فهرست مطالب

مجله علوم و مهندسی خوردگی
سال سیزدهم شماره 2 (پیاپی 48، تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/11/02
  • تعداد عناوین: 6
|
  • حمید کریمی احمدآبادی، سعیدرضا الله کرم* صفحات 7-23

    با هدف بهبود مقاومت در برابر خوردگی قطعات پلیمری (ABS) آبکاری الکتریکی شده با نیکل-کروم، راهکارهایی برای افزایش مقاومت به خوردگی و حذف میکروقطرات سطحی در پوشش های تبخیر فیزیکی کروم در حین پوشش دهی معرفی شدند. شش راهکار مورد بررسی قرار گرفتند: میکرو اچ با کمک پلاسمای آرگون، بمباران یونی، افزایش ضخامت پوشش، ایجاد مولتی لایه های نیترید کروم و نیترید تیتانیوم، ایجاد پوشش با ولتاژ بایاس گرادیانی و حذف لایه کروم در فرآیند آبکاری. پوشش های ترکیبی Cr-CrN-Cr و Ti-TiN-Cr با ساختارهای چندلایه بر روی زیرلایه های پلیمری آبکاری شده مورد استفاده در روکش دستگیره های خودرو، قرار گرفتند. در فصل مشترک زیرلایه -پوشش، عملیات سطحی اعمال شد. رفتار خوردگی پوشش ها با روش آزمون اسپری نمک اسید استیک مس مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش های اسپری نمک اسید استیک مس نشان داد که با انجام عملیات سطحی مقاومت به خوردگی پوشش ها به میزان 50 تا 60 درصد بهبود می یابد. حذف قطرات و آخال های موجود در سطح با کمک عملیات سطحی و تغییر ساختار ستونی پوشش با تغییر در ولتاژ بایاس، از تشکیل و رشد مسیرهای نفوذی در سرتاسر نقایص جلوگیری کرده و باعث عدم تشکیل سلول های خوردگی می شود. همچنین با حذف لایه کروم آبکاری و اعمال پوشش ها بر روی آبکاری نیکل، مقاومت به خوردگی تا 80 درصد بهبود یافت که راه حل امیدوارکننده ای برای بهبود مقاومت به خوردگی قطعات پوشش داده شده است.

    کلیدواژگان: نانوپوشش های PVD، افزایش مقاومت به خوردگی، پلیمرهای ABS، پوشش های چندلایه، پوشش نیترید تیتانیوم، پوشش نیترید کروم
  • مهدی ولی نژاد قناتی، حمزه فراتی راد*، ندا رویایی صفحات 25-34

    آلیاژهای زیرکونیوم پوشش داده شده با کروم یکی از گزینه های امیدوار کننده برای لوله های روکش سوخت مقاوم در برابر حوادث برای راکتورهای آب سبک هستند. در این مطالعه، رفتار اکسیداسیون پوشش کروم ترسیب داده شده به روش پوشش دهی فیزیکی بخار روی زیرلایه زیرکونیمی مورد بررسی قرار گرفت. تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از مقطع نمونه ها و نیز تصویر میکروسکوپ نیروی اتمی از سطح نمونه نشان می دهد که لایه کروم با ضخامت تقریبی nm 20 و زبری سطح کمتر nm680 روی سطح تشکیل شده است. نتایج آزمون طیف سنجی EIS و PDP، در محیط آبی wt% NaCl 5/3 نشان می دهد که پتانسیل و جریان خوردگی از V 371/0- و A 8-10×85/5 برای نمونه بدون پوشش به V 354/0- و A 8-10×65/0تغییر یافته است که حاکی از بهبود مقاومت در برابر اکسیداسیون نمونه پوشش دهی شده با Cr است.

    کلیدواژگان: آلیاژهای زیرکونیم، ترسیب فیزیکی بخار، مقاومت در برابر اکسیداسیون، پوشش کروم، پلاریزاسیون
  • الهام طباخی*، صبری علیار نژاد، بهرنگ نعمتی اخگر صفحات 35-48

