 |
 |
Love.az |  |
 |
Korroziya (lat. corrosio) — Metalların və onların ərintilərinin ətraf mühitin təsirindən dağılmasıdır.
Dağılma prosesinin mexanizminə görə korroziyanın kimyəvi və elektrokimyəvi növləri ayırd edilir. Elektrolit və ya su mühitində digər metalla təmasda olan metalın və ya ərintinin dağılmasına elektrokimyəvi korroziya deyilir. Elektrokimyəvi korroziya turş, qələvi və neytral mühitdə gedə bilər. Korroziyanın bu növünə misal olaraq turş mühitdə mislə təmasda olan dəmirin korroziyasını göstərmək olar. Eelektrokimyəvi korroziya zamanı elektronlar daha aktiv metaldan az aktiv metala keçir və nəticədə aktiv metal korroziyaya uğrayır[1].
Müasir dövrdə texnologiyanın sürətlə inkişaf etdiyi qlobal və yerli mühitdə metal tərkibli avadanlıqların korroziyadan mühafizəsi aktual problemlərdən biridir. Bu problem daha çox neft sektorunun əsası olan neft və qaz hasilatı, nəqli və emalı zamanı polad avadanlıq və boru kəmərlərinin atmosfer korroziyasının təsirinə məruz qalması ilə bağlıdır. Eyni zamanda kənd təsərrüfatı texnikası və hərbi texnikanın istismar müddətindən daha çox konservasiya şəraitində saxlandığı nəzərə alınarsa, bu sferada intensiv korroziya proseslərinin mövcudluğu aydın görünür. Korroziya prosesləri yaratdığı iqtisadi problemlərlə bərabər, planetimizin ekoloji faktorlarının da kəskin dəyişməsinə səbəb olur. Hər il dünya miqyasında istehsal olunan metalların 15–20%-i korroziya nəticəsində yararsız hala düşür. ABŞ-nin korroziya üzrə mütəxəssislər assosiasiyasında aparılan tədqiqatlar nəticəsində müəyyən edilmişdir ki, bütün dünyada bir ildə korroziya nəticəsində baş verən itki 150–200 millyard dollar təşkil edir ki, bunun da 40–45 milyard dolları daxili yanma mühərriklərinin təmirinə, 30–40 milyard dolları nəqliyyat vasitələrinin səthində gedən korroziya proseslərinə, 40–50 milyard dolları yeraltı dəniz və sənaye avadanlıqlarında baş verən korroziya itkisinə, 30–40 milyard dolları neftçıxarma, neft emalı və kimya sənayesində baş verən itkilərə aiddir. Rusiya Federasiyası nda korroziya prosesləri nəticəsində itirilən maliyyə vəsaiti dövlətin milli gəlirinin 12%-ni təşkil edir. Respublikamızın yerləşdiyi regionun Xəzər hövzəsinin daimi təsiri altında olduğunu nəzərə alsaq, istər iqtisadi, istərsə də ekoloji aspektdən baxdıqda korroziya probleminin həllinin ölkəmizin iqtisadiyyatı üçün prioritet olduğu aydın görünür.
Korroziyanın belə genişmiqyaslı problem olduğunu nəzərə alıb ona qarşı müxtəlif üsullarla mübarizə yolları axtarılır. Ağır iqtisadi itkilərlə nəticələnən korroziya problemləri son 200 ildə tədqiqatçıların diqqətini cəlb etmişdir. Atmosfer korroziyasının maksimum geniş təsir dairəsinə malik olduğunu nəzərə alaraq bu sahədə daha intensiv tədqiqatlar aparılmaqdadır. Bu tədqiqat üsulları müxtəlif olsa da onlarda ümumi və əsas prinsip metalın səthinin atmosferlə təmasda olmasının qarşısını almaqdan ibarətdir. Müasir elmin qəbul etdiyi korroziyadan effektiv mühafizə üsullarından biri konservasiya materiallarının sistematik şəkildə tətbiq edilməsidir. Korroziyaya qarşı yüksək müdafiə effektinə və uzunmüddətli təsirə malik konservasiya materialları ümumi müəyyənləşdirilmiş bir sıra tələbləri ödəməlidir: optimal tərkibli və çoxfunksiyalı olmaqla