hot corrosion

[casper.0021]

[FONT=&quot]خوردگي در درجه حرارت بالا نقش مهمي در انتخاب مواد و تجهيزات صنعتي از قبيل توربين هاي گازي و مبدل هاي حرارتي بازي مي كند .[/FONT]
[FONT=&quot]انواع كلي خوردگي در دماي بالا كه مشكلاتي براي تجهيزات به وجود مي آورند ، عبارتند از :[/FONT]
[FONT=&quot]1ـ اكسيد اسيون [/FONT]
[FONT=&quot]2ـ كربوره شدن و كثيفي فلز[/FONT]
[FONT=&quot]3ـ نيتريده شدن [/FONT]
[FONT=&quot]4ـ خوردگي هالوژني [/FONT]
[FONT=&quot]5ـ سولفيده شدن[/FONT]
[FONT=&quot]6ـ خوردگي ناشي از رسوب خاكستر يا نمك [/FONT]
[FONT=&quot]7ـ خوردگي نمك مذاب [/FONT]
[FONT=&quot]8ـ خوردگي فلز مذاب [/FONT]
[FONT=&quot]صنايعي كه هميشه با خوردگي داغ دست و پنجه نرم مي كنند ، عبارتند از :[/FONT]
[FONT=&quot]ـ صنايع هوا و فضا و توربين هاي گازي[/FONT]
[FONT=&quot]ـ عمليات حرارتي[/FONT]
[FONT=&quot]ـ فرآيند هاي متالورژيكي و معدني[/FONT]
[FONT=&quot]ـ فرآيند هاي شيميايي[/FONT]
[FONT=&quot]ـ فرآيند هاي تصفيه و پتروشيمي[/FONT]
[FONT=&quot]ـ توليد فرآورده هاي شيشه اي ، الكترونيكي و سراميكي[/FONT]
[FONT=&quot] ـ صنايع اتومبيل [/FONT]
[FONT=&quot]ـ صنايع كاغذ [/FONT]
[FONT=&quot]ـ صنايع سوزاندن زباله[/FONT]
[FONT=&quot]ـ صنايع نيروگاهي توليد برق از سوخت فسيلي[/FONT]
[FONT=&quot]ـ صنايع گازي كردن زغال[/FONT]
[FONT=&quot]ـ صنايع هسته اي[/FONT]
[FONT=&quot]اكسيداسيون يكي از مهمترين واكنشهاي خوردگي در دماي بالاست . در بسياري از محيط هاي صنعتي ، اكسيداسيون غالبا در واكنشهاي خوردگي در دماي بالا ، با توجه به خوردگي غالب ، شريك است .[/FONT]
[FONT=&quot]در حقيقت آلياژها ميل به اكسيداسيون دارند تا به اين وسيله اكسيد محافظ تشكيل شده[/FONT][FONT=&quot]از حملات خوردگي نظير سولفيده شدن ، كربوره شدن و خوردگي ناشي از نمك يا خاكستر جلوگيري كند محيط ها نيز اغلب نسبت به اكتيويته اكسيژن به محيط هاي اكسيد كننده و احيا كننده[/FONT][FONT=&quot]تقسيم مي شوند .[/FONT]
[FONT=&quot]يك اتمسفر اكسيد كننده نظير هوا يا اتمسفر احتراق با اكسيژن آزاد اضافي ، محيطي است[/FONT][FONT=&quot]كه شامل مولكول اكسيژن (2 [/FONT]O[FONT=&quot] ) مي باشد . اكتيويته اكسيژن در اين حالت خيلي زياد بوده[/FONT][FONT=&quot]و به وسيله غلظت اكسيژن مولكولي كنترل مي شود .[/FONT]
[FONT=&quot]اتمسفر احيايي معمولا در شرايط استو كيومتري يا غير استوكيومتري احتراق بدون هواي اضافي[/FONT][FONT=&quot]توليد مي شود. اكتيويته اكسيژن در اين اتمسفر خيلي كم و به وسيله نسبت هاي ( 2 [/FONT]co [FONT=&quot]/ [/FONT]co [FONT=&quot]) [/FONT][FONT=&quot]يا ( [/FONT]o[FONT=&quot]2[/FONT]H[FONT=&quot] / 2 [/FONT]H[FONT=&quot] ) كنترل مي شود[/FONT]
