خوردگی در سیستم کانال های سرریز-قسمت اول
بخشی از سیستم تخلیه خورده شده انتخاب شد و مورد بررسی قرار گرفت. سطح فولادی که دارای حفره های عمیق خوردگی بود با استفاده از Ultra Plus مجهز به تحلیل EDS و میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. ترکیب شیمیایی فولاد توسط تولید کننده و گواهی بازرسی ورق فلزی تعیین شده بود. آنالیز ترکیب شیمیایی با استفاده از کوانتومتر انجام شد؛ هر نمونه با 5 کوانتوم مورد آنالیز قرار گرفت. بنابراین سطح سیستم تخلیه جدید و تخلیه ای که در استخر شنا استفاده شده بود مورد مقایسه قرار گرفت و با استفاده از پروفایلمتر مدل آنالیز شد. شعاع نوک سوزن اندازه گیری برابر 2 میکرومتر بود. مساحت سطح اندازه گیریها 1*1 میلیمتر مربع بود.
ترکیب دمای آب استخر و افزایش تعداد کاربران منجر به استفاده بیشتر از مواد ضدعفونی کننده شیمیایی میشود. طبق مقررات کنونی، آب استخرهای عمومی شنا باید ویژگیهایی داشته باشد تا سلامت کاربران آن به خطر نیفتد؛ علاوه بر این، آب این استخرها باید عاری از پاتوژنها و مایعات انسانی باشد. کلر که برای ضدعفونی کردن استفاده میشود با آب واکنش داده و در نهایت منجر به تشکیل هیپوکلروئید اسید و هیدروکلریک اسید میشود. برای ضدعفونی موثر بهتر است از آبی استفاده شود که pH آن در محدوده 4/7-2/7 باشد. نتایج پارامترهای تست دستگاه DSC compact 2000 که در جدول 1 ارائه شده نشان میدهد که از این ماده در محیط استاندارد استفاده شده است. به دلیلی واکنش مواد شیمیایی حاوی کلر (مانند کلسیم هیپوکلریت که برای تصفیهی آب استفاده میشود) با ترکیبات نیتروژندار مانند اوره موجود در مایعات انسانی (عرق و ادرار)،کلرامینها (مانند NH2Cl) نیز تولید میشوند. کلر و ترکیبات کلر به صورت آئروسل و گاز جابجا میشوند. ترکیبات حاوی کلر به اتمسفر منتقل میشوند و میتوانند روی سطوح فلزی رسوب کنند.
این رسوبات، رطوبت بحرانی پایینی دارند که میتواند منجر به تشکیل یک عامل اکسیدکنندهی قوی شود که دارای کلرید اسیدی بوده و خوردگی را افزایش میدهد (مانند یون هیپوکلریت OCl– یا یون کلرید Cl–)؛ این عامل یک فیلم الکترولیت روی سطح فلز است. در نتیجه، خوردگی حفرهای آغاز میشود. کاملا مشخص است که مقاومت به خوردگی فولادهای ضدزنگ عمدتا ناشی از تشکیل یک لایه گذرا روی سطح فلز است. این فیلم متشکل از اکسیدهای کروم و آهن و ترکیبات حاوی هیدروکسید و آب است که بستر فولاد ضدزنگ را بخوبی از محیطهای خورنده جدا میکند و همچنین از واکنشهای الکