبة testing( :)Freshwater corrosion يت إج ارء ىذا االختبار مف أجؿ تحديد خصائص التآكؿ لممياه ومف أجؿ تقيي سموؾ المواد المختمفة عند تعرضيا لممياه ولمعرفة الطرؽ التي تساعدنا في التخفيؼ مف ظاىرة التآكؿ. متغي ارت ىذا االختبار المتعمقة بكيمياء المياه تشمؿ ما يمي: المحتممة. درجة حمضة المياه المقاومة الكيربائية تركيز المواد المسببة لمتآكؿ درجة الح اررة والضغط األكسدة وىناؾ متغي ارت غمفانية يجب م ارعاتيا أيضا مف أجؿ توفير محاكاة دقيقة لظروؼ العمؿ. 8- االختبار في درجة ح اررة مرتفعة Test( :)High Temperature Corrosion يت استخدا جياز األوتوكالؼ الذي ت ذكره سابقا. حسب نوع التآكل Types( :)Testing for Corrosion -1 اختبار التآكل المتجانس tests( :)Uniform corrosion أبسط أنواع االختبا ارت في حالة التآكؿ المتجانس ىو اختبار فقداف الوزف حيث يقد لنا ىذا االختبار معمومات عف معدؿ التآكؿ المتجانس. يت تنظيؼ العينات الم ارد فحصيا ويت وزنيا قبؿ الغمر وبعد الغمر يت 31

31 وزنيا مرة ثانية ويت تقسي الوزف عمى المساحة مضروبة بزمف االختبار مضروبة بالكثافة وىكذا نحصؿ عمى معدؿ التآكؿ. معدؿ التآكؿ=) T.D.A(/)K.W ( W: الوزف بالغ ار. m/y عندما معدل التآكل بواحدة =K K: ثابت. mm/y عندما معدل التآكل بواحدة =K 4 T: الزمف بالساعات. الكثافة g/cm 3 :D المساحة cm 2 :A -2 اختبار التآكل بالنخر tests( :)Pitting corrosion يت تطبيؽ اختبار ASTM G48 حيث تنظؼ العينات وتوضع في محموؿ ) 3 6%( FeCl وتترؾ لفترة معينة ومف ث تخرج ويت تنظيفيا بعناية ويت م ارقبة السطح لمكشؼ عف النخر. ال ينصح باستخدا طريقة فقداف الوزف فالخسارة قد تكوف صغيرة جدا مف أجؿ حفر عميقة. الشكل )19(: ع نات ألنواع مختلفة من الستانلس ست ل ف درجة الحرارة 80 درجة مئو ة ولمدة 24 ساعة. 31

32 -3 اختبار التآكل التشققي tests( :(crevice corrosion يت االختبار بنفس الطريقة السابقة باستخدا االختبار ASTM G48 حيث تنظؼ العينات كذلؾ وتوضع في نفس المحموؿ السابؽ وتترؾ لفترة معينة ث تخرج ويت تنظيفيا بعناية ويت بعدىا حص السطح لم ارقبة التشققات. -4 اختبار التآكل الغمفاني tests( :)galvanic corrosion الطريقة األكثر شيوعا في اختبار التآكؿ الغمفاني ىي وصؿ مادتيف مع بعضيما بواسطة كبؿ وتعريضيما لمظروؼ الخارجية وتطبيؽ محاكاة أقرب ما تكوف لظروؼ العمؿ. يجب الربط بعناية لضماف تحقؽ الربط الكيربائي بيف المادتيف وأحيانا يمكف استخدا جياز مقاومة مناسب. بعد فترة يت الكشؼ عف السطح ومالحظة مقدار التآكؿ ومف أجؿ تفاصيؿ أكثر حوؿ ىذا االختبار يمكف الرجوع إلى.ASTM G71 5- اختبار التآكل بين حدود البمو ارت tests( :)intergranular corrosion ىو نوع مف انواع التآكؿ الموضعي الذي يحصؿ عمى طوؿ منطقة حدود الحبيبات يحصؿ ىذا النوع مف التآكؿ نظ ار لوجود اختالؼ في الخواص الميتالورجية ليذه المنطقة عف المناطؽ األخرى فتكوف حدود الحبيبات اكثر نشاطا لمتفاعؿ مع الوسط مف مناطؽ الحبيبات نفسيا. أولى االختبا ارت لمكشؼ عف التآكؿ بيف حدود البمو ارت تمت عا 1926 وذلؾ عمى الفوالذ األوستينيتي المقاو لمصدأ والمستخد في خ ازف يحوي عمى محموؿ الكبريتيؾ وبعض كبريتات النحاس. يوجد عدة اختبا ارت لكشؼ التآكؿ بيف حدود البمو ارت وتعتمد جميعيا عمى تعريض المادة ألوساط مسببة لمتآكؿ لمدة معينة ومف ث فحص العينة تحت المجير وم ارقبة حدود البمو ارت. -6 اختبار التآكل التقشري tests( :)Exfoliation corrosion طريقة االختبار حسب ASTM G34 حيث يستخد ىذا االختبار ألغ ارض البحث والتطوير وتتمخص فكرة االختبار في تعريض السبائؾ والمواد إلى اليواء الطمؽ المشابو لمظروؼ البحرية والصناعية وتركيا مدة معينة مف الزمف ومف ث فحصيا جيدا مف أجؿ كشؼ التقش ارت الحاصمة أو التي يتوقع حصوليا. -7 اختبار التعرية واالحتكاك Cavitation Erosion( and fretting corrosion :)tests في ىذا االختبار يت تمرير تيار مف الماء أو اليواء المحمؿ بالجسيمات الصمبة التي قد تكوف )رمؿ جسيمات معدنية شوائب متعددة االبعاد...الخ( والتي تكوف عندىا ىذه الجسيمات تمثؿ الجسيمات المحمولة في وسط العمؿ حيث تعمؿ ىذه الجزيئات عمى إ ازلة أج ازء مف السطح. 32

33 يعتمد االختبار عمى تحديد مقاومة السطح القتطاع جزء منو تحت تأثير ىذه الجسيمات خالؿ زمف معيف وكذلؾ النقص في الكتمة مف القطعة مع مرور الزمف. الجسيمات السائمة والصمبة تؤدي إلى عممية الحت واازلة أج ازء مف السطح واالختبار يعتمد عمى تحديد مدى المقاومة القتطاع أج ازء منو تحت تأثير ىذه األج ازء الصمبة والسائمة بؿ وحتى الغازية. الشكؿ )20(: آلية التعرية -8 اختبار التآكل االنتقائي tests( :)Dealloying corrosion يجري ىذا االختبار في السبائؾ والتي تكوف مكونة مف عدة معادف حيث يحدث ىذا التآكؿ وذلؾ مف أجؿ الكشؼ المبكر عف التآكؿ االنتقائي وحيث يحدث بشكؿ كبير في األوساط الرطبة. والتآكؿ االنتقائي ىو انحالؿ احدى مكونات السبيكة وىو العنصر األكثر نشاطا وبقاء العنصر أو العناصر األخرى نتيجة تشكؿ أزواج غمفانية موضعية صغيرة في مناطؽ متعددة مف المعدف وىذا يؤدي الى فشؿ موضعي. يت تعريض السبائؾ لظروؼ العمؿ وبعد مدة يت فحص السبيكة ومالحظة التآكؿ االنتقائي. -9 اختبار تآكل التشقق اإلجهادي ( corrosion Environmental Cracking stress :)tests ىو فشؿ غير متوقع مفاجئ لممعادف التي تتعرض عادة إلجياد الشد في بيئة مضرة وال سيما عند درجة ح اررة مرتفعة في حالة المعادف. فكرة االختبار تعتمد عمى تعريض المعدف لدرجة ح اررة مرتفعة وتعريضو إلجياد شد ومف ث تحديد مدى مقاومة المعدف لالنييار. 33

34 الشكؿ )21(: تآكؿ التشقؽ اإلجيادي اختبارات التآكل في الصناعة industrial( :)Testing in -1 السيارات :)Automotive( لعبت اختبار ات التآكؿ دو ار رئيسيا مقاومة لمتآكؿ تطوير في لمسيا ارت.االختبا ارت عموما االختبا ارت المعممية أو االختبا ارت الميدانية و الفرؽ ينطوي عمى طبيعة البيئة التي يجري فييا الختبار. إلى تصنؼ االختبا ارت المعممية تجري في مختبر يحاكي البيئة حيث يت تعريض معدف السيا ارت إلى بيئات قاسية تعطينا فكرة مستقبمية عف سموؾ التآكؿ ليذا المعدف عمى المدى الطويؿ في حيف أف االختبا ارت الميدانية أجريت في البيئة الطبيعية أثناء فترة وضع السيارة في الخدمة. ويت الحصوؿ عمى نتائج االختبا ارت المعممية في أقصر األوقات إال أف نتائج االختبار الميداني ىي أكثر موثوقية بسبب أنيا تنفذ في البيئة الفعمية. الشكؿ )22(: التآكؿ في السيا ارت 34