[FONT=&quot]اتمسفر هاي احيايي نسبت به انواع خوردگيها مثل سولفيد شدن ، كربوره شدن ، نيتريده شدن و خوردگي هاي ناشي از رسوب خاكستر يا نمك خورنده تر هستند .[/FONT]
[FONT=&quot]هنگامي كه محيطي اكتيويته بالايي از گوگرد دارد واكنشهاي خوردگي خيلي شبيه به سولفيده[/FONT][FONT=&quot]شدن است و تحت تاثير اكتيويته اكسيژن قرار مي گيرد .[/FONT]
[FONT=&quot]كاهش اكتيويته اكسيژن ، محيطي با خاصيت سولفيدي بالايي را ايجاد مي كندو افزايش اكتيويته[/FONT][FONT=&quot]اكسيژن، محيطي با خاصيت سولفيد كنندگي كمي را سبب مي شود . سپس واكنش با تسلط اكسيداسيون پيش مي رود . لذا سولفيده شدن هم به وسيله اكتيويته گوگرد و هم به وسيله اكتيويته اكسيژن كنترل مي شود .[/FONT]
[FONT=&quot]كربوره شدن نيز رفتاري مشابه دارد. واكنش هم به وسيله اكتيويته اكسيژن و هم به وسيله اكتيويته كربن كنترل مي شود . كاهش اكتيويته اكسيژن سبب توليد محيطي با شدتكربور دهي[/FONT][FONT=&quot]بالا و برعكس خواهد شد . نيتريده شدن نيز مشابه كربور ه شدن است ، فقط هنگامي كه محيط احيايي است واكنش به شدت كند مي شود .[/FONT]
[FONT=&quot]در خوردگي هالوژني اكتيويته اكسيژن به طور متناوبي روي واكنش اثر مي گذارد.براي مثال ، خوردگي دماي بالا در محيط هاي حاوي كلر معمولا سبب تشكيل كلريد هاي فلزي تبخير شدني مي شود .محيط هاي اكسيد كننده سبب مي شوند كه آلياژهايي با مقادير بالايي از تنگستن و [/FONT][FONT=&quot]موليبدن سرعت خوردگي بالايي را داشته باشند كه احتمالا ناشي از تشكيل اكسي كلرايد هاي خيلي فرار مي باشد .[/FONT]
[FONT=&quot]در حالي كه محيط هاي احيايي اغلب خوردگي كمي را دارند با اين وجود واكنش به وسيله اكتيويته[/FONT][FONT=&quot]اكسيژن و هالوژن كنترل مي شود .[/FONT]
[FONT=&quot]بسياري از محيط هاي صنعتي شامل چندين عامل خوردگي هستند كه به شكل رسوب نمك يا[/FONT][FONT=&quot] خاكستر روي سطوح فلز هنگام قرار گيري در درجه حرارت بالا در مي آيند . اين رسوبات نمكي[/FONT][FONT=&quot]يا خاكستر نقش مهمي را در واكنشهاي[/FONT][FONT=&quot]خوردگي[/FONT]
[FONT=&quot]ايفا مي كنند . خوردگي داغ براي اجزا توربين مثال خوبي از اين دسته است .[/FONT]
[FONT=&quot] گوگرد موجود در سوخت و نمك موجود در هوا هنگام احتراق واكنش مي كنند و به شكل بخار نمكي در مي آيند . سپس اين بخار ها در قسمتهايي كه دماي كمتري دارند روي سطح فلز رسوب[/FONT][FONT=&quot]ميكنند و سبب تشديد خوردگي ميشوند .[/FONT]