    نگهداشت شیمیایی اصلی شبکه کولینگ با دو ماده ضد خوردگی و ضد رسوب انجام می شود؛ این دو ماده به صورت مکمل هم عمل می کنند. ماهیت آب جبرانی ورودی به شبکه کولینگ در مجتمع پتروشیمی مهاباد رسوبگذار است. در آب های رسوبگذار با توجه به LSI،کنترل رسوب نسبت به خوردگی از اهمیت ویژه ای برخوردار است لذا درصورتیکه حتی میزان خوردگی یکنواخت تا 1 MPY افزایش یابد از لحاظ اقتصادی و فنی بهتر از گرفتگی ها و آسیب های ناشی از رسوب از جمله خوردگی زیر رسوبی و خوردگی حفره ای است. نقش اصلی در کنترل رسوبات بر عهده ماده ضد رسوب است. این ماده ترکیبی از پلیمرهای مختلف است که بتواند در آب گردشی سیستم خنک کننده رسوب را کنترل و با مکانیسم پراکنده سازی املاح رسوب زا مانع تشکیل رسوب شده و از تشکیل خوردگی زیر رسوبی جلوگیری کند. نوع پلیمر به کار رفته و غلظت آن در اثربخشی عملکرد ماده ضد رسوب بسیار حایز اهمیت است. معمولا شرکتهای تامین کننده جهت جلوگیری از مشخص شدن فرمولاسیون ماده، از ارایه نوع پلیمر به کار رفته اجتناب می کنند و پارامتر قابل اندازه گیری آزمایشگاهی جهت اطمینان از اثربخشی تزریق ماده ارایه نمی-کنند فلذا اثر بخشی ماده استفاده شده در عمل مشخص می شود. بدین منظور دو گروه مواد شیمیایی شامل مواد ضد خوردگی و ضد رسوب جهت سنجش واقعی نرخ خوردگی، ضرایب LSI, RSI، وضعیت ظاهری کوپن های نصب شده بر روی رک خوردگی و میزان مصارف مورد تست میدانی قرار گرفت.

    کلیدواژگان: شبکه کولینگ، خوردگی، رسوب، ماده ضد خوردگی، ماده ضد رسوب
  • محمد جلالی*، محمدهادی شعله صفحات 49-57

    تشکیل رسوبات مختلف در تجهیزات صنعتی همواره مشکلات متعددی را برای صنایعی همچون نفت و گاز ایجاد کرده است. یکی از روش های کارآمد در مقابله و حذف این رسوبات، روش اسیدشویی است. از آنجا که اسیدهای مورد استفاده در فرآیندهای اسیدشویی، اغلب سبب وقوع خوردگی برای فلز زیرلایه ی رسوبات می شوند، استفاده از محلولی با نرخ خوردگی کم به عنوان جایگزین این اسیدها، برای رسوب برداری از تجهیزات بسیار حایز اهمیت است. یکی از محلول های رسوب بردار کارآمد با قدرت رسوب برداری بالا و نرخ خوردگی پایین محلول میتره سرد با کد MDA0102 است. در این پژوهش تلاش شد تا به کمک آزمون های طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون پتانسیودینامیک، میزان خورندگی این محلول در مقایسه با محلول هیدروکلریک اسید برای فولاد C1010 و فلز تیتانیوم مورد بررسی قرار گیرد. نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد که نرخ خوردگی محلول میتره سرد در تمامی غلظت های مورد بررسی، از محلول هیدروکلریک اسید کمتر است.

    کلیدواژگان: خوردگی، رسوب، میتره سرد، هیدروکلریک اسید
  • بنیامین پیری*، حسام عابدی، مهدی باقر زاده، محمدحسین خواجه محمدی صفحات 58-71

    کیفیت بخار میعانات گازی کم فشار که از جمله سیال های فرآیندی مهم در صنایع پالایش گاز محسوب می شود، در این پژوهش علل خوردگی لوله تخریب شده با جنس API 5L Gr.B حامل بخار میعانات گازی کم فشار مربوط به یکی از واحدهای فرآیندی در یکی از پالایشگاه های گاز کشور مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور ضمن بررسی اسناد فنی و از تکنیک های مختلف مشخصه یابی نظیر استریوگرافی، آنالیز اسپکترومتری نشری، میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز محصولات خوردگی به روش طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس و سنجش اکسیژن محلول در سیال صورت گرفت، همچنین نتایج آنالیز مربوط به محصولات خوردگی باقیمانده بر روی سطح داخلی لوله و در داخل حفره های ایجاد شده، حضور اکسید آهن را نشان داد لذا در نهایت مشخص گردید لوله مورد بحث دچار خوردگی ناشی از اکسیژن شده است.

