صفحة بال مون على الموقع التواصل الاجتماعي فيسبوك

-







كيفية حماية الحديد بشكل عام من الصدأ
العلوم الهندسية




المنتدى | upload|books-computer games-software| Palmoon Market| games العلوم الهندسية|الأرشيف|الرئيسية








كيفية حماية الحديد بشكل عام من الصدأ



أعــلان : حــــلُ فريق العمل + فريق العمل التجريبي + الهيئة الاستشارية - كيفية حماية الحديد بشكل عام من الصدأ - الخواص العامة لاجهزة القياس
العلوم الهندسية|الأرشيف|الرئيسية


بســم الله الرحمان الرحيم
 
كيفية حماية الحديد بشكل عام من الصدأ لمدة 100 عام واكثر .


هذه الطريقة اسمها " CATHODIC PROTECTION " وهي عبارة عن تشبيع الحديد بالطاقة
الكهربائية . من المعلوم ان صدأ الحديد هو تفاعل الحديد مع الهواء الرطب لتكوين أكسيد متهدرت وتسمى هذه العملية بالصدأ .
يحدث صدأ الحديد نتيجة تأين الحديد في الماء معطى أيونات الحديد ( || ) وبعد ذلك تختزل الإلكترونات الناتجة من تأين الحديد في الماء الأكسجين المذاب في الماء عند سطح الحديد إلى أيونات هيدروكسيل ثم تتحد أيونات الحد يد( || ) مع أيونات الهيدروكسيل ويتكون هيدروكسيد الحديد ( || ) وفى وجود الأكسجين والماء يتأكسد هيدروكسيد الحديد ( || ) إلى هيدروكسيد الحديد ( ||| ) .
ويتكون صدأ الحديد من خليط من (هيدروكسيد الحديد ( || ) ، هيدروكسيد الحديد ( ||| ) ) وعليه يمكن القول بان صدا الحديد يحدث اذا توفر الشرطين معا:
1- الماء او الرطوبة 2 - الهواء ( الاكسجين )
وفي حال غياب احدها لا يحدث الصدأ ( الماء المعزول عن الهواء او خالي من الهواء المذاب والاكسجين او الهواء الجاف )
طرق حماية المعادن من الصدأ

تستعمل في الصناعة طرق مختلفة لحماية المصنوعات و المنشآت المعدنية مثل الجسور و ناطحات الساحب و السفن و غيرها، من الصدأ حسب اسباب حدوث الصدأ و ظروقه. و يمكن تقسيم كل طرق مقاومة الصدأ الى المجموعات التالية:

- و قاية المعادن من الصدأ باضافة عناصر سبيكية :
و تتلخص في اضافة عناصر الى السبيكة مثل الكروم و النيكل الى الفولاذ لتشكيل الستانليسستيل stainless steel و تمنع هذه العناصر الصدأ او تقلله.

- الاغلفة الاكسيدية :
و يحصل عليها على سطح الاجزاء المعدنية بالاكسدة او الفسفتة , و تقي المعدن من الصدأ بشكل جيد. و تجرى الاكسدة في عوامل مؤكسدة قوية مثل المحلول المائي لصودا كاوية او املاح اخرى. و طريقة الاكسدة عادةا تؤكسد المشغولات المصنوعة من الالمنيوم لان طبقة الاكسد في الالمنيوم تشكل مانع و حامي جيد من الصدأ بما يسمى عملية anodizing.
و تجرى الفسفتة في محاليل ساخنة من الفوسفاتات الحامضية للحديد و المنجنيز و تعتبر الطبقة الاكسيدية و الفوسفاتية قاعدة جدية للتشحيم الواقي و للطلاء و اعطاء الالوان للمنتجات.

- الوقاية بمعاملة الوسط الخارجي :
و تتلخص هذه الوقاية اما في ازالة المركبات الضارة التي تسبب الصدأ (كأن يزال الاكسجين من الماء لمنع الصدأ). او ان يضاف الى الماء عامل يقلل من فعاليته و هو الكروميك- بايكرومات البوتاسيوم K2Cr2O7 نسبته 0.5% . تستعمل هذه الطريقة في نظام التبريد بمحركات الاحتراق الداخلي و يمنع هذا حدوث الصدأ عمليا.

- الوقاية بالطلاء بالمعادن :
و تستعمل على نطاق واسع في الصناعة و يجب ان نميز بين نوعين من انواع الوقاية – المهبطية و المصعدية.

عند الوقاية المهبطية :
يكون جهد معدن التغطية اعلى من جهد المعدن الاساسي . و شروط الوقاية ان تكون التغطية كثيفة غير مسام ية. و يسبب و ينشأ عن عدم تحقق هذا الشرط (كحدوث خدوش مثلا) صدأ في هذه المناطق , اذ ان المعدن الاساسي (المحمي) يكون مصعدا في الازدواج الجلفاني المتكون و يتآكل.