35 -2 الطائرات التجارية Aircraft( :)Commercial يجرى عادة اختبا ارت شاممة لمطائ ارت لمكشؼ عف مشاكؿ التآكؿ لمطائ ارت في بيئات الخدمة المختمفة واعطاء تقنيات متعددة لمكافحة التآكؿ واالختبا ارت األكثر استخداما ىي االختبا ارت الالإتالفية بواسطة األمواج فوؽ الصوتية. الشكؿ )23(: التآكؿ في الطائ ارت 3- الطائرات العسكرية والمعدات المرتبطة بها associated) Military Aircraft and :)equipment خالؿ أداء الطائ ارت العسكرية لميمتيا فإنيا مف المحتمؿ أف تتعرض لكثير مف البيئات القاسية مثؿ درجات (/ 140 الح اررة المرتفعة والمنخفضة )60 درجة فيرنيايت فيرنيايت( الى درجة مئوية( والظروؼ الرطبة بالكامؿ كذلؾ األمطار وندى الصباح واليجو البيولوجي لذلؾ فإف اى االختبا ارت التي تجرى عمى المقاتالت العسكرية ىي: - اختبار الصدمة الح اررية - نمو الفطر )الفطريات( - الضباب الممحي - انخفاض الضغط - االشعاع الشمسي - المطر - الرماؿ و الغبار 35

36 الشكؿ )24(: اختبار الطائ ارت العسكرية 4- خطوط األنابيب :)Pipeline( األنابيب خطوط تآكؿ اختبار ويت ألسباب عدة اوال ىو لتحديد سواء األنابيب خط حالة لتقيي أ كانت آمنة غير آمنة لمعمؿ. إذا كاف ىناؾ حاجة إلصالحات يت إج ارء اختبار لتحديد ما إذا كاف اإلصالح ممكنا أو إذا ىناؾ حاجة إلى استبداليا. سبب آخر الختبار األنابيب ىو لتقيي فعالية تدابير مكافحة التآكؿ مثؿ مثبطات األنابيب ألسطح الحماية أو الداخمية الكاثودية لألسطح و الخارجية. أو الداخمية مف أكثر االختبا ارت استخداما لألنابيب: االختبار البصري. االختبار باألمواج الفوؽ صوتية. أما إذا كاف األنبوب مدفوف داخؿ التربة فإف يت اختباره بقياس الكموف المار منو الى التربة الشكؿ )25(: التآكؿ في خطوط األنابيب 36

37 5- اختبا ارت التآكل في خطوط نقل الطاقة الكهربائية Power( :)Electric تستخد االختبا ارت عمى كافة الموصالت المستخدمة في نقؿ القدرة الكيربائية و خطوط النقؿ اليوائية مثؿ االختبا ارت التي تحدد مقاومة العنصر التشققي اإلجيادي. موصالت األلمنيو ت تعريضيا الى اختبار االنغماس وفييا يت وصؿ موصؿ الى ناقؿ كبير والذي ت تصميمو بحيث يمكف تطبيؽ إجياد عميو وعندىا يغمس في محموؿ 7% NaCl وذلؾ لمدة 300 ساعة لمعنصر وعندىا ال يجب أف يظير أي شكؿ لمتشقؽ اإلجيادي ويت تنفيذ ذلؾ االختبار بعد أف يت تحضير العينة حسب مواصفات ASTM حسب االختبار )443 G ASTM G and 474 G(. 645 وبشكؿ مشابو خالئط النحاس وذلؾ لمعرفة متطمبات النحاس ليجتاز التشقؽ اإلجيادي حسب االختبار )B 154 (.وقد 6 ASTM جرت عدة محاوالت في الماضي لعدة اختبا ارت لتحؿ محؿ ىذا.)ASTM G 377( االختبار مثؿ اختبار الحؿ Mattsson's العديد مف العناصر مثؿ النواقؿ األب ارج الكيربائية الفوالذية والب ارغي يجب إج ارء اختبا ارت التآكؿ عمييا بشكؿ روتيني واضافة العديد مف التحسينات ومع ذلؾ يجب ادخاؿ التحسينات ليذه العناصر لمقاومة التآكؿ. الشكؿ )26(: التآكؿ في خطوط نقؿ الطاقة الكيربائية 6- اختبارات التآكل في مولدات البخار Generation( :)Steam التآكل العام و االختبا ارت المتنوعة: طريقة االختبار االنحناء U االستقطاب الشق األزواج الغلفان ة للمعادن الغ ر متشابهة لتحديد معدل التآكل والنخر معدل التآكل النخر وجهد االنتقال مواضع و انتشار الشقوق األزواج الكمون ة تآكل التشقق النخر تؤئ ر O 2 ph درجة الحرارة معدل التآكل السرعة راسم االشعة وزرع النظائر المشعة التآكل معدل التعر ة 37

38 اختبار الضغط: زمن بدء σ التشقق اإلجهادي da/dt فترة الحضانة كمون االنتقال االنحناء -U الحلقات C قدرة احتمال ع نات الجوائز آل ات االنكسار للع نات تحت معدل انفعال الثابت االستقطاب األنودة تآكؿ التعب )الدو ارت المنخفضة و العالية(: معدل التعب اختبار باألمواج فوق الصوت ة ع نات آل ات االنكسار معدل التعب عدد دورات بدء االنكسار kth da/dn االختبا ارت الميدانية: تآكل تول د اله دروج ن ف البخار درجة الحموضة التحل ل الك م ائ Fe Cu Zn ف الماء المستخدم انبوب المرجل مغذي الماء للنظام تآكل لوحة الدعم لمولد البخار PWR التآكل الموضع التؤثر ة الكهربائ ة العامة التآكل للتورب نات واالناب ب 7- اختبارات التآكل في مجال االلكترونيات :)Electronics( االستخدام عند االستخدام والتخز ن ف الرطوبة العال ة عند االستخدام والتخز ن ف الرطوبة العال ة عند االستخدام والتخز ن ف لبرودة الشد دة و عند اهتراء الطالء والتغل ف عند االستخدام والتخز ن ف درجات الحرارة المرتفعة وعند التخم ر وعند اكسدة المعدن ستخدم من اجل التغل ف ستخدم من اجل التغل ف ستخدم من اجل التغل ف العلب االلكترون ة التغل ف بالمعدن النب ل )اختبار المسام ة( التغل ف بالمعدن النب ل)اختبار المسام ة( المرجع القياسي IEC D2247 ASTM D 1735 IEC IEC ASTM B 117 ISO 3769 ASTM G 85 ISO 3769 ASTM G 85 ISO 3770 ASTM B 368 SAE J1563 ASTM D 2933 IEC ASTM G 87 DIN 40 DIN IEC االختبار الرطوبة )دون تكث ف( الرطوبة )تكث ف( درجة الحرارة )البرودة( درجة الحرارة )ساخن( البخ الملح )ضباب( AASS CASS بخ الملح الدوري ثان اوكس د الكبر ت سولف د اله دروج ن S( )H 2

39 ISO 4524/2 ASTM B 735 ASTM B 799 حمض النتر ك الكبر ت ت التخط ط الكهربائ على الورق المسام ة عند التغل ف بالذهب المسام ة عند التغل ف بالذهب والبالت ن وم المسام ة عند التغل ف بالذهب ASTM B اختبارات التآكل في مجال االتصاالت السلكية والالسلكية :)Telecommunications( إف اختبا ارت التآكؿ لكابالت االتصاالت بدأت تتوفر بشكؿ مبكر حيث تيدؼ اختبا ارت التآكؿ الى إنشاء مقاومة التآكؿ في العناصر المعدنية المكشوفة في بيئة عمميا. كما تيدؼ اختبا ارت التآكؿ الى تقيي التوافؽ الغمفاني لممكونات المصنوعة مف أكثر مف سبيكة ومدى فعالية التغميؼ والطالء بواسطة المعدف النبيؿ ومعادف التضحية كما تستخد اختبا ارت التآكؿ لوضع االستعداد لػ SCC والتشقؽ اإلجيادي الييدروجيني. اختبا ارت اخرى تستخد لمعرفة اتصاؿ العناصر أو ال )مثؿ الموصالت األرضية ومشابؾ التأريض( بعض عناصر كابالت االتصاؿ مصنوعة مف معادف مغروسة في بولمي ارت بذلؾ فإف المعدف يتعرض الى بيئات تآكؿ في مناطؽ صغيرة )عمى الحواؼ و في مواقع الخمؿ في البولمير بحيث ال يكوف المعدف محمي( اختبا ارت التآكؿ تستخد لتقيي اخت ارقية السطح البيني معدف بولمير وتحديد مقدار التقد لمتآكؿ عمى المعدف اف اختبار تقيي التآكؿ وذلؾ لعناصر جديدة او استبداؿ عناصر بعناصر أخرى تساعد عمى رفع أدائيا حيث أنو في نطاؽ واسع مف التربة ضمف برنامج االختبار وذلؾ باستخدا 52 كابؿ ىاتؼ مختمؼ وأجري نظا (REF) التدريع في 6 مواقع اختبار مختمفة مف قبؿ ادارة الواليات المتحدة االمريكية لكيرباء الريؼ والمكتب الوطني لممعايير بيف عامي نتائج الد ارسة تتأثر بشدة بتصمي دروع كابؿ الياتؼ. وأجريت ب ارمج اخرى لمقاومة التآكؿ لأللمنيو ود ارسة النحاس والفوالذ المقو لصدأ في انواع مختمفة مف الترية. 39