    کلیدواژگان: پالایشگاه گاز، بخار میعانات گازی کم فشار، خوردگی اکسیژنی
  • علی حجاری، تقی شهرابی فراهانی*، ایمان محمدی صفحات 73-85

    در این مقاله، رنگدانه ی هیبریدی آلی/ معدنی بر پایه سدیم لیگنوسولفونات و استات روی، به منظور کاهش نرخ خوردگی زیرلایه فولاد St12 در محلول wt. NaCl% 5/3 سنتز شده است. برای ارزیابی بهبود مقاومت به خوردگی زیرلایه فولادی، پس از افزودن رنگدانه به محلول نمکی، از آزمون های طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی، پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و پتانسیل مدار باز استفاده شد. از آزمون های میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به طیف سنجی تفرق انرژی، و پراش اشعه X، برای ارزیابی مکانیزم بازدارندگی رنگدانه نیز استفاده شد. نتایج آزمون طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد، مقاومت انتقال بار نمونه فولادی بعد از 120 ساعت غوطه وری در محلول نمکی حاوی رنگدانه، از Ω.cm22958 به Ω.cm2 7500 افزایش یافته است. تشکیل فیلم بازدارنده، شامل ترکیباتی از روی و لیگنوسولفونات بر سطح زیرلایه فولادی، دلیل اصلی برای بهبود مقاومت انتقال بار زیرلایه فولادی در حضور رنگدانه می باشد.

    کلیدواژگان: پوشش نانوکامپوزیتی، رسوب دهی الکتروشیمیایی، جریان پاالسی و پالسی معکوس، کاربید تنگستن
|
  • H. Karimi AhmadAbadi, S. R. Allah Karam Pages 7-23

    In order to improve the corrosion resistance of polymer (ABS) components, electroplated nickel-chromium coatings and solutions were introduced to increase resistance to corrosion and remove surface micro-defects in chrome cathodic arc coatings during the coating process. Six solutions were examined: micro-etching with argon plasma, ion bombardment, increasing coating thickness, creating chromium nitride and titanium nitride multilayers, creating coatings with gradient bias voltage, and removing chromium layers during the plating process. Combination coatings of Cr-CrN-Cr and Ti-TiN-Cr with multilayer structures were used on electroplated polymer substrates for coating car handles. Surface treatments were applied in the common sublayer-coating interface. The corrosion behavior of the coatings was investigated using the Copper Accelerated Salt Spray (CASS) test method. The results of CASS showed that surface treatment improves the corrosion resistance of coatings by 50-60%. By eliminating droplets and inclusions on the surface using surface treatments and changing the columnar structure of the coating with bias voltage changes prevents the formation and growth of diffusion paths throughout the defects and prevents the formation of corrosion cells. Furthermore, by removing the electroplated chromium layer and applying coatings onto nickel electroplating, corrosion resistance was improved by up to 80%, providing a hopeful solution for improving the corrosion resistance of coated parts.

    Keywords: PVD nano coatings, increased corrosion resistance, ABS polymers, multilayer coatings, titanium nitride coating, chromium nitride coating
  • M. Valinejad, H. Foratirad *, N. Rouyaee Pages 25-34

    Chromium coated zirconium alloys are one of the promising options for accident resistant fuel cladding (ATF) tubes for light water reactors (LWRs). In this study, the oxidation behavior of the chromium coating deposited by the physical vapor coating method on the zirconium substrate was investigated. The scanning electron microscope image of the cross-section of the samples and the atomic force microscope image of the sample surface show that a chromium layer with an approximate thickness of 20 nm and a lower surface roughness of 680 nm is formed on the surface. The results of EIS and PDP spectroscopic tests, in the aqueous environment of 3.5 wt% NaCl, show that the corrosion potential and current from -0.371 V and 5.85 ×10-8 A for the uncoated sample to -0.354 V And A has changed 0.65×10-8 , which indicates the improvement of oxidation resistance of the sample coated with Cr.