الوقاية المصعدية :
و بها يكون جهد معدن التغطية اقل من جهد المعدن الاساسي . و تحمي التغطية المعدن كهروكيميائيا . اذ ان المعدن الاساسي سيقوم بدور المهبط عند تكون ازدواج جلفاني , و يقوم معدن التغطية بدور المصعد و يتآكل.
ومن التغطيات النهبطية للحديد و الصلب القصدير و الرصاص و النحاس و النيكل, و من التغطيات المصعدية الزنك و الالمنيوم و الكالسيوم و البوتاسيوم.
و تستعمل في الصناعة طرق مختلفة للتغطية بالمعدن كغمره في المعدن المنصهر و التغطية الجلفانية و التغطية الانتشارية و التغطية بالنثر و طريقة تكوين طبقة على سطح المعدن.
الطريقة الجلفانية للتغطية : و بها يعلق الجزء بصفة مهبط في حمام الكتروليتي من محلول مائي لأحد املاح المعدن المرسب. و الخواص الواقية للتغطية الجلفانية جيدة في حين انها بسيطة التكنولوجيا.
التغطية الانتشارية : للمصنوعات المعدنية و تجرى بواسطة الطلاء بالألمنيوم او الطلاء بالكروم او التغطية بالكروم او النتردة. و تخلق طبقة واقي ة تحمي المعدن الداخلي من الصدأ.
التغطية بطريقة النثر : و تتلخص في نثر المعدن المصهور بواسطة الهواء المضغوط من جهاز خاص (يسمة المذرر اي يسبب التذرية لدقائق المعدن المنصهر) على سطح المعدن الاساسي الذي ينظف قبل عملية الرش. و يغذى الجهاز بالمعدن على شكل سلك يصهر بلهب غازي او بقوس كهربائي ,او يغذى على شكل مسحوق. و تكون التغطية بهذه الطريقة مسامية و هي لذا اقل جودة من التغطية الجلفانية. و يغطى بهذه الطريقة صناعيا الصلب- بالزنك و الكادميوم و سبائكهما.
التغطية بطريقة ضغط طبقة واقية: و تتلخص في ايجاد طبقة على المعدن من معدن آخر يكون غلافا متينا واقيا. و عادة يغطى الحديد بالنحاس الغير قابل للصدأ.

-الوقاية بالتغطية غير المعدنية :
اي بطلاء سطح الجزء المعدني بالطلاء او الدهانات البلاستيكية او العضوية و تستعمل على نطاق واسع نظرا لكونها في متناول اليد و لبساطتها. و اكثر انواع الطلاء انتشارا طلاء الزيت و الميناء و الكلاكيه. و عيوب التغطية بالطلاء هو تشقق طبقة الطلاء و تمريرها للرطوبة.

- الوقاية الهكربائية :
و تستعمل في نطاق واسع لحماية الخزانات و الانابيب (انابيب النفط او الغاز) و الجسور الحديديةو و ايضا عن انواع الفولاذ عن معاملتها حراريا في حمامات ملحية.
و تتلخص الوقاية الكهربائية في ان الجزء الذي تراد وقايته يوصل الى القطب السالب – مهبط – بشبكه بتيار مستمر يغذى من مولد او بطارية و توصل بالمصعد صفيحة حديدة او قطع رصاص تستهلك من وقت لاخر.

- الوقاية بالمعدن الواقي :
و تتلخص في ان المنشأة توصل بقطعة من المعدن او السبيكة (الواقي) ذى جهد كهربائي سالب اعلى في الوسط الذي توجد به من جهد المنشأة المراد و قايتها. الواقي سيصبح مصعد و انه يتآكل في حين تحفظ المنشأة التي ستصبح مهبطا من التآكل. و تستعمل هذه الطريقة في حماية السفن و المنشآت التي تعمل في ماء البحر و مواسير الماء الموضوع في التربة و الجزء السفلي من السفن و الطائرات المائية و الطلمبات و غيرها.




تجدر الاشارة الى انه يتم انفاق اكثر من 5 بليون دولار سنويا في العالم لاصلاح و اعادة تنفيذ حديد التسليح لمنشاءات تضررت بصدأ حديد التسليح وهو ما يشاهد يومياً لنا كمهندسين في الكباري والمباني بأنواعها وغيرها من المنشاءات الخرسانية .


أما عن تكلفتها فهي لا تقارن مع ما يمكن تفاديه على المدى الطويل من مشاكل قد تؤدي الى عمل اصلاحات وصيانة في المستقبل وهذا ما يسمى بPROJECT LIVE COAST في ادارة المشاريع الحديثة .

أما عن تاريخ هذه الطريقة فتعود الى عام 1824 الى عالم يدعى Sir Humphrey Davy في لندن






أعــلان : حــــلُ فريق العمل + فريق العمل التجريبي + الهيئة الاستشارية - كيفية حماية الحديد بشكل عام من الصدأ - الخواص العامة لاجهزة القياس
العلوم الهندسية|الأرشيف|الرئيسية


-----






--





palmoon tool bar
privacy policy