40 الشكؿ )27(: االختبار في مجاؿ االتصاالت 9- اختبارات التآكل في أنظمة المعالجة الكيميائية Processing( :)Chemical نوع التآكل انحطاط الغالؼ)الطالء( سطح التكثيؼ سطح التكثيؼ تأكؿ التعرية تأكؿ التعرية التآكؿ الغمفاني التآكؿ الغمفاني السوائؿ الموصمة - عا السوائؿ الموصمة - عا السوائؿ الغير موصمة عا تحديد الموضع السطح المسخف تأكؿ النخر والصدع تأكؿ التشقؽ اإلجيادي تأكؿ التشقؽ اإلجيادي االختبار مقاومة AC الدورؽ تبريد الكوبوف اإللكترود الدوار حمقة اختيار السرعة المقاومة الصفرية لمرور التيار كموف االستقطاب الديناميكي مقاومة االستقطاب الخطي استق ارء tafel مقاومة AC الضجيج االلكترو كيميائي السطح الساخف استقطاب الكموف الديناميكي الدوار معدؿ االنفعاؿ البطيء سيفوف نوع االختبار كيروكيميائية الكوبوف الكوبوف الكتروكيميائي الكتروكيميائي الكتروكيميائي الكتروكيميائي الكتروكيميائي الكتروكيميائي الكتروكيميائي الكوبوف الكتروكيميائي الكوبوف الكوبوف 41

41 10- اختبارات التآكل ألنظمة معالجة المياه Systems( :)Water Handling الطريقة اختبار الكوبون القياسات متوسط معدل التآكل و عبر عنه mm/y الوزن تغ ر خالل 31 او 91 وم تم ق اس معدل التآكل بواسطة استقطاب الكهرك م ائ ة 10± mv ب ن قطب ن واتجاه تآكل النخر كتلة المعدن المفقود تحدد من مقاومة الشحن للعنصر المتآكل. معدالت التآكل الموحد تم حسابها من قراءات ال تق س موضع التآكل التطبيقات اكثر مالئمة من اجل التآكل الموحد تحت الشروط الثابتة مكن تحد د مكان الهجمة مثل النخر الغلفنة. مناسب من أجل معظم الخالئط الهندس ة المجس جب ان وضع ف مكان تدفق كاف ل قدم معدل دق ق مناسبة للق اس ف ب ئات القل لة الناقل ة اما السائل او البخار عناصر مصنوعة من معظم الخالئط الهندس ة تحد د مستوى جودة الماء ف المعالجة الك م ائ ة االنواع المثبطة والعدائ ة انحالل او توقف التآكل المحاكاة االنسب للشروط الحرار ة ه هجمة التآكل ف المبادالت الحرار ة اناب ب نقل لحرارة مكن ان تصنع من معظم الخالئط الهندس ة الشروط الحرجة االكثر مالئمة للمحاكاة ه المبادالت الحرار ة LPR ER التحل ل الوحدات الناقلة للحرارة اختبار مبادل الحرارة الترك ز على االنحالل او التوقف المإقت ف نظام السائل متضمنة ph والناقل ة وال تق س التآكل المراقبة البصر ة لهجوم التآكل على السطح الناقل للحرارة مكن تحد د نسبة التآكل من الفقدان ف الوزن من السطح المسخن حدد تؤث ر السرعة تدفق الحرارة المعالجة الك م ائ ة على التآكل الملوثات. اختبارات التآكل حسب الوسط المحيط Environments( :)Testing in -1 ماء الصناعة Waters( :)Industrial يشير مصطمح ماء الصناعة إلى المياه المستخدمة في محطات التشغيؿ. وعادة ما تكوف المياه القادمة إلى المصنع مف مصدر سطحي )األنيار-البحي ارت...الخ( أو مف مصدر جوفي )اآلبار(. يت معالجة المياه لمتخمص مف المواد الصمبة العالقة ومف أجؿ التحك في المحتوى البيولوجي ومف أجؿ السيطرة عمى عمميات التآكؿ. المواد المنحمة في الماء تعتمد عمى مصدر ىذه المياه كما قد تحوي المياه عمى غا ازت منحمة كاألوكسجيف وثاني أوكسيد الكربوف. 41

42 الشكؿ )28(: معالجة ماء الصناعة االعتبا ارت التي تؤثر عمى ب ارمج االختبار: األوكسجيف المذاب درجة الحموضة القموية الكموريدات السمفات كبريتيد الييروجيف ثاني أوكسيد الكربوف األمونيا. أحد أى المتغي ارت التي تؤثر عمى التآكؿ ىي درجة الحموضة حيث أف التآكؿ يزداد بسرعة مع انخفاض الػ.pH يعتمد التآكؿ عمى انحالؿ األيونات في منطقة المصعد واستيالؾ االلكترونات في منطقة الميبط. اختبار الفحص: تستخد االختبا ارت في مختبر التآكؿ مف أجؿ في التآكؿ وآليات التثبيط وتطويرىا وىي مفيدة لتحديد طرؽ العالج لنظا ما. طريقة االختبار األكثر شيوعا ىي غمر العينة وىناؾ أساليب أخرى أقؿ استخداما وىي طريقة تدوير األقطاب الكيربائية. االختبا ارت والد ارسات الكيروكيميائية تستخد في المقا األوؿ لتسميط الضوء عمى آلية التآكؿ كما تستخد كذلؾ طريقة التحميؿ. -2 الصناعات الكيميائية Chemicals( :)Industrial يشمؿ ىذا القس جميع االختبا ارت التي تجري عمى المعدات والمواد المستخدمة في الصناعات الكيميائية. الجوانب التي تجعل اختبا ارت الصناعات الكيميائية اختبا ارت فريدة من نوعها: 1- كؿ نوع مف أنواع الصناعات الكيميائية ليا معداتيا الخاصة بيا والتي تحتاج الختبا ارت خاصة. عادة ما يت استخدا المعدات لسنوات عديدة قبؿ استبداليا وذلؾ الرتفاع تكمفتيا. المعدات يمكف أف تستخد إلنتاج أكثر مف منتج وبالتالي ال بد مف اختبارىا بعناية

43 طريقة االختبار: اختبا ارت التآكؿ يمكف أف تقس إلى اختبا ارت كيروكيميائية واختبا ارت ال كيروكيميائية. مف بيف التقنيات الكيروكيميائية التي استخدمت بنجاح ىي طريقة الماسح االستقطابي طريقة المقاومة الكيروكيميائية طريقة مقاومة التآكؿ المتوقعة وطريقة الميابط والمصاعد. يت استخدا رسو تخطيطية تساعد عمى في النتائج. طريقة االختبار المختارة يجب أف تحقؽ محاكاة جيدة لظروؼ العمؿ. -3 النفط :)Petroleum( الشكل )29(: الصناعات الك م ائ ة إنتاج النفط يخمؽ تحدي فريد مف نوعو في مجاؿ اختبا ارت التآكؿ وذلؾ لعد وجود بيئة كيميائية ثابتة وانما يخضع لبيئة طبيعية. ىذه البيئة الطبيعية تحوي عمى مركبات وعناصر كيميائية مختمفة ومتنوعة وبالتالي فإف بيئات انتاج النفط ىي بيئات معقدة ومتغيرة. إف كيمياء النفط تأتي في المرتبة األولى مف حيث موضوع التآكؿ وخاصة عندما يكوف النفط في الحالة السائمة مف أجؿ السيطرة عمى موضوع التآكؿ يت العمؿ مف أجؿ التحك في التركيب الكيميائي لمنفط. تصنؼ اختبا ارت التآكؿ في ىذا المجاؿ حسب الم ارحؿ التي تمر بيا عممية إنتاج النفط )سائؿ-غاز-الخ(. إف الجياز المستخد في اختبار أج ازء المنشآت النفطية ىو جياز التحميؿ الكيميائي.XRF 4- غازات ذات درجة حرارة مرتفعة Gases( :)High-Temperature األجواء الغازية ذات درجة الح اررة المرتفعة التي سيت مناقشتيا ىي: األكسدة الكربنة الكبرتة اليمجنة 43

44 سيت شرح اختبا ارت التآكؿ لكؿ نوع مف األنواع السابقة. أوال : األكسدة: يت االختبار وفؽ.ASTM G54 ثانيا : الكربنة: إف اختبار التآكؿ مف أجؿ الكربنة في درجات الح اررة المرتفعة كاف أمر صعب لمغاية في الماضي ولكف تطورت أساليب المحاكاة ضمف المخبر وأصبح باإلمكاف إج ارء اختبا ارت التآكؿ. ثالثا : الكبرتة: يت إج ارء اختبار التآكؿ في المخبر عف طريؽ استخدا عينات خاصة واج ارء عممية محاكاة لمحتوى الكبريت عمييا ومف ث فحص العينة. اربعا : الهمجنة: تقس اختبا ارت التآكؿ إلى اختبا ارت اليمجنة بوجود األوكسجيف واختبا ارت اليمجنة بدوف وجود األوكسجيف. االختبار يت في أف ارف كيربائية وباستخدا عينات سي ارميكية عمى شكؿ أنابيب وتطبيؽ المحاكاة عمييا ومف ث د ارسة التأثير. -5 المحاليل العضوية Liquids( :)Organic تستخد السوائؿ العضوية بشكؿ واسع في الصناعة ويمكف تعريفيا عمى أنيا السوائؿ التي تحوي ذرة كربوف واحدة أو أكثر مرتبطة مع ذ ارت أخرى عف طريؽ ال اربطة التساندية. الذ ارت المشتركة الموجودة في المحاليؿ العضوية ىي ذ ارت األوكسجيف والييدروجيف والنتروجيف والكبريت واليالوجينات. أنواع التآكؿ التي يمكف أف تحدث في المحاليؿ العضوية ىي نفسيا التي ت مالحظتيا في المحاليؿ المائية. يمكف أف يكوف ىناؾ اختالؼ في التركيب الكيميائي و الكيربائي بيف المحاليؿ العضوية والمحاليؿ المائية ولكف آليات التآكؿ ىي ذاتيا. إف االختبا ارت التي يمكف إج ارؤىا ىي اختبار الكوبوف والموصؼ وفؽ المواصفة ASTM G 31 وكذلؾ االختبا ارت الكيروكيميائية. إف اختبا ارت التآكؿ لممحاليؿ العضوية بدأت تزداد أىميتيا في السنوات األخيرة وذلؾ نظ ار النتشار استخداميا في الكثير مف الصناعات. 44

45 -6 األمالح المصهورة Salts( :)Molten يمكف مالحظة األمالح المصيورة عمى األسطح المعدنية والسي ارميكية بارتفاع درجة الح اررة. مف أجؿ إج ارء اختبا ارت التآكؿ عمى األمالح المصيورة يجب توفير محاكاة ليذه األمالح ولكف لسوء الحظ فإنو مف الصعب إج ارء المحاكاة في ىذا النوع مف التآكؿ. إف اختبا ارت التآكؿ في ىذا النوع يصعب التحك بيا لصعوبة ضبط المتغي ارت. 7- التآكل في الوسط الخارجي Atmospheres( :)Outdoor يقصد بيذا النوع مف االختبا ارت لمتآكؿ ىو التآكؿ الحاصؿ في األوساط الخارجية اي خارج األبنية والمنشآت والمعرضة لتأثير الوسط الخارجي حيث يختمؼ التآكؿ حسب الوسط المحيط بيا ومكاف ىذا الوسط عمى األرض. وىنا نعرض بعض المناطؽ المختمفة عمى سطح األرض ومقدار النقص في الكتمة لمفوالذ والزنؾ خالؿ سنة كاممة مف التعرض لمظروؼ الجوية المحيطة الزنك الفوالذ المكان ديترويت ميتشيغف نيويورؾ بيتسبرغ كولومبوس أوىايو لندف )المممكة المتحدة( كوري بيتش )كارولينا الشمالية() 250m ( الدولة الفمسطينية عمى أساس التجارب في جميع أنحاء العال فإف أجواء التآكؿ يمكف تقسيميا الى ثالث فئات نوعية وىي التآكؿ في المناطؽ الريفية والمناطؽ البحرية والمناطؽ الصناعية. في المناطؽ الريفية يوجد الحد األدنى مف األيونات التي تسبب الناقمية الكيربائية كإلكتروليت لذلؾ فإف تصنيؼ المناطؽ الريفية بالتآكؿ يكوف األخفض. في المناطؽ الصناعية تكوف درجات التآكؿ اعمى نتيجة االختالؼ الكبير في الرطوبة و الح اررة حيث ىجو التآكؿ يعتمد بشكؿ كبير عمى ىذه العوامؿ وتتأثر بشكؿ كبير بالمموثات الصناعية مثؿ مركبات الكبريت الصمبة والمنحمة والتي تعزز المنحؿ الكيربائي. 45

46 أما البيئات البحرية فإنيا أشد البيئات لمتآكؿ التي تتأثر بشكؿ كبير بالكموريدات ودرجات الح اررة والرطوبة الجدوؿ التالي معايير ISO لتصنيؼ التآكؿ في الغالؼ الجوي. ISO 9223 ISO 9224 ISO 9225 ISO 9226 تأكؿ المعادف و الخالئط - تصنيؼ التآكؿ حسب الوسط المحيط تأكؿ المعادف والسبائؾ القي التوجييية لفئات التآكؿ حسب الوسط المحيط تأكؿ المعادف والسبائؾ عدوانية االجواء طرؽ القياس تأكؿ المعادف والسبائؾ معدؿ التآكؿ لمعينات القياسية مف اجؿ تقيي احتبا ارت التآكؿ 8- التآكل في األوساط الداخلية Atmospheres( :)Indoor أى االختبا ارت الميدانية: الرطوبة ودرجة الح اررة ورصد الندى. قياسات تركيز الغا ازت اآلكمة. االختبا ارت الالزمة لمعرفة تركيز الجسيمات الناعمة والخشنة التآكل في التربة :)Soils( القياسات المباشرة والغير مباشرة والتقنيات المستخدمة لقياس سموؾ التآكؿ لييكؿ معدني مدفوف تحت التربة يحتاج أف يتحك بو بشكؿ غير مباشر أو الم ارقبة لتحديد الوقت لالختبار المباشر عندما تكوف االصالحات ضرورية والبحث عف األسطح المتآكمة عادة ما يكوف مكمفا وتكوف عمميات الفحص مقبولة في حاالت خاصة مف التآكؿ ومع ذلؾ فإف تقيي حالة السطح الخارجي البد منيا في بعض االحياف. وأى اختبا ارت التآكؿ المستخدمة: - الفحوصات البصرية مثؿ ممارسات :NACE 46

47 RP0502 RP0169 RP0285 RP0274 RP0487 RP0375 التقيي المباشر لمتأكؿ الخارجي م ارقبة التآكؿ الخارجي لمترو االنفاؽ او انظمة االنابيب الغارقة التحك بالتآكؿ ألنظمة تخزيف لمصياريج تحت األرض والحماية الكاثودية ليا التفتيش عف الكموف العالي لألنابيب المغمفة اعتبا ارت في تقيي واختيار موانع الصدأ ومثبطات التآكؿ والحماية المؤقتة لمتآكؿ أنظمة طالء الشمع ألنظمة األنابيب تحت االرض قياس كموف الموقع. المقاومة الكيربائية لمتربة. القياسات المخبرية والميدانية لحموضة التربة.)pH( اختبار النشاط البيولوجي لمتربة. االختبا ارت االلكتروكيميائية. التقيي المباشر لمتأكؿ الخارجي )ECDA( لشبكات االنابيب المدفونة الشكؿ )30(: التآكؿ في التربة 47

48 -10 اإلسمنت :)Concrete( أفضؿ بيئة يمكف فييا اختبار قضباف التسميح ىي اإلسمنت و ىناؾ عدد مف الطرؽ المتاحة: :ASTM G 109 لتحديد آثار اإلضافات الكيميائية عمى التآكؿ لحديد التسميح و المكشوفة لبيئات الكموريد وتستخد عند ارتفاع نسبة الماء بالنسبة لإلسمنت أو عندما يكوف غطاء اإلسمنت فوؽ قضباف التسميح صغير. حيث تعتمد عمى قياس تيار غمفاني بيف شريط واحد في الطبقة العموية واثنيف مف القضباف في الطبقة السفمية وذلؾ عند تدويره في بركة تحوي عمى 3% صوديو وعندما يتغمغؿ الكموريد في الطبقة العميا فإف القضيب في الطبقة العميا يبدأ بالتآكؿ والتي تكوف بالنسبة لو القضباف في الطبقة السفمية ميابط والمطموب ىو م ارقبة القضباف عند االنتياء مف االختبار ومحتوى الكموريد. إف مثبطات التآكؿ تعمؿ عمى زيادة الوقت لموصوؿ لتيا ارت تأكؿ حادة. نهاية الفصل الثاني 48

49 الفصل الثالث التآكل في فوالذ التسميح 1.3 مقدمة :)Introduction( يعتبر تآكؿ فوالذ التسميح ىو السبب الرئيسي األوؿ لألض ارر التي تحدث بالخرسانة وىذا التآكؿ يحدث نتيجة عممية تشبع الخرسانة بثاني أكسيد الكربوف أو في حالة وجود أمالح الكموريدات. فالخرسانة مادة قموية بطبعيا more) (ph=12.5 or وتتكوف بسرعة طبقة سالبة عازلة مف األكسيد حوؿ سطح الحديد المدفوف في الخرسانة أما إذا كانت قموية الخرسانة أقؿ مف (10 = (ph فإف ىذه الطبقة العازلة يتآكؿ. تزوؿ وتدمر وفي ىذه الحالة وفي وجود الرطوبة واألكسجيف فأف حديد التسميح وفي حالة وجود أمالح الكموريدات في الخرسانة فإف ىذه الطبقة العازلة حوؿ الحديد داخؿ الخرسانة تزوؿ و تدمر في حالة قموية ph عالية ربما أكثر ذات قي مه (ph=13) وىذا يعتمد عمى مدى تركيز أيوف الكموريد. الكربنة وعممية لمخرسانة تحدث نتيجة اخت ارؽ ثاني أكسيد الكربوف الموجود في الجو المحيط وفي حالة وجود الرطوبة فإف ىذا الغاز يشكؿ حمض الكربونيؾ الذي يقو بالتعادؿ مع قموية نسيج الخرسانة و مكوناتيا وعمؽ نفاذ عممية الكربنة داخؿ الخرسانة يتناسب طردا مع الجذر التربيعي لموقت وذلؾ حتى لو تمت كربنة الطبقة السطحية لمخرسانة بسرعة فإف معدؿ نفاذيتيا داخؿ الخرسانة تقؿ بزيادة العمؽ.وكذلؾ فإف عممية نفاذية الكربنة داخؿ الخرسانة تعتمد عمى المحتوى اإلسمنتي وعمى نفاذية الخرسانة ولذلؾ فإف األض ارر تحدث في الخرسانة في حالة عد كفاية الغطاء الخرساني أو لعد كفاءة نوعيتو. وعممية الكربنة تكوف سريعة النفاذية في الخرسانة الجافة عنيا في الخرسانة الرطبة ولكف في كؿ الحاالت فإف كال مف الرطوبة واألكسجيف يكوف وجودىما ضروريا لحدوث عممية الكربنة ولذلؾ فإف ىذه الظاىرة تكوف منتشرة في الخرسانة المعرضة لمعوامؿ الجوية أو لعمميات التكثيؼ وأيضا في خرسانة المدف الساحمية. المختمفة داخؿ الخرسانة. ولذلؾ فإف المواصفات السورية قامت بتحديد نسب وجود أمالح الكموريدات واألمالح وتوجد أجيزة اختبار كيربائية الكتشاؼ صدأ حديد التسميح داخؿ الخرسانة عف طريؽ توصيؿ تيار كيربائي داخؿ الخرسانة حيث تعمؿ الخرسانة الرطبة عمى أنيا الكتروليتات وحديد التسميح الصدئ )أي بعد زواؿ الطبقة السالبة( عمى أنيما قطبيف سالب و موجب لتوصيؿ التيار الكيربائي بينيما وكذلؾ بواسطة ىذه األجيزة يمكف تحديد مقدار الصدأ وتآكؿ حديد التسميح وأيضا يمكف معرفة إذا كاف تآكؿ حديد التسميح مترك از في مساحة صغيرة أ ال وذلؾ عف طريؽ المقاومة الكيربية لمدارة السابؽ تكوينيا وذكرىا داخؿ الخرسانة وكذلؾ عف طريؽ المساحات النسبية لكؿ مف األقطاب السالبة والموجبة. وىناؾ أسباب أخرى لتكوف الصدأ وىي 49

50 البكتيريا. وىي بالغالب موجودة بالتربة وتقو بتحويؿ األمالح واألحماض إلي حمض الكبريتيؾ الذي يياج الحديد ويسبب عممية الصدأ. مالحظة: يندر حدوث تآكؿ حديد التسميح في الخرسانة المغمورة دائما في الماء وذلؾ لعد وجود مقدار كاؼ مف األكسجيف الحر الالز لعممية الكربنة. ت تفادي صدأ حديد التسميح في الخرسانة بالتقيد بمواصفات التصمي والتنفيذ وبإتباع الكودات المختمفة الخاصة بتصمي القطاعات الخرسانية والتي تعمؿ عمي تقميؿ احتماالت حدوث الصدأ في حديد التسميح. ومف العوامؿ الميمة في حماية المباني الخرسانية مف صدأ حديد التسميح طريقة استخدا الخرسانة وتحديد محتوي اإلسمنت واالىتما بالمعالجات الخرسانية أثناء التنفيذ. وىناؾ طرؽ مختمفة لحماية حديد التسميح مف الصدأ مف أىميا: 1- موانع الصدأ: وىي نوعيف يعتمد النوع األوؿ عمي حماية الطبقة السمبية حوؿ حديد التسميح ويعتمد النوع اآلخر عمي منع توغؿ األكسجيف داخؿ الخرسانة. 2- استخدا الحديد المجمفف. 3- دىاف حديد التسميح باإليبوكسي: ىذه الطريقة أعطت نتائج إيجابية وخاصة لحديد التسميح المعرض لمياه البحر. 4- حديد ستنمس ستيؿ. وذلؾ إما باستخدا مادة سائمو يت رشيا أو دىانيا أو ألواح وطبقات مف 5- حماية أسطح الخرسانة مف النفاذية: المطاط أو البالستيؾ و نظ ار الرتفاع تكاليؼ ىذا النوع مف الحديد فإف استخدامو يت في نطاؽ محدود ويعتبر الحديد المجمفف ذو كفاءه مناسبة خصوصا لممباني التي تتعرض لمكربنة الطريقة القياسية الختبار نصف الخلية المحتملة لفوالذ التسليح الغير مغلف في البيتون: لمحة عن االختبار :)Scope( 1- ىذا االختبار يغطي نصؼ الخمية الكيربائية المحتممة في فوالذ التسميح الغير مغمؼ وذلؾ ضمف حقؿ االستخدا وضمف المختبر وذلؾ بيدؼ تحديد مقدار التآكؿ النشط في فوالذ التسميح. 51

51 2- يقتصر ىذا االختبار عمى الدا ارت الكيربائية. األسطح اإلسمنتية االجافة لدرجة أنيا تصبح عازلة واألسطح المغطاة بمادة عازلة ال توفر دارة كيربائية مقبولة. التكويف األساسي لمدارة الكيربائية مبيف بالشكؿ القي المستند عمييا بالوحدات الدولية إنش-بوصة ىي التي سيت االستناد عمييا كمعيار. 4- ىذا االختبار ليس اليدؼ منو معالجة المخاوؼ التي تتعمؽ بالسالمة. يجب عمى المستخد ليذا االختبار االلت از بقواعد تطبيقو لمحصوؿ عمى نتائج صحيحة مرجعية االختبار Documents( :)Referenced ASTM G األهمية واالستخدام Use( :)Significance and 1- ىذه الطريقة مناسبة وجيدة ألغ ارض البحث والتطوير. 2- يمكف تطبيؽ ىذه الطريقة بغض النظر عف الحج وسماكة طبقة اإلسمنت فوؽ فوالذ التسميح. 3- يمكف تطبيؽ ىذا االختبار في أي مرحمة مف م ارحؿ عمر العنصر المدروس. النتائج التي نحصؿ عمييا مف ىذه الطريقة ال تفيد في تحديد الخصائص الييكمية لفوالذ التسميح ضمف -4 الخرسانة. 5- يجب تفسير النتائج مف قبؿ الميندسيف والمختصيف ذوي الخبرة في مجاؿ التآكؿ في الخرسانات. غالبا ما يكوف مف الضروري معرفة محتوى الكموريد وعمؽ الكربنة لمفوالذ والظروؼ البيئية المحيطة وذلؾ لصياغة االستنتاجات المتعمقة بالتآكؿ النشط في فوالذ التسميح وتأثيره عمى حياة الخدمة لمعنصر المدروس جهاز االختبار :)Apparatus( جياز االختبار يتألؼ مف المكونات التالية: 1- نصؼ خمية نحاس _ كبريتات النحاس والموضحة في الشكؿ 32: تتألؼ مف قضيب أنبوبي أو حاوية مؤلفة مف مواد عازلة غير نشطة مع النحاس و كبريتات النحاس. الخشب المسامي والبالستيؾ يمكف أف تبقى مبممة قميال بفعؿ الخاصة الشعرية. يغمر قضيب النحاس في الحاوية التي تحوي محموؿ كبريتات النحاس. المحموؿ يمكف أف يصؿ لدرجة اإلشباع وتبقى ىناؾ بمو ارت غير منحمة تترسب في القاع. 51

52 الحاوية يجب أف يكوف قطرىا الداخمي ال يقؿ عف 1 إنش )25 مم). قطر القطعة المسامية يجب أف 0.25 إنش 6( ال يقؿ عف 0.5 إنش )13 مم(. قطر قضيب النحاس المغمور يجب أف ال يقؿ عف مم(. طوؿ قضيب النحاس يجب أف ال يقؿ عف 2 إنش )50 مم(. في نصؼ الخمية بحدث التفاعؿ التالي وذلؾ عند الوصوؿ لحالة اإلشباع حيث يكوف الجيد لمخمية V وعند درجة ح اررة 72 فيرنيايت )22.2 درجة مئوية(. 2- جياز كيربائي ميمتو تأميف جسر مف المقاومة الكيربائية بيف نصؼ الخمية وبيف سطح الخرسانة. يتألؼ الجياز الكيربائي مف إسفنجة مبممة بشكؿ جزئي تكوف عمى اتصاؿ مع المقاومة الكيربائية. توضع اإلسفنجة عمى أرس نصؼ الخمية وتؤمف اتصاؿ كيربائي بيف القطعة المسامية وبيف الخرسانة. 3- محموؿ االتصاؿ الكيربائي: مف أجؿ معايرة ومعرفة التدىور في العنصر يجب استخدا محموؿ اتصاؿ 9 كيربائي مع الجياز الكيربائي السابؽ. المحموؿ يتألؼ مف 95 مؿ مف العناصر المبممة والتي تمزج مع لتر مف الماء. درجة ح اررة المحموؿ أقؿ مف 10 درجة مئوية. يجب إضافة 15% مف الحج مف الكحوؿ لممحموؿ وذلؾ لمنع تسرب المحموؿ لمخرسانة. 4- مقياس فولط أسالؾ كيربائية مف الرصاص: تستخد كمقاومة كيربائية ويجب أف يكوف طوليا كافيا ويت تغميفيا بشكؿ -5 جيد بمادة عازلة. الشكؿ )31(: نصؼ خمية نحاس كبريتات النحاس 52

53 الشكؿ )32(: مقطع عرضي في نصؼ الخمية المعايرة والمقاييس Standardization( :)Calibration and العناية بنصؼ الخمية: المسامات يجب أف تغطى في حاؿ عد استخداميا لفترة طويمة لمتأكد مف أنيا ال تجؼ حتى تصؿ لدرجة أنيا تصبح عازلة )عند التجفيؼ قد تصبح المسا مسدودة بكبريتات النحاس البموري(. إف تنظيؼ قضيب النحاس في نصؼ الخمية يمكف أف يصحح المشكمة والقضيب يمكف أف يت مسحو بواسطة محموؿ حمض الييدروكميؾ المخفؼ. إف محموؿ كبريت النحاس يجب أف يجدد إما شيريا لتنظيؼ قضيب النحاس أو أنبوب نصؼ الخمية. أو قبؿ كؿ استخدا ويمكف استخدا الصوؼ الفوالذي اإلجراء :)Procedure( التباعد بيف القياسات: ال يوجد حد أدنى لتباعد القياسات محدد مسبقا عمى سطح عنصر اإلسمنت حيث تكوف عمميا قيمة صغيرة جدا ألخذ قياسيف مف نفس النقطة. وبالعكس فإف القياسات المأخوذة في مجاالت كبيرة جدا فإنيا لف تكشؼ نشاط 53

54 التآكؿ الحاصؿ وال تكتشؼ تكدس البيانات مف أجؿ التقيي. المجاؿ يجب أف يكوف متناسب مع العنصر الم ارد التحقيؽ فيو واختباره. التباعد 4 اقدا )1.2 متر( قد وجدت أنيا مرضية لتقيي سطوح الجسور. بشكؿ عا مجاالت التباعد األكبر تزيد مف احتمالية عد اكتشاؼ توضع أماكف التآكؿ. حيث أف القياسات يمكف أف تؤخذ إما بشكؿ شبكة أو نمط عشوائي. التباعد بيف الق ارءات يجب أف تخفض بشكؿ عا و يجب أف تظير الق ارءات المجاورة اختالؼ جبري بمقدار 150mV )مناطؽ نشاط تأكؿ مرتفعة(. أما المباعدة في الحد األدنى يجب أف تكوف االختالؼ بيف الق ارءات عمى األقؿ.100mV الربط الكيربائي مع الفوالذ: إج ارء اتصاؿ كيربائي مباشر مع قضباف التسميح وذلؾ بالربط مع مشبؾ مف نوع الضغط أو بواسطة المحا أو بشكؿ مختمط مع الجزء البارز مف القضيب. لضماف عد وجود مقاومة كيربائية في منطقة االتصاؿ فإنو يجب أف يت حؾ السمؾ أو تنظيفو بالفرشاة قبؿ وصمو إلى قضيب التسميح. في بعض األحياف فإف ىذه التقنية تتطمب إ ازلة جزء مف اإلسمنت لموصوؿ لقضيب التسميح. يت وصؿ قضيب التسميح الفوالذي لإلسمنت الى الطرؼ الموجب مف مقياس الفولت. الوصؿ يجب أف يت بشكؿ مباشر إلى قضباف التسميح الفوالذية ما عدا في حاالت التي يكوف فييا قضباف التسميح الغير ظاىرة موثوقة مع عنصر فوالذي. الوصؿ الكيربائي لنصؼ الخمية: يوصؿ أحد أط ارؼ السمؾ الكيربائي الموصؿ الى أحد نيايتي نصؼ الخمية والنياية األخرى لنفس السمؾ الموصؿ إلى الطرؼ السالب لمقياس الفولت. الترطيب البدائي لسطح الخرسانة: تحت ظروؼ معينة سطح الخرسانة )اإلسمنت( أو المادة المغمفة أو االثنيف معا نجري لي ترطيب بدائي بإحدى الطريقتيف التاليتيف وذلؾ بواسطة المحموؿ الموضح إلنقاص المقاومة الكيربائية لمدارة. يت االختبار لتحديد الحاجة لػ الترطيب البدائي بأج ارء التالي: ضع نصؼ الخمية عمى سطح اإلسمنت وال تحركيا. ارقب مقياس الفولت مف أجؿ واحد مف الشروط التالية: a- القيمة المقاسة لنصؼ لكموف نصؼ الخمية ال تقمب أو يتغير مع الزمف. b- القيمة المقاسة لنصؼ لكموف نصؼ الخمية يتغير أو يتقمب مع الزمف. 54

55 اذا ت م ارقبة الشرط )a( الترطيب البدائي لسطح اإلسمنت ليس ضروري. عمى أية حاؿ إذا كاف ت م ارقبتو فإف الترطيب البدائي مطموب مف أجؿ مدة مف الزمف حتى تصبح ق ارءة مقياس الشرط )b( 5min الفولت ثابتة عمى )V 60.02( عند م ارقبتيا لمدة ل يحقؽ إذا الترطيب البدائي شروط )a( يكوف ذلؾ إما أف المقاومة الكيربائية لمدارة الكيربائية كبيرة جدا لمحصوؿ عمى قياسات الكموف لمفوالذ. أو بسبب التيار الشارد لمتيار المباشر أو غيرىا مف تذبذب التيار المباشر مثؿ قوس المحا والتي تؤثر عمى الق ارءات. وفي كمتا الحالتيف ال ينبغي استخدا نصؼ الخمية. a الطريقة a مف أجؿ الترطيب البدائي لسطح اإلسمنت: تستخد الطريقة مف تمؾ الشروط حيث ىناؾ حد أدنى مف الترطيب البدائي لمحصوؿ عمى الشرط a كما ىو موضح ويت تحقيؽ ذلؾ إما بالرش أو خالؼ ذلؾ عف طريؽ الرش لكامؿ سطح الخرسانة أو فقط نقاط القياس. وال ينبغي أف تبقى المياه السطحية الحرة بيف نقاط الشبكة عندما يبدأ قياسات الكموف. الطريقة B مف أجؿ الترطيب البدائي لسطح اإلسمنت: ي ىذه الطريقة يشبع اإلسفنج بالمحموؿ ويوضع عمى سطح اإلسمنت عمى المواضع و تترؾ اإلسفنجات في مكانيا لفترة مف الوقت الالز لمحصوؿ عمى الشرط a لنصؼ الخمية. ال تزيؿ اإلسفنجات مف سطح اإلسمنت حتى الحصوؿ عمى ق ارءات كموف القياسات تحت الماء بشكؿ أفقي بشكؿ عمودي: قياسات الكموف تكشؼ نشاط التآكؿ ولكف ليس بالضروري مواضع نشاط التآكؿ. حيث أف مواضع نشاط التآكؿ يتطمب معرفة لممقاومة الكيربائية لممادة بيف نصؼ الخمية والفوالذ المتآكؿ. بينما القياسات تحت الماء أمر ممكف فإف تفسير النتائج فيما يخص مكاف التآكؿ يت بعناية فائقة. في كثير مف األحياف ليس مف الممكف تحديد نقاط نشاط التآكؿ تحت الماء في بيئات المياه المالحة ألف الق ارءات المحتممة عمى طوؿ العضو الم ارد قياسو تكوف موحدة. عمى أية حاؿ فإف أىمية الق ارءات تكمف في تحديد فيما إذا كاف نشاط التآكؿ سوؼ يحدث أ ال. مف خالؿ العناية خالؿ القياسات تحت الماء فإف نصؼ الخمية ال تصبح مموثة و وال يوجد جزء آخر مف طرؼ المسامية لقطب كبريتات النحاس نحاس لنصؼ الخمية يكوف عمى تواصؿ مع الماء. أداء القياسات األفقي والتصاعدي عموديا يكوف تماما كما التنازلي عموديا. عمى أية حاؿ باإلضافة إلى محموؿ كبريتات النحاس نحاس في نصؼ الخمية يجعؿ االتصاؿ الكيربائي مت ازمف مع االتصاؿ الكيربائي لمطرؼ المسامي والقضيب النحاسي طواؿ الوقت. 55

56 تسجيل قيم كمون نصف الخلية Values( :)Recording Half-Cell Potential - سجؿ قي كموف نصؼ الخمية القريبة مف 0.01V. - سجؿ جميع قي كموف نصؼ الخمية بالفولت وصحح النتائج إذا كانت درجة ح اررة نصؼ الخمية خارج المجاؿ 5.5( C.) عرض البيانات Presentation( :)Data عرض قياسات االختبار يمكف أف يعرض إما بطريقة واحدة أو بطريقتيف. الطريقة االولى خارطة الخطوط المتناسبة والتي تعطي رس تصويري لممناطؽ التي يمكف أف يحدث فييا - تآكؿ. - الطريقة الثانية الرس البياني الترددي لمداللة عمى حج المنطقة المتأثرة لعنصر االسمنت. الشكؿ )33(: خارطة الخطوط المتناسبة - ترتيب أرقا كمونات نصؼ الخمية بشكؿ متوالي بالترتيب مف الكموف األقؿ سمبية الى الكموف األكثر سمبية. - نحدد عمى المخطط مواقع جميع كمونات نصؼ الخمية المرقمة وفقا لممعادلة التالية: حيث: 56

57 تحديد مواضع الكموف المالحظة اإلجمالية لمقيمة المالحظة. رتبة كموف نصؼ الخمية الفردي و العدد الكمي لممالحظات. - تحديد اإلحداثيات لكموف نصؼ الخمية المحتممة. - عمى التوالي عبر المخطط. - نرس خطيف أفقييف مستقيميف تتقاطع مع القي اإلحداثية v و 0.35v - بعد تحديد كمونات نصؼ الخمية نرس الخط األكثر مناسبة خالؿ القيمة تفسير النتائج Results( :)Interpretation of كمونات نصؼ الخمية تفسر عادة باستخدا تقنية الحج الرقمية أو تقنية االختالؼ الرقمي أو الجمع بيف - الطريقتيف. - طريقة الحج الرقمي لمكموف عادة تقد مؤش ار لوجود أو غياب التآكؿ لمفوالذ المثبت في اإلسمنت. تفسي ارت كموف نصؼ الخمية في ظؿ ظروؼ معينة حيث تشبع الخرسانة بالماء حيث يكوف الفوالذ قد غمؼ - وتحت شروط اخرى تتطمب ميندسي تآكؿ أو متخصصيف و يمكف أف تتطمب تحميؿ الكربوف والغالؼ المعدني و الياليدات مثؿ الكموريد والبروميد وعوامؿ أخرى. G-1 الخطوط الدليمية وطرؽ االختبار ASTM أصدرت مف قبؿ مف قبؿ المجنة و النقابة الوطنية لميندسي التآكؿ يمكف أف تكوف مفيدة جدا في التحقيقات التي تنطوي عمى تحديد كمونات نصؼ الخمية. كمونات نصؼ الخمية يمكف أو ال أف تكوف تكوف مؤش ار لكموف التآكؿ. كمونات نصؼ الخمية يمكف أف - تعكس بشكؿ كمي أو جزئي كيميائية القطب. عمى سبيؿ المثاؿ زيادة تركيز الكموريد يمكف أف يقمؿ مف تركيز األيونات الحديدية في المصعد الفوالذي وبالتالي خفض الكموف )يجعمو أكثر سمبية(. كموف نصؼ الخمية يجب أف ال يفسر عمى أنو يدؿ عمى معدؿ التآكؿ أو أنيا تدؿ عمى وجود رد فعؿ التآكؿ التقرير :)Report( التقرير يض المعمومات التالية: 1- نوع الخاليا المستخدمة نحاس كبريتات النحاس. 57