konservasiya mayelərinə korroziyaya qarşı əlavə olunan aşqarlar, mühit kimi istifadə olunan yağlarda yaxşı həll olmalıdır, iqtisadi cəhətdən səmərəli və ekoloji baxımdan təhlükəsiz olmaqla, istehsal texnologiyası sadə struktura malik olmalıdır. Respublikamızda da korroziyadan yüksək mühafizə qabiliyyətinə malik konservasiya mayeləri və sürtkülərinin yaradılması çox mühüm aktuallıq kəsb edir. Bu tələbatı nəzərə alaraq təqdim olunan dissertasiya işi korroziya probleminin həllinə həsr edilmişdir
Korroziya proseslərinin böyük problem kimi artmasına səbəb olan amillərdən biri kimi atmosfer təsirindən yaranan korroziyanı göstərmək olar. Ona görə də atmosfer korroziyası bu sahədə çalışan mütəxəssislər üçün əsas tədqiqiat obyekti olaraq qalmaqdadır. Atmosfer korroziyasının təsiri ilə sənayenin müxtəlif sahələrində avadanlıqların sıradan çıxması, ətraf mühitə külli miqdarda tullantıların atılması, antropogen fəaliyyətin mənfi təsir etdiyi ətraf mühitin daha da çirklənməsi ilə nəticələnir. Korroziya nəticəsində ən çox itki verən sahələr aşağıdakılardır: yanacaq-energetika kompleksi – 29 %, kənd təsərrüfatına xidmət edən texnika – 20 %, kimya və neft-kimya sənayesi – 15 %, metal emalı sənayesi – 52 %. Xüsusilə qeyd etmək lazımıdır ki, kənd təsərrüfatı texnikasının vaxtından əvvəl işə yararsız hala düşmə səbəbinin 33 % -i korroziya prosesidir. Qeyd olunan korroziya proseslərinin isə 75–80 % -i texnikanın konservasiya şəraitində qalması zamanı detalların korroziyaya uğraması səbəbindən baş verir ki, bunun da qarşısını almağın ən əlverişli yolu korroziyaya qarşı konservasiya materiallarından istifadə etməkdir. Korroziya prosesinin törətdiyi nəticələri aradan qaldırmaq üçün əvvəlcə onun yaranma səbəblərini aşkar etmək lazımdır. Bu baxımdan ilk növbədə metalın hansı növ korroziyaya uğradığı müəyyən edilməlidir.
Korroziya prosesinin mexanizmindən asılı olaraq kimyəvi, elektrokimyəvi və biokimyəvi korroziyalar mövcuddur. Kimyəvi korroziya – heterogen kimyəvi reaksiyalar hesabına baş verən proseslərdir. Kimyəvi korroziya metalın korroziya törədici mühitlə elə qarşılıqlı təsiri prosesidir ki, metalın oksidləşməsi və korroziya mühitinin oksidləşdirici komponentinin reduksiyası eyni zamanda baş verir. Korroziya məhsulları birbaşa korroziyaya uğrayan səthdə əmələ gəlir. Bu növ korroziyaya aşağıda göstərilənlər aiddir:
‒ Qaz korroziyası (qaz mühitində yüksək temperatur şəraitində metalın oksidləşməsi). Qeyd olunduğu kimi qaz korroziyası kimyəvi korroziyanın bir növüdür. Qaz korroziyası aşağı temperaturda və quru hava şəraitində və ya yüksək temperaturda və su buxarı şəraitində baş verir.
‒ temperaturun artması ilə qaz korroziyasının sürətinin artması təxmini olaraq Arrenius tənliyi ilə belə ifadə olunur: Ln K=
K – reaksiya sürəti, Avə B sabitlər; T– mütləq temperaturdur. Havanın oksigeni ilə dəmirin səthində gedən kimyəvi korroziya zamanı səthdə maqnetit Fe3O4 və hematit Fe2O3 əmələ gəlir. Daha yüksək temperatur şəraitində isə (>570 °C) vyustit FeO əmələ gəlir. Karbonlu poladın səthində korroziya prosesi zamanı aşağıdakı tənlik üzrə karbonsuzlaşma prosesi baş verir ki, bu da onun korroziyaya davamlılığını azaldır.
Anoloji proses CO2 və H2O mühitində də baş verir:
‒ Qeyri-elektrolitlərlə korroziya.
