רוב הקורוזיה של חומרי מתכת מתרחשת בסביבה אטמוספרית, מכיוון שהאטמוספירה מכילה רכיבים קורוזיביים כמו חמצן ומזהמים, כמו גם גורמי קורוזיה כמו לחות ושינויי טמפרטורה.קורוזיה בתרסיס מלח היא אחת מהקורוזיה האטמוספרית הנפוצה וההרסנית ביותר.
עקרון קורוזיה בתרסיס מלח
קורוזיה של חומרי מתכת על ידי תרסיס מלח נגרמת בעיקר מחדירת תמיסת מלח מוליך למתכת ומהתגובה האלקטרוכימית, היוצרות את מערכת המיקרו-סוללות של "מתכת בפוטנציאל נמוך - תמיסת אלקטרוליט - טומאה בפוטנציאל גבוה".העברת אלקטרונים מתרחשת, והמתכת בתור האנודה מתמוססת ויוצרת תרכובת חדשה, כלומר הקורוזיה.יון כלורי ממלא תפקיד מרכזי בתהליך נזקי קורוזיה של תרסיס מלח, בעל כוח חודר חזק, קל לחדור את שכבת תחמוצת המתכת לתוך המתכת, להרוס את המצב הקהה של המתכת;יחד עם זאת, ליון כלורי יש אנרגיית הידרציה קטנה מאוד, שקל להיספג על פני המתכת, ומחליף את החמצן בשכבת התחמוצת המגנה על המתכת, כך שהמתכת ניזוקה.
שיטות בדיקת קורוזיה בתרסיס מלח וסיווג
בדיקת ריסוס מלח היא שיטת הערכת עמידות בפני קורוזיה מואצת עבור אטמוספרה מלאכותית.זהו ריכוז של מי מלח אטום;לאחר מכן יש לרסס בקופסה תרמוסטטית סגורה, על ידי התבוננות בשינוי הדגימה הנבדקת המונחת בקופסה למשך פרק זמן כדי לשקף את עמידות הקורוזיה של הדגימה הנבדקת, זוהי שיטת בדיקה מואצת, ריכוז המלח של סביבת ריסוס מלח כלוריד , אבל הסביבה הטבעית הכללית תכולת תרסיס מלח מספר פעמים או עשרות פעמים, כך ששיעור הקורוזיה השתפר מאוד, בדיקת תרסיס מלח על המוצר, הזמן לקבל תוצאות גם הצטמצם באופן דרסטי.
בדיקת ריסוס מלח לפני ואחרי
זמן הקורוזיה של דגימת מוצר עשוי להימשך שנה ואף מספר שנים כאשר נבדק בסביבה טבעית, אך ניתן לקבל תוצאות דומות תוך ימים ואף שעות כאשר נבדק בסביבת ריסוס מלח מדומה מלאכותי.
בדיקות ריסוס מלח מתחלקות בעיקר לארבעה סוגים:
① בדיקת ריסוס מלח ניטרלי (NSS)
② בדיקת ריסוס חומצה אצטית (AASS)
③ בדיקת ריסוס חומצה אצטית מואצת נחושת (CASS)
(4) בדיקת ריסוס מלח לסירוגין
ציוד לבדיקת קורוזיה בתרסיס מלח
הערכת תוצאות בדיקת ריסוס מלח
שיטות ההערכה של בדיקת ריסוס מלח כוללות שיטת דירוג, שיטת הערכת התרחשות קורוזיה ושיטת שקילה.
01
שיטת דירוג
שיטת הדירוג מחלקת את אחוז שטח הקורוזיה לשטח הכולל למספר דרגות לפי שיטה מסוימת, ולוקחת ציון מסוים כבסיס לשיקול דעת מוסמך.שיטה זו מתאימה להערכת דגימות צלחת שטוחה.לדוגמה, GB/T 6461-2002, ISO 10289-2001, ASTM B537-70(2013), ASTM D1654-2005 כולם משתמשים בשיטה זו כדי להעריך את תוצאות בדיקת ריסוס המלח.
דירוג הגנה ודירוג מראה
ערכי RP ו-RA מחושבים באופן הבא:
איפה: RP הוא ערך דירוג ההגנה;RA הוא ערך דירוג המראה;A הוא אחוז החלק הקורוזי של המתכת המטריצה בשטח הכולל כאשר RP מחושב;RA הוא האחוז של החלק הקורוזי של שכבת המגן בשטח הכולל.
סיווג שכבות והערכה סובייקטיבית
דירוג ההגנה מבוטא כ: RA/ -
לדוגמה, כאשר חלודה קלה עולה על 1% מהמשטח והיא פחות מ-2.5% מהמשטח, היא מתבטאת כך: 5/ -
דירוג המראה מתבטא כ: - ערך /RA + הערכה סובייקטיבית + רמת כשל של שכבת-על
לדוגמה, אם שטח הנקודה הוא יותר מ-20%, הוא: – /2mA
דירוג הביצועים מבוטא כערך RA + הערכה סובייקטיבית + רמת כשל של שכבת-על
לדוגמה, אם אין קורוזיה של מתכת מטריצת במדגם, אבל יש קורוזיה קלה של שכבת כיסוי אנודית פחות מ-1% מהשטח הכולל, זה מסומן כ-10/6sC
צילום של שכבת-על עם קוטביות שלילית כלפי מתכת המצע
02
שיטה להערכת נוכחות של קורוזיס
שיטת הערכת קורוזיה היא שיטת קביעה איכותית, היא מבוססת על בדיקת קורוזיה בתרסיס מלח, האם תופעת קורוזיה של המוצר כדי לקבוע את המדגם.לדוגמה, JB4 159-1999, GJB4.11-1983, GB/T 4288-2003 אימצו שיטה זו כדי להעריך את תוצאות הבדיקה של תרסיס מלח.
טבלה אופיינית לקורוזיה של חלקי ציפוי נפוצים לאחר בדיקת ריסוס מלח
שיטת חישוב של קצב קורוזיה:
01
הלחות היחסית הקריטית עבור קורוזיה מתכת היא כ-70%.כאשר הלחות היחסית מגיעה או עולה על הלחות הקריטית הזו, המלח יסולק ליצירת אלקטרוליט עם מוליכות טובה.כאשר הלחות היחסית יורדת, ריכוז תמיסת המלח יעלה עד למשקעים של מלח גבישי, וקצב הקורוזיה יקטן בהתאם.ככל שהטמפרטורה עולה, התנועה המולקולרית מתעצמת ושיעור הקורוזיה של תרסיס מלח גבוה עולה.הוועדה האלקטרוטכנית הבינלאומית מציינת כי קצב הקורוזיה עולה פי 2-3 ומוליכות האלקטרוליט עולה ב-10-20% על כל עלייה של 10℃ בטמפרטורה.עבור בדיקת ריסוס מלח ניטרלי, זה נחשב בדרך כלל כי 35 ℃ היא הטמפרטורה המתאימה.02ריכוז הפתרון
כאשר הריכוז נמוך מ-5%, שיעור הקורוזיה של פלדה, ניקל ופליז עולה עם עליית הריכוז.כאשר הריכוז גדול מ-5%, קצב הקורוזיה של מתכות אלו יורד עם עליית הריכוז.הסיבה לכך היא שבטווח הריכוזים הנמוכים, תכולת החמצן עולה עם ריכוז המלח;כאשר ריכוז המלח עולה ל-5%, תכולת החמצן מגיעה לרוויה יחסית, ואם ריכוז המלח ממשיך לעלות, תכולת החמצן יורדת בהתאם.עם הירידה בתכולת החמצן, יורדת גם יכולת הדפולריזציה של החמצן, כלומר, אפקט הקורוזיה נחלש.עבור אבץ, קדמיום, נחושת ומתכות אחרות, קצב הקורוזיה תמיד עולה עם העלייה בריכוז תמיסת המלח.
03
זווית המיקום של המדגם
כיוון השקיעה של תרסיס המלח קרוב לכיוון האנכי.כאשר הדגימה ממוקמת אופקית, שטח ההקרנה שלה הוא הגדול ביותר, ועל פני הדגימה יש את הכמות הגדולה ביותר של תרסיס מלח, כך שהקורוזיה היא החמורה ביותר.התוצאות מראות שכאשר לוח הפלדה נמצא במרחק של 45 מעלות מהקו האופקי, ירידה במשקל הקורוזיה למ"ר היא 250 גרם, וכאשר לוח הפלדה מקביל לקו האנכי, הירידה במשקל הקורוזיה היא 140 גרם למ"ר.תקן GB/T 2423.17-1993 קובע: "שיטת הצבת המדגם השטוח תהיה כזו שהמשטח הנבדק יהיה בזווית של 30° מהכיוון האנכי".
04 PH
ככל שה-pH נמוך יותר, ריכוז יוני המימן בתמיסה גבוה יותר, כך יותר חומצי ומאכל.בדיקת תרסיס מלח ניטרלי (NSS) ערך pH הוא 6.5~7.2.עקב השפעת גורמים סביבתיים, ערך ה-pH של תמיסת מלח ישתנה.על מנת לשפר את יכולת השחזור של תוצאות בדיקת תרסיס מלח, טווח ערכי ה-pH של תמיסת המלח מצוין בתקן בדיקת ריסוס המלח בארץ ובחו"ל, ומוצעת שיטת ייצוב ערך ה-pH של תמיסת מלח במהלך הבדיקה.
05
כמות השקעת תרסיס המלח ושיטת הריסוס
ככל שחלקיקי תרסיס המלח עדינים יותר, כך שטח הפנים שהם יוצרים גדול יותר, כך הם סופחים יותר חמצן, והם מאכלים יותר.החסרונות הברורים ביותר של שיטות הריסוס המסורתיות, לרבות שיטת הריסוס הפנאומטי ושיטת מגדל הריסוס, הם האחידות הירודה של שקיעת ריסוס המלח והקוטר הגדול של חלקיקי ריסוס המלח.לשיטות ריסוס שונות יש השפעה גם על ה-pH של תמיסת המלח.
תקנים הקשורים לבדיקות ריסוס מלח.