58 2- درجة ح اررة الخمية أثناء االختبار. 3- طريقة ترطيب اإلسمنت وطريقة ربط جياز الفولت لفوالذ التسميح. 4- طريقة رس الخريطة التي توضح درجة التآكؿ في فوالذ التسميح. الشكؿ )34(: مخطط تردد الكمونات نهاية الفصل الثالث 58

59 الفصل ال اربع اختبار التآكل في كبينة 1.4 مقدمة :)Introduction( يشير اختبار الكبينة إلى التجارب التي تجرى في خ ازئف مغمقة حيث يت التحك في ظروؼ التعرض داخؿ الخ ازنة مف أجؿ تسريع التآكؿ في اختبار ما. يستخد اختبار الكبينة بشكؿ عا الختبار المواد المعدة لالستخدا في األجواء الطبيعية ومف أجؿ ربط نتائج االختبار مع أداء الخدمة فمف الضروري إنشاء عوامؿ تسريع والتحقؽ مف أف آليات التآكؿ تتابع بالمسار نفسو. يمكف لمتقنيات الحديثة في تحميؿ السطح أف تكوف مفيدة مف أجؿ تتبع مسار التآكؿ في الكبينة. الشكؿ )35(: جياز الكبينة 2.4 أنواع اختبار الكبينة Testing( :)Types of Cabinet اختبار التحكم بالرطوبة test( :)Controlled humidity ىناؾ 15 مواصفة ASTM تفيد في التحك بخمؽ الضباب والرطوبة في الكبائف المعدة الختبار التآكؿ. إف اختبار الطالءات واختبار األنابيب النحاسية يعتبر األكثر شيوعا في اختبا ارت التحك بالرطوبة. يت إج ارء اختبار 59

60 الرطوبة بشكؿ دوري وذلؾ بالتحك بنسبة الرطوبة ودرجة الح اررة والتي أشبو ما تكوف قريبة لحالة المناطؽ االستوائية. ينبغي تزويد جياز االختبار )الكبينة( بحساس الستشعار الرطوبة ودرجة الح اررة التي تكوف متغيرة. اآللية المستخدمة لمتحك بالرطوبة ىي تمرير اليواء عبر الحجرة بواسطة منفاخ وذلؾ فوؽ لفائؼ سخاف في الجزء السفمي مف الحجرة مع فوىة رذاذ لترطيب التيار اليوائي. الشكؿ )36(: جياز التحك بالرطوبة اختبار التآكل الغازي test( :)Corrosive gas في ىذا االختبار يت إضافة غا ازت مسببة لمتآكؿ إلى الرطوبة وذلؾ لخمؽ جو أكثر قسوة. بعض ىذه االختبا ارت صممت مف أجؿ الكشؼ عف خصائص المواد. :ASTM B775 توضح طريقة اختبار طالء الذىب بطريقة التآكؿ الغازي حيث يت استخدا ت اركيز عالية مف الغا ازت المسببة لمتآكؿ وذلؾ لمكشؼ عف الثقوب الموجودة في طالء الذىب. :ASTM G87 توضح طريقة االختبار باستخدا ثاني أكسيد الكبريت وىو يشابو جدا لمبيئات الصناعية. :ASTM B827 وىي طريقة تستخد تدفؽ مزدوج لمغاز مثؿ غاز كبريتيد الييدروجيف وثاني أكسيد النتروجيف في غرفة التحك بدرجة الح اررة والرطوبة ويت استخدا ىذا االختبار وال سيما في صناعة اإللكترونيات اختبار الرذاذ الملحي testing( :)Salt spray وىي الطريقة األكثر استخداما وتستخد لفحص العينات المطمية بطالءات مقاومة لمتآكؿ. الطالءات المقاومة لمتآكؿ تستخد لحماية االج ازء المعدنية بشكؿ واسع. الطالء المقاو لمتآكؿ يمكف أف يوفر حماية جيدة لمعناصر ولكف ال بد مف التآكؿ. اختبار الرذاذ الممحي يستخد لمتأكد مف فعالية العناصر المحمية وذلؾ ضد اليجو المتسارع لمتآكؿ. مدة االختبار تعتمد عمى الحماية المتوقعة مف الطالء ويعتبر العنصر محميا بشكؿ جيد كمما طالت فترة االختبار دوف أف تظير أع ارض التآكؿ. اختبار التآكؿ بالرذاذ الممحي يعتبر رخيص وسريع ويمكف تك ارره أكثر مف مرة. ىناؾ عالقة بيف مدة رش الرذاذ الممحي والعمر المتوقع لمطالء وىي عالقة معقدة جدا ويمكف أف تتأثر بعوامؿ خارجية. 61

61 رغ ىذا التعقيد فإف طريقة االختبار ىذه مستخدمة بشكؿ واسع في الصناعة. جهاز االختبار: جياز االختبار يتألؼ مف غرفة الفحص المغمقة حيث يت رش محموؿ مف الممح )أساس+ 5% كموريد الصوديو( بواسطة فوىة. تنتج ىذه الغرفة بيئة ضبابية كثيفة مف الممح يت إخضاع العناصر ضمنيا لظروؼ شديدة مف التآكؿ. الحج النموذجي ليذه الغرفة ىو 15 قد مكعب وىو أصغر حج حسب المعايير الدولية. يتوفر غرؼ صغير بحج 9.3 قد مكعب ولكف األكثر شيوعا ىو بيف 15 حتى 160 قد مكعب. معايير ومقاييس االختبار: الشكؿ )37(: كبينة الرذاذ الممحي بناء غرفة االختبار واج ارء االختبا ارت تكوف موحدة وفقا لممعايير الدولية.ISO 9227 ASTM B117 تزودنا ىذه المعايير بالمعمومات الالزمة إلج ارء االختبار مثؿ درجة الح اررة والضغط الجوي ودرجة انحالؿ الممح ودرجة الحموضة والتركيز وما إلى ذلؾ مف معمومات ميمة لالختبار. ىذه المعايير ال تقد معمومات عف عمر الطالءات التي يت اختبا ارىا وال عف مظير التآكؿ المتوقع. الطالءات المختمفة ليا سموؾ مختمؼ أثناء االختبار وبالتالي مدة االختبار سوؼ تختمؼ مف نوع آلخر مف الطالءات. عمى سبيؿ المثاؿ اختبار طالء الزنؾ عمى الفوالذ يستمر 96 ساعة دوف أف يظير الصدأ األبيض في حيف أف النيكؿ المطمي بالفوالذ يستمر أكثر مف 720 ساعة. 61

62 الشكل )38(: اخخباس الشرار الملح على طالء الضوك استخدامات االختبار: الطالءات التي يمكف فحصيا بطريقة االختبار ىذه ىي: السطوح المطمية بالفوسفات )ورنيش لكر طالءات وقائية(. السطوح المطمية بالنحاس و القصدير والكرو والنيكؿ. الطالءات الكيربائية. الطالءات العضوية. الشكؿ )39(: صدأ طالء الزنؾ بعد االختبار 62

63 الجدول التالي يوضح الطرق األكثر استخداما من اختبا ارت الكبينة: 63

64 نهاية الفصل ال اربع 64

65 الفصل الخامس النشاط العممي ت القيا في ىذا الفصؿ بسرد عممي لطريقة إج ارء تجربتي اختبار التآكؿ في فوالذ التسميح و اختبار التآكؿ في الكبينة المذيف ت التحدث عنيما في الفصميف الثالث وال اربع عمى التوالي. 1.5 اختبار التآكل في فوالذ التسليح: مبدأ االختبار: ىذا االختبار ييدؼ إلى تحديد مقدار التآكؿ في قضباف التسميح عف طريؽ قياس فرؽ الكموف بيف قضيب التسميح الفوالذي وبيف السطح البيتوني. حيث ت وصؿ أحد أقطاب مقياس الفولط إلى قضيب التسميح الفوالذي والقطب الثاني إلى مسرى النحاس المتصؿ مع السطح البيتوني األدوات المستخدمة في االختبار: صبة بيتونية أبعادىا تحتوي عمى ثالث قضباف تسميح فوالذية بقطر 8mm وطوؿ 20*20*5 cm.30cm الشكؿ )40(: صبة بيتونية تحوي ثالث قضباف تسميح فوالذية 65