    Keywords: Zirconium alloys, physical vapor deposition, oxidation resistance, chromium coating, polarization
  • E. Tabbakhi *, S. Alyarnezhad, B. Nemati akhgar Pages 35-48

    The main chemical treatment of the cooling network is done with two chemicals; anti-corrosion and anti-fouling. These two chemicals act as complements. The nature of the make-up water entering the cooling network of Mahabad Petrochemical Complex is sedimentary. In the sedimentary waters, according to LSI, scaling control is more important than corrosion. Therefore, even if the uniform corrosion rate increases up to 1 MPY, its economically and technically better than blocking and scaling damage such as pitting corrosion. The Anti-fouling agent plays a major role in controlling scale. This substance is a combination of different polymers that can control the scale in the circulating water of the cooling system and prevent the formation of scale with the mechanism of dispersing sediment-causing salts and prevent the formation of corrosion under the sediment. The type of polymer used and its concentration are very important in the effectiveness of the antifouling agent. Usually, in order to avoid specifying the formula of the substance, the supply companies refuse to provide the type of polymer used and do not provide measurable laboratory parameters to ensure the effectiveness of the injection of the substance, so the effectiveness of the substance used is determined in test run. to achieve this purpose, two groups of chemicals, including anti-corrosion and anti-fouling materials, were field tested to determine the actual corrosion rate, LSI, RSI coefficients, the appearance of the coupons installed on the corrosion rack, and the actual consumption.

    Keywords: Cooling network, Corrosion, Fouling, Anti Corrosion, Anti Fouling
  • M. Jalali *, M. H. Sholeh Pages 49-57

    The formation of various scales in industrial equipment has always caused many problems for industries such as oil and gas. One of the efficient methods to deal with and remove these scales is the acid pickling method. Since the acids used in acid pickling processes often cause corrosion to the metal of the substrate, it is very important to use a solution with a low corrosion rate as a substitute for these acids to remove deposits from the equipment. One of the effective scale removal solutions with high scale removal power and low corrosion rate is Mitreh Sard with code MDA0102. In this research, an attempt was made to investigate the corrosiveness of this solution compared to hydrochloric acid solution for C1010 steel and Titanium with the help of electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization tests. The results of the tests showed that the corrosion rate of the MitrehSard solution is lower than that of the hydrochloric acid solution in all the studied concentrations.

    Keywords: Corrosion, Scale, Mitreh Sard, Hydrochloric acid
  • B. Piri *, H. Abedi, M. Bagherzadeh, M. H. Khajemohammadi Pages 58-71

    The quality of low-pressure condensate steam, which is one of the important process fluids in the gas refining industry, in addition to its effect on the continuity and quality of refinery products, can be effective on the health and mechanical integrity of equipment and piping systems. The presence of destructive elements such as oxygen and carbon dioxide in the consumed steam and selected steam leads to severe corrosion in the piping system and equipment made of carbon steel. In this research, the causes of corrosion of the destroyed pipe with API 5L Gr.B material carrying low-pressure gas condensate steam related to one of the process units in one of Iran gas refineries have been evaluated. For this purpose, while reviewing technical documents and various characterization techniques such as stereography, spark emission spectrometry analysis, optical microscope, scanning electron microscope, analysis of corrosion products by X-ray fluorescence and measurement of dissolved oxygen in the fluid was carried out. The appearance of the created corrosion is similar to the corrosion caused by oxygen. Also, the results of the analysis of the remaining corrosion products on the inner surface of the pipe and inside the created holes showed the presence of iron oxide. Therefore, it was finally determined that the pipe in question suffered from corrosion caused by oxygen.

    Keywords: Gas refinery, low pressure gas condensate steam, oxygen corrosion
  • A. Hajjari, T. Shahrabi Farahani*, I. Mohammadi Pages 73-85

    In this paper, organic/inorganic hybrid pigment based on sodium lignosulfonate and zinc acetate was synthesized for reducing the corrosion rate of St12 steel immersed in 3.5 wt.% NaCl solution. To evaluate the anti-corrosion protection performance of steel substrate immersed in solution in the presence and absence of synthesized pigment, electrochemical impedance spectroscopy, potentiodynamic polarization and open circuit potential tests were performed. Scanning electron microscope equipped with energy dispersive spectroscopy and X-ray diffraction tests were also used to evaluate the inhibition mechanism of pigment. The results of the electrochemical impedance spectroscopy test showed that the charge transfer resistance of steel sample increased from 2958 Ω.cm2 to 7500 Ω.cm2 after 120 h of immersion in the saline solution with pigment. The formation of an inhibitive film consisting of zinc and lignosulfonate complexes on the surface of the steel substrate is the main reason for enhancing of the charge transfer resistance of the steel substrate in the presence of the synthesized pigment.

    Keywords: Sodium lignosulfonate, Zinc acetate, Hybrid pigment, Electrochemical tests