כמה זמן זה שעה של תרסיס מלח בסביבה הטבעית?
בדיקת ריסוס מלח מחולקת לשתי קטגוריות, האחת היא בדיקת חשיפה לסביבה טבעית, השנייה היא בדיקת סביבת ריסוס מלח מואצת מלאכותית.
סימולציה מלאכותית של בדיקת סביבת ריסוס מלח היא שימוש בציוד בדיקה עם שטח נפח מסוים - תא בדיקה של תרסיס מלח, בחלל הנפח שלו בשיטות מלאכותיות ליצירת סביבת ריסוס מלח כדי להעריך את עמידות המוצר בפני קורוזיה.בהשוואה לסביבה הטבעית, ריכוז המלח של הכלוריד בסביבת תרסיס המלח יכול להיות פי כמה או עשרות מונים מתכולת תרסיס המלח בסביבה הטבעית הכללית, כך שמהירות הקורוזיה משתפרת מאוד, ובדיקת ריסוס המלח על המוצר מתקצר מאוד.לדוגמה, ייתכן שיחלפו שנה אחת עד שדגימת מוצר תיהרס בחשיפה טבעית, בעוד שניתן לקבל תוצאות דומות תוך 24 שעות בסביבה מלאכותית של ריסוס מלח מדומה.
בדיקת ריסוס מלח מדומה מלאכותית כוללת בדיקת ריסוס מלח ניטרלי, בדיקת ריסוס אצטט, בדיקת ריסוס אצטט מואצת של מלח נחושת, בדיקת ריסוס מלח לסירוגין.
(1) בדיקת ריסוס מלח ניטרלי (בדיקת NSS) היא שיטת בדיקת קורוזיה מואצת עם המראה המוקדם ביותר ותחום היישום הרחב ביותר.הוא משתמש בתמיסת מלח 5% נתרן כלוריד, ה-pH של התמיסה מותאם לטווח הנייטרלי (6 ~ 7) כתמיסת הריסוס.טמפרטורת הבדיקה נקבעה ל-35℃, וקצב ההתיישבות של תרסיס המלח נדרש להיות בין 1 ~ 2ml/80cm².h.
(2) בדיקת ריסוס אצטט (בדיקת ASS) פותחה על בסיס בדיקת ריסוס מלח ניטרלי.זה להוסיף מעט חומצה אצטית קרחית לתמיסת נתרן כלורי 5%, כך שערך ה-pH של התמיסה יורד לכ-3, התמיסה הופכת לחומצית, ולבסוף תרסיס המלח נוצר מריסוס מלח ניטרלי לתוך חומצה.קצב הקורוזיה מהיר בערך פי שלושה מבדיקת NSS.
(3) בדיקת ריסוס אצטט מואצת של מלח נחושת (מבחן CASS) היא בדיקת קורוזיה מהירה של ריסוס מלח שפותחה לאחרונה בחו"ל.טמפרטורת הבדיקה היא 50 ℃, וכמות קטנה של מלח נחושת - כלוריד נחושת מתווספת לתמיסת המלח כדי לגרום מאוד לקורוזיה.הוא משחית בערך פי שמונה מהר יותר מבדיקת NSS.
בתנאים סביבתיים כלליים, ניתן להתייחס באופן גס לנוסחת המרת הזמן הבאה:
בדיקת ריסוס מלח ניטרלי 24 שעות בסביבה טבעית למשך שנה
בדיקת ערפל אצטט 24 שעות בסביבה טבעית למשך 3 שנים
בדיקת ערפל אצטט מואצת במלח נחושת 24 שעות בסביבה טבעית למשך 8 שנים
לכן, לאור הסביבה הימית, תרסיס מלח, רטוב ויבש לסירוגין, הקפאה-הפשרה, אנו מאמינים שעמידותם בפני קורוזיה של אביזרי כלי דיג בסביבה כזו צריכה להיות רק שליש מזו של בדיקות קונבנציונליות.
לכן, לאור הסביבה הימית, תרסיס מלח, רטוב ויבש לסירוגין, הקפאה-הפשרה, אנו מאמינים שעמידותם בפני קורוזיה של אביזרי כלי דיג בסביבה כזו צריכה להיות רק שליש מזו של בדיקות קונבנציונליות.
זו הסיבה שאנו דורשים מספינות דיגe נטליםוקבלים מותקנים בתוך הבית.מחזיק המנורה שלאור דיגיש לאטום בחומר שיכול לעמוד ביותר מ-230 מעלות צלזיוס.כדי להבטיח כי אורות דיג בשימוש בתהליך, לא יאבדו את אפקט האיטום, לתוך תרסיס המלח, וכתוצאה מכך קורוזיה מכסה המנורה, וכתוצאה מכך שבב הנורה שבב.
מעלמנורת דיג 4000wשימש סירת דיג במשך חצי שנה.הקפטן לא שמר את המנורה בסביבה יבשה ביבשה ולא בדק את חותמת המנורה כי הוא שומר על האי במשך שנה.כשהשתמש שוב במנורה לאחר שנה, שבב המנורה התפוצץ
זמן פרסום: 15 במאי 2023