בעיית קורוזיה מתכת חודרת לתחומים רבים בכלכלה הלאומית, כגון נפט וגז, פטרוכימיה, תחבורה, ייצור מכונות ועוד. הקורוזיה הביאה להפסדים רבים ולנזקים לייצור החברתי.
1. הפסד כלכלי
ההפסדים הכלכליים שנגרמים כתוצאה מהקורוזיה הם מדהימים. לפי הסטטיסטיקה המקומית הגסה, ההפסד הכלכלי שנגרם כתוצאה מהקורוזיה הגיע ל-280 מיליארד יואן, המהווה כ-4% מהתוצר הלאומי הגולמי (GNP). בהסתכלות על תעשיית הפקת הנפט והגז העולמית, על פי הערכת האיגוד הלאומי של מהנדסי קורוזיה (NACE), עלות הקורוזיה השנתית הכוללת היא 1.3 מיליארד דולר אמריקאי, כ-8.6 מיליארד יואן.
2. זיהום סביבתי
בזבוז המשאבים והזיהום הסביבתי הנגרם מקורוזיה הם חמורים ביותר. קורוזיה עלולה לגרום לכמות גדולה של חלודה, לגרום לכשל מוקדם של חומרי מתכת, וגם לגרום לבזבוז רב של משאבים ואנרגיה. מוצרי קורוזיה ולכלוך יפחיתו את יעילות העברת החום של דוודים, מחליפי חום וציוד אחר, ויבזבזו הרבה טונות של פחם סטנדרטי. גזים מזיקים כגון SO2 המופקים משריפת פחמים אלה החמירו את הזיהום הסביבתי.
3. סיכוני אבטחה
בשנת 2011, מפעל פטרוכימי הממוקם במיכל הריפלוקס העליון של יחידת חלוקת הגז התפוצץ לפתע, וכתוצאה מכך 4 הרוגים, פציעה אחת קשה, 6 פציעות קלות והפסד כלכלי ישיר של 8.69 מיליון יואן. על פי חקירת התאונה, סיבת התאונה הייתה קורוזיה של מימן גופרתי, שגרמה לקרע של מיכל הזרימה החוזרת וגרמה לפיצוץ.
מהי קורוזיה מתכת?
חומרי מתכת נפגעים מפעולת המדיום שמסביב, הנקרא קורוזיית מתכת (Metallic Corrosion).
מהם סוגי קורוזיה מתכת?
בשל מורכבותן של תופעות ומנגנוני קורוזיה, המצב והמאפיינים של קורוזיה מתכת משתנים מאוד בשל הבדלים בחומרים ובגורמים סביבתיים, כלומר מצב הלחץ. לכן, ישנם תקנים ושיטות סיווג רבים, אך שיטות סיווג הקורוזיה הנפוצות כוללות סיווג לפי מנגנון קורוזיה וסיווג לפי צורת קורוזיה.
איך לסווג לפי מנגנון קורוזיה?
על פי מנגנון הקורוזיה, ניתן לחלק אותו לקורוזיה כימית וקורוזיה אלקטרוכימית:
קורוזיה כימית מתייחסת לקורוזיה מתכת הנגרמת על ידי התגובה הכימית הישירה בין מתכת ללא אלקטרוליט.
קורוזיה אלקטרוכימית היא ההרס הנגרם על ידי האינטראקציה האלקטרוכימית בין מתכת לתמיסת אלקטרוליט.
איך לסווג לפי צורת קורוזיה?
על פי הסיווג של צורת קורוזיה, ניתן לחלק אותו לקורוזיה כללית וקורוזיה מקומית:
קורוזיה כללית מתרחשת על פני כל משטח המתכת והיא עשויה להיות אחידה או לא אחידה.
קורוזיה מקומית מרוכזת באזורים מסוימים של המתכת, בעוד שבחלקים אחרים יש מעט או ללא קורוזיה. ישנם סוגים רבים של קורוזיה מקומית, המחולקים בדרך כלל לקטגוריות הבאות:
קורוזיה גלוונית: בתמיסת אלקטרוליט, כאשר מתכות שונות במגע, המתכת בעלת הפוטנציאל הגבוה יותר מקדמת את המתכת בעלת פוטנציאל נמוך יותר להאיץ קורוזיה;
קורוזיה בבור: נזקי קורוזיה מתרכזים בעיקר בכמה נקודות פעילות, קוטר חור הקורוזיה שווה או קטן מעומק חור הקורוזיה, ובמקרים חמורים, זה יכול להוביל לניקוב ציוד;
קורוזיה של חריצים: קורוזיה המתרחשת בנקיקים כגון ריתוק, חיבורי הברגה, חיבורים מרותכים ואטמים;
קורוזיה בין-גרגירית: קורוזיה ממשיכה לאורך הבין-גרנול, כוח הקשר בין אטומי מתכת אובד, והחוזק המכני של המתכת יורד בחדות. לעתים קרובות אין שינוי ברור במראה המתכת לפני הנזק;
קורוזיית מתח: כשל בסדיקה המתרחש ומתרחב בקצב משמעותי בפעולה משולבת של מתח מתיחה ותווך קורוזיבי; הסוגים הנפוצים הם פיצוח קורוזיה גופרתי ופיצוח מתח קורוזיה של מימן גופרתי.
עייפות קורוזיה: קורוזיה של מתכות תחת פעולת מדיה קורוזיבית ומתח לסירוגין.
כיצד להפחית את השפעת הקורוזיה על היישום בתהליך היישום בפועל?
1. קבע את סוג הקורוזיה
ביישום בשטח, סוג הקורוזיה נשפט לפי סוג המדיום, לחץ, טמפרטורה, תנאי סביבה ומיקום קורוזיה, ונבחר שיטת אנטי קורוזיה המתאימה. לדוגמה, בתעשיית הנפט והגז, חלקי שסתום צינור המכשיר וצינור התהליך הראשי משתמשים במוצרים מחומרים שונים, מה שעלול להוביל לקורוזיה גלוונית.
2. בחר את החומר המתאים עמיד בפני קורוזיה.
בעת בחירת חומרים, יש לקחת בחשבון את סוג המדיום המאכל הפנימי, הלחץ והסביבה החיצונית. אם הסביבה חורגת ממגבלת טמפרטורה מסוימת, לא מומלץ להשתמש בנירוסטה 316 בים.
3. צמצם את המיקום שבו עלולה להתרחש קורוזיה של חריצים.
צמצם מגע עם מתכות לא תואמות. מחוץ לים, הסיכון לקורוזיה של חרקים גבוה כאשר נעשה שימוש בצינורות מתכת ותומכי צינור מתכת יחד. מומלץ בבחירת חומר תומך צינור לבחור תומך צינור עם אטם.
קורוזיה היא בעיה יקרה. אם ניתן לזהות במהירות את סוג הקורוזיה ואת מיקומה של הקורוזיה, ניתן להפחית מאוד את הסיכון הפוטנציאלי. טכנאים בעלי ידע מקצועי יכולים לעיתים קרובות לחזות היכן עלולה להתרחש קורוזיה, ולבחור חומרי מתכת מתאימים מראש כדי למנוע קורוזיה. זה ישפר מאוד את הביצועים, השלמות והאבטחה של מערכות הייצור.