66 مقياس فولت. الشكؿ )41(: مقياس فولت المستخد مسرى نحاسي مؤلؼ النحاس. مف أنبوب يحتوي عمى محموؿ كبريتات النحاس ومغمور فيو صفيحة مف الشكؿ )42(: مسرى النحاس المستخد أسالؾ توصيؿ. الشكؿ )43(: أسالؾ التوصيؿ المستخدمة 66

67 طريقة إجراء االختبار: ت إج ارء االختبار في وسطيف أحدىما ممحي واآلخر مائي. ت تبميؿ سطح الصبة البيتونية بالماء وتركيا لمدة معينة حتى تتشرب بشكؿ جيد بالماء ونضمف وصوؿ الماء إلى قضباف التسميح الفوالذية داخؿ الصبة البيتونية. ت تحضير محموؿ كبريتات النحاس المستخد في مسرى النحاس وذلؾ بوضع 2.5g مف كبريتات النحاس الصمبة في 50ml مف الماء المقطر وت وضعو عمى جياز المزج لمدة خمس دقائؽ وت رؾ حتى تنحؿ جميع جزيئات كبريتات النحاس بعد ذلؾ ت اضافة كمية قميمة مف كبريتات النحاس لتجاوز درجة اإلشباع بقميؿ. الشكؿ )44(: تحضير محموؿ كبريتات النحاس ت ممئ المحموؿ ضمف أنبوب اختبار مغمؽ مف أحد طرفيو بقطعة مف االسفنج المضغوط وذلؾ لتحقيؽ تسرب بطئ وغير كامؿ لممحموؿ إلى سطح صبة البيتوف. بعد وصوؿ الماء إلى قضباف التسميح داخؿ الصبة ت وصؿ القطب الموجب إلى فوالذ التسميح والقطب السالب إلى مسرى النحاس. ت تحريؾ المسرى عمى عدة نقاط متباعدة عمى طوؿ القضيب الفوالذي المختبر )خمس نقاط متباعدة(. ت تحديد ق ارءات فرؽ الكموف لمنقاط الخمسة وتكرر العممية مف أجؿ قضيبي الفوالذ األخرييف. 67

68 الشكؿ )45(: طريقة إج ارء االختبار وق ارءة القي النتائج: - الوسط المائي: القضيب األول: نقطة االختبار قيمة الكمون )فولت) القضيب الثاني: نقطة االختبار قيمة الكمون )فولت(

69 القضيب الثالث: نقطة االختبار قيمة الكموف )فولت( الوسط ممحي: تكرر العممية مف أجؿ محموؿ ممحي ويبمؿ سطح الصبة البيتونية بمحموؿ NaCl وتسجؿ النتائج. القضيب األول: نقطة االختبار قيمة الكمون )فولت)

70 القضيب الثاني: نقطة االختبار قيمة الكمون )فولت( القضيب الثالث: نقطة االختبار قيمة الكموف )فولت(

71 5.1.5 مناقشة النتائج: الشكؿ )46( منحني بوربكس V) بعد الحصوؿ عمي قي الكمونات لقضباف التسميح الثالثة والتي تت اروح في الوسط المائي بيف وبعد تمثيؿ ىذه القي عمى مخطط بيربكس عند قيمة ph=12-11 وىي قيمة ph اإلسمنت وجد )-0.149V أف ىذه الكمونات محصورة في منطقة التخامؿ وىي المنطقة التي يكوف فييا المعدف ل يتآكؿ بعد. )-0.193V V( أما بالنسبة لموسط الممحي NaCl ت اروحت قي الكمونات لمقضباف الثالثة بيف وبعد التمثيؿ ىذه القي عند ph=12-11 منطقة التآكؿ نتيجة تأثير شوارد الكمور. وجد أف ىذه الكمونات محصورة في منطقة التخامؿ ولكنيا أقرب إلى يعزى تركز قي الكمونات في منطقة التخامؿ إلى أف صبة البيتوف ل يمض عمييا وقت كافي لحدوث التآكؿ. 71

72 2.5 اختبار الكبينة )Q-FOG( مبدأ االختبار: وضع عينات فوالذية مف نفس نوع الفوالذ وبنفس األبعاد وتختمؼ عف بعضيا في طريقة الحماية بالطالء. ت وضع ىذه العينات ضمف كبينة في جو محدد ت إدخاليا مف قبؿ المستخد. يمكف أف يكوف جو قياسي مخزف في ذاكرة الجياز أو ت ضبط با ارمت ارت االختبار مف لوحة التحك وت ترؾ العينات ضمف الجياز حسب الفترة المحددة مع م ارقبتيا بشكؿ دوري ومالحظة التغي ارت الحاصمة. األدوات المستخدمة في االختبار: جياز الكبينة.Q-FOG الشكؿ )47(: جياز الكبينة المستخد محموؿ ممحي.NaCl خمس عينات فوالذية بأبعاد.7*7*1cm 72

73 الشكؿ )48(: العينات الفوالذية المطمية طالء الزيرقوف وطالء عضوي. طريقة إج ارء االختبار: ت طالء العينات الخمسة الفوالذية بطرؽ مختمفة حسب التالي: العينة األولى: ت طالؤىا بطبقة مف الزيرقوف وطبقة مف الطالء العضوي. الشكل )49(: الع نة الفوالذ ة األولى العينة الثانية: ت طالؤىا بطبقة مف الطالء العضوي فقط. الشكؿ )50(: العينة الفوالذية الثانية 73

74 العينة الثالثة: ت طالؤىا بطبقة مف الزيرقوف. الشكؿ )51(: العينة الفوالذية الثالثة العينة ال اربعة: ت طالؤىا بطبقة مف الزيرقوف وطبقة مف الطالء العضوي مع إحداث خدش ميكانيكي. الشكؿ )52(: العينة الفوالذية ال اربعة العينة الخامسة: تترؾ عارية بدوف أي طبقة حماية. الشكؿ )53(: العينة الفوالذية الخامسة 2- ت وضع العينات في األماكف المخصصة ليا ضمف الجياز. 74

75 الشكؿ )54(: توضع العينات في الجياز 10l NaCl ت تحضير المحموؿ الممحي وذلؾ بإذابة 500g في مف مف الماء المقطر وت التحريؾ جيدا -3 وت ممئ الجياز بيذا الممحوؿ حتى يغمر الحساسيف بشكؿ كامؿ وبحيث تكوف الكمية كافية لالختبار. الشكؿ )55(: حساسات الجياز التي ت غمرىا بالمحموؿ 500h تضبط با ارمت ارت االختبار وىي: درجة ح اررة االختبار 20 C و زمف االختبار و نظا االختبار -4 المستخد والمخزف في ذاكرة الجيازB117.ASTM 75

76 الشكؿ )56(: ضبط با ارمت ارت الجياز 5- ت م ارقبة العينات خالؿ فت ارت محددة عمما أف الزمف الفعمي إلج ارء االختبار ىو 78h.. الشكؿ )58(: القطع أثناء عمؿ الجياز 6- ت إخ ارج العينات ود ارسة تأثير الوسط عمييا حسب طريقة الطالء. الشكؿ )59(: العينات الفوالذية بعد مرور 78 ساعة 76

77 4.2.5 النتائج: مناقشة بعد 8 ساعة ت إخ ارج القطع الفوالذية مف الجياز ومالحظة التغي ارت الحاصمة. الشكؿ )60(: العينة العارية بعد 78 ساعة نالحظ أف العينة العارية والتي ل يت حمايتيا بأي طبقة طالء قد تعرضت لمتآكؿ بشكؿ كبير جدا وتشكمت عمييا كميات كبيرة مف الصدأ األحمر وبالتالي ال يمكف استخدا ىذا النوع مف المعدف في مثؿ ىذه الظروؼ بدوف طبقة حماية. الشكؿ )61(: العينة )زيرقوف+ طالء عضوي+خدش ميكانيكي( بعد 78 ساعة العينة التي ت طالؤىا بطبقة مف الزيرقوف )األساس( والطالء العضوي مع إحداث خدش ميكانيكي فييا نالحظ أف الػتآكؿ قد تركز بشكؿ كبير في منطقة الخدش وكاف ىذا الخدش بداية لتشكؿ تآكؿ خيطي في السطح البيني الفاصؿ بيف الطالء والمعدف. نستنتج أنو حتى ولو ت الطالء بشكؿ جيد فإف أي خدش ميكانيكي سوؼ يكوف بؤرة لبداية التآكؿ الموضعي والخيطي. 77

78 الشكؿ )62(: العينة المطمية بطبقة مف الطالء العضوي فقط بعد 78 ساعة العينة التي ت طالؤىا بطبقة مف الطالء العضوي فقط وبدوف طبقة أساس قاومت التآكؿ بشكؿ جيد ولكف آثار التآكؿ ظيرت بشكؿ طفيؼ عند الزوايا مع حدوث انتفاخات وبالتالي فإنو وفي حاؿ التعرض ليذه الظروؼ لفترة طويمة سوؼ تنيار طبقة الطالء ويتآكؿ المعدف. الشكؿ )63(: العينة المطمية بطبقة مف الزيرقوف فقط بعد 78 ساعة العينة التي ت طالؤىا بطبقة مف الزيرقوف فقط قاومت التآكؿ بشكؿ جيد خالؿ مدة االختبار لكنيا فقدت خواصيا الميكانيكية وأصبحت طبقة ىشة يمكف إ ازلتيا بسيولة باليد. الشكؿ )64(: العينة المطمية بطبقة مف الزيرقوف وطبقة مف الطالء العضوي بعد 78 ساعة 78