Qeyri elektrolit olan həlledicilər mühitində (benzol, toluol, dördxlorlu karbon, maye yanacaqlar) gedən korroziyalar metal və həlledicilər arasında gedən kimyəvi reaksiyalar nəticəsində baş verir. Ona görə də belə hallarda çox vaxt avadanlıqlar paslanmayan metallardan hazırlanır. Elektrokimyəvi korroziya. Bu zaman eyni vaxtda paralel olaraq iki reaksiya gedir. Yəni korroziyaya uğrayan metalın səthində lokallaşmış anod və katod reaksiyaları baş verir [12–18]. Elektrokimyəvi korroziyanın anod prosesi həmişə metalın ionlaşması ilə müşayiət olunur. Katod prosesində isə metalı oksidləşdirən müxtəlif ionlar və ya molekullar iştirak edə bilər. Katod və anod reaksiyalarını aşağıda verilmiş tənliklər şəklində təsəvvür etmək olar: Katod reaksiyaları:
Anod reaksiyaları:
Elektrolitlərdə həll olmuş duz molekullarının reduksiyası:
‒ nəm qaz və ya havada atmosfer korroziyası; Metalların atmosfer korroziyası elektokimyəvi korroziyanın ən geniş yayılmış növüdür. Atmosfer korroziyası adi temperaturda havada olan nəmliyin hesabına baş verir. Atmosferin müxtəlif qazlarla (CO2, H2S, SO2, Cl2, NOx və s.) çirklənməsi atmosfer korroziyasını sürətləndirir. Ona görə də böyük sənaye qurğuları olan yerlərdə atmosfer korroziyası dəfələrlə artır. Rütubətli havada bu özünü xüsusilə büruzə verir.
‒ duzların ərintiləri də daxil olmaqla maye mühitlərdə və ya elektrolitlərdə korroziya; Dəniz korroziyası da elektokimyəvi korroziyanın bir növüdür və fərdi xüsusiyyətlərə malikdir. Suda yüksək korroziya aqressivliyi yaradan 4%-ə yaxın duzların olmasıdır. Burada xlor ionlarının hesabına anod prosesi aktivləşir.
‒ yeraltı qurğuların torpaq və ya yeraltı korroziyası;
Yeraltı korroziyaya neft, qaz, su borularında və kabellərində və s. avadanlıqlarda baş verən proseslər aiddir. Bu korroziyanı ən çox sürətləndirən mühitin pH göstəricisi və nəmliyidir. ‒xaricdən cərəyanın təsiri ilə baş verən elektrokorroziya.
Elektrikləşmiş dəmiryol xətlərinin, elektrik qurğularının, elektrik qaynaq aparatlarının, elektrik sexlərində azmış cərəyanın təsirilə bu korroziya baş verə bilir. Biokimyəvi korroziya– mikroorqanizmlərin metala təsiri ilə əlaqədar olan prosesdir. Bu proses iki səbəbdən baş verə bilər. Birinci metal özü mikroorqanizmlər üçün qida mənbəyi ola bilər. İkinci mikroorqanizmlərin həyat və fəaliyyəti zamanı əmələ gələn birləşmələrin təsirilə korroziya prosesi baş verə bilər. Mühitdən və şəraitdən asılı olaraq korroziya prosesinin özü də müxtəlif formalarda müşahidə olunur;
‒bərabərqiymətli korroziya – metalın bütün səthi boyu eyni səviyyədə gedən korroziyaya deyilir. ‒pittinq korroziyası – lokal tipli aşınmalara aid olub, adətən metalın bir sahəsində başqa sahələrə nisbətən daha dərin korroziya prosesi baş verir. Bu prosesə əsasən metal səthi ilə mayenin sürətlə axını olan yerlərdə rast gəlmək olar.
‒kristallararası korroziya – metal dənəciklərinin səthləri boyu lokal korroziya aşınmalarıdır. Dənəciklərarası maddə anod kimi fəaliyyət göstərərək katod olan dənəciklərin özlərinin böyük səthi ilə kontaktda olur. Nəticədə sürətlə gedən korroziya prosesi metalın dərinliyinə işləyərək böyük problemlər yaradır.
‒ korroziya çatlaması ‒ səbəbləri metala korroziya prosesi ilə bərabər xarici təsirin də olması nəticəsində baş verir ki, bunu da korroziya yorğunluğu adlandırırlar. Korroziya proseslərinin nə qədər çoxşaxəli və təhlükəli olduğuna nəzər saldıqdan sonra bu prosesə qarşı yollar axtarılmasının vacibliyi heç bir şübhə doğurmur. Nəzərə almaq lazımdır ki, bu problem iqtisadiyyata vurduğu ziyanlarla bərabər ekologiyaya da ciddi ziyan vurur. Bu iki problem bir-biri ilə o qədər sıx bağlıdır ki, onları bir-birindən ayrılıqda həll etməyi təsəvvür etmək çətindir. Digər tərəfdən ekoloji problem kimi atmosferin çirklənməsi də öz növbəsində korroziya prosesinin sürətlənməsinə səbəb olur. Ona görə də hər iki problemin birgə həlli çox vacibdir.
Korroziya prosesinin qarşısını tam almaq mümkün olmasa da, onun sürətini nəzərə çarpacaq dərəcədə azaltmağın müxtəlif yolları vardır ki, bunun da ən səmərəli və asan tətbiq oluna biləni korroziyaya qarşı inhibitorlardan istifadə olunmasıdır. Korroziya inhibitorlarının geniş tətbiq sahələrindən biri də neftçıxarma və neft emalı sənayeləridir. Bu sahədə korroziya inhibitorlarından istifadə etməklə yüksək nəticələr əldə edilmişdir. Korroziya inhibitorlarından sənayedə geniş istifadə edilməsinin səbəbi təkcə onun effektivliyi yox, eyni zamanda universal xassəyə malik olması və iqtisadi cəhətdən səmərəliliyidir. Hazırda tərkibcə qeyri-üzvi və üzvi birləşmələrdən ibarət olan çoxlu miqdarda korroziya inhibitorları məlumdur. İnhibitor – latın sözü olub "inhibeo", yəni prosesi dayandıran, qarşısını alan və ya yavaşıdan deməkdir. Inhibitorlar kimyəvi tərkibinə görə üzvi və qeyri-üzvi birlşmələrdən ibarət olur. Qeyri-üzvi birləşmələrdən ibarət olan inhibitorlara misal olaraq NaNO2, K2Cr2O7, Na2CrO4, Na2MoO4 və s. göstərmək olar. Tərkibcə üzvi birləşmələrdən ibarət olan birləşmələrə misal olaraq monoetanolamini, dietilamini, formaldehidi, benzoat dietilamini, alkilsulfonatları, ammonium duzlarını, neft turşularının duzlarını, aminləri, nitrobirləşmələri və s. göstərmək olar. Üzvi tərkibli inhiitorların təsir mexanizmi başlıca olaraq iki tip adsorbsiya prosesi ilə xarakterizə olunur: fiziki və kimyəvi.
Sənayedə, texnikada və hətta məişətdə istifadə olunan metal və ərintilərin əksəriyyəti aqressiv mühitlərdə (elektrolit məhlullarında yüksək temperaturda, yüksək nəmlilikli atmosfer şəraitində və s.) dayanıqlı olmayıb, metalın təbiətindən asılı olaraq müxtəlif sürətlərlə korroziyaya uğrayırlar. Metalların korroziyası (latın dilindən corrodere – yeyilmə) xarici mühitin təsiri altnda onların öz-özünə oksidləşməsi və son nəticədə dağılaraq özünün konstruksiya xassələrini itirməsinə səbəb olan fiziki-kimyəvi prosesdir. Bir çox hallarda korroziya elektrokimyəvi mexanizm üzrə baş verir, yəni metalın elektron itirməklə həll olması (anod prosesi) və oksidləşdiricinin katodda reduksiyası (katod reaksiyası) şəklində gedir. Bəzən bu proses kimyəvi mexanizm üzrə də baş verir. Korroziya prosesi bir çox hallarda müxtəlif xarici təsirlərin nəticəsində güclənə bilər. Böyük mexaniki yükün, yaxud daxili gərginliyin təsiri altında korroziya çatlaması mümkündür; uzun müddətli əyilmə-dartılma nəticəsində korroziya yorğunluğu yarana bilər. Digər sürtünmə maye kavitasiyası (maye zərbələr), sulfar redukiyaedici bakteriyalar (biokorroziya) və s. kimi faktorlar metalların korroziyasını gücləndirən amillərdir. Elektrik cərəyanının təsiri altında da(suxurlardakı "azmış cərəyan") korroziya baş verə bilər. Korroziyanı metala təsir edən mühitin növünə görə siniflərə bölmək olar. Elektrolitlərdə və ya qeyri elektrolitlərdə baş verən korroziya proseslərini fərqləndirmək lazımdır. Elektrolitlərdə gedən korroziya olduqca çoxşaxəli və genişdir – atmosferdə su buxarının iştirakı ilə və sulu məhlullarda (turşu, qələvi, duz məhsulları), həmçinin suda (dəniz və su kəmərləri) nəm torpaqda (yeraltı boru kəmərləri, metropoliten tunellərində və s.) və susuz elektrolit