[FONT=&quot]در نيرو گاههايي كه با سوخت فسيلي كار ميكنند رسوبات نمك / خاكستر ، خيلي معمول مي باشند[/FONT][FONT=&quot]و اين به خاطر گوگرد و واناديوم موجود در سوخت به خصوص سوختهايي كه با درجه پايين تر، كلر و گوگرد موجود در زغال است .[/FONT]
[FONT=&quot]در هر صورت خوردگي ناشي از رسوبات نمكو خاكستر در اين حالت به نام خوردگي خاكستر[/FONT][FONT=&quot]سوخت ناميده مي شود . معمولا بر اين باورند خوردگي داغ و خوردگي خاكستر سوخت كه با[/FONT][FONT=&quot]رسوب نمك هاي مذاب سبب نابودي اكسيد محافظ سطح فلزات مي شوند ، ارتباط دارند .[/FONT]
[FONT=&quot]اشتعال زباله ها نيز رسوبات نمك / خاكستر خيلي پيچيده اي تليد ميكنند كه اغلب شامل گوگرد ، سديم ، پتاسيم ، كلر ، روي ، سرب ، فسفر و ديگر عناصر مي باشند . رسوبات نمك / خاكستر در سيستم هاي بازيابي حرارت تلف شده براي فرآيند هاي صنعتي مثل عمليات ذوب مجدد آلمينيوم و بويلر هاي بازيابي كاغذ و عمليات كلسينه كردن براي محصولات شيميايي مختلف[/FONT][FONT=&quot]معمول مي باشد .اين نوع خوردگي به نام خوردگي رسوب نمك / خاكستر معروف است .[/FONT]
[FONT=&quot]انواع ديگر محصولات با نقطه ذوب پايين تر نيز مي توانند هنگام واكنش در دماي بالا تشكيل[/FONT][FONT=&quot]شوند و روي سطح فلز بنشينند كه معمولترين آنها ( [/FONT][FONT=&quot] 5 [/FONT]O[FONT=&quot] 2 [/FONT]V[FONT=&quot])، ( [/FONT][FONT=&quot]3 [/FONT]MoO[FONT=&quot]) و تركيبات ([/FONT]P[FONT=&quot] ـ [/FONT]Ni[FONT=&quot] ) مي باشند .[/FONT]
[FONT=&quot] اين فاز هاي مايع به راحتي اكسيد محافظ را از بين برده و سبب افزاش سرعت خوردگي[/FONT][FONT=&quot] مي شوند .هنگامي كه ( 5 [/FONT] [FONT=&quot]5[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]o[/FONT][FONT=&quot]2[/FONT][FONT=&quot]V[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]) و (3 [/FONT]MoO[FONT=&quot] ) در محيط حضور داشته باشند به اكسيداسيون ناگهاني اشاره مي شود.[/FONT]
[FONT=&quot] وقتي كه محيط حاوي فسفر باشد آلياژهاي پر نيكل با آن واكنش داده و يوتكتيك( [/FONT]P[FONT=&quot] ـ [/FONT]Ni[FONT=&quot] )[/FONT] [FONT=&quot] با نقطه ذوب پايين تشكيل مي شود كه سبب از بين رفتن اكسيد محافظ ميشود و اكسيداسيون بعدي يا خوردگي هاي ديگر شتاب مي گيرند .[/FONT]
[FONT=&quot] دو نوع مهم ديگر خوردگي در دماي بالا خوردگي نمك مذاب و فلز مذاب مي باشند . اكتيويته[/FONT][FONT=&quot]اكسيژن نيز ممكن است در اينجا نقش مهمي در واكنشهاي خوردگي در هر دو محيط ايفا كند.[/FONT][FONT=&quot] براي مثال در يك ظرف مذاب بدترين حمله غالبا در فصل مشترك نمك ـ هوا است كه احتمالا ناشي از بالا بودن اكتيويته اكسيژن در اين نواحي است .[/FONT]