məhlullarında baş verən korroziya prosesləri bu qəbilədəndir. Yüksək temperaturlu qızmış quru qazlarda, üzvi mayelərdə, həmçinin metal ərintilərində gedən korroziya prosesi isə qeyri elektrolitlərdəki korroziyadır. Korroziyanı onun növlərinə görə də siniflərə ayırmaq olar. Bu proses səth boyu bərabər sürətlə gedərsə ona bütöv korroziya, yaxud qeyri-bərabər gedərsə onu yerli (lokal) korroziya adlandırırlar. Korroziyaya uğrayan səthin genişliyindən və yaxud dərinliyindən asılı olaraq lokal korroziyanı ləkələrlə baş verən korroziya yaraları növünə və ya pitting (nöqtəvari) əmələ gətirməklə gedən korroziya növünə aid edirlər. Bir çox hallarda kristallitlərarası korroziyaya rast gəlinir ki, bu da əsasən paslanmayan poladlarda kristal dənəcikləri arasında baş verir. Bəzi hallarda kristallararası korroziya səth boyu çatlamaya da gətirib çıxardır. Nəcib metallar (platin qrupu metalları, qızıl və gümüş) istisna olmaqla bütün metallar korroziyaya uğrayırlar. Korroziya sürətinin miqdarı xarakteristikası kimi müxtəlif parametrlərdən istifadə edirlər : metalın müəyyən müddət ərzindəki kütlə itkisindən (vahid səthə hesablanmış)elektrik cərəyan sıxlığına ekvivalent olan nümunənin qalınlığının azalmasından və s. Bir çox metallar üçün (onların atom kütləsini və sıxlığını nəzərə almaqla) korroziyanın səth boyu bərabər sürətlə getdiyi halda bu parametrlər öz aralarında göstərinlən nisbətdə bir-biri ilə bağlıdırlar: 1q/m2 x il ≈ 1mm/il ≈ 10−4 A/m2
Elektrokimyəvi korroziya aşağıdakı hallarda sürətlənir:
Korroziyadan mühafizə üçün aşağıdakı üsullardan istifadə edilir:
Yanacaqların istismarı zamanı, yaranan əsas problemlərdən biri də onların təmasda olduğu metal hissələrini korroziya uğratmasıdır. Beləki, yanacağın saxlanması, nəqli və mühərrikdə istifadəsi zamanı, stabilliyi aşağı düşür, korroziya aktivliyi isə yüksəlir. Bunun əsas səbəblərindən birincisi, yanacağın tərkibində aqressiv-kükürdlü, oksigenli, hallogenli və azotlu üzvi birləşmələrin olmasıdır. İkinci səbəb isə yanacağa suyun qarışmasıdır. Korroziyanı doğuran səbəblər müxtəlif olsa da və inkişaf mexanizminə görə, bir-birindən fərqlənsə də, nəticə etibarilə onların hamısı aparat və avadanlıqların vaxtından tez sıradan çıxmasına səbəb olur. Nəticədə sıradan çıxan avadanlıqların təmirinə və ya dəyişdirilməsinə çəkilən xərc, il ərzində milyonlarla hesablanır. Ona görə də yanacağın özünün və ona korroziya qarşı mühafizəedici aşqar əlavə etməklə yaradılan kompozisiyanın korroziya xassələrinin öyrənilməsi ən vacib məsələlərdən hesab olunur. Buna dəyişən kontakt üsulu ilə Pinkeviç aparatında (ГОСТ 5162–49) aparılan sınaqların sayəsində nail olunur. Bu üsulla qısa müddət ərzində yanacağın və kompozisiyanın korroziyası haqqında məlumat əldə etmək olur. Üsulun mahiyyəti 4 saat müddətində metal lövhələrin eyni anda hava, qızdırılmış yanacaq (800 C) və duzlu suyun (17 q/l) təsiri nəticəsində cəkisini itirməsindən ibarətdir. Sınaqlar aşağıdakı ardıcıllıqla aparılır. Əvvəlcə yanacağın korroziya dərəcəsi təyin olunur, sonra kompozisiyanın sınaqları aparılır və aşqarın effekti müəyyən edilir. Sınaqların nəticəsi paralel aparılan sınaqların orta qiyməti kimi götürülür.
 |
 |
LOVE.AZ |  |
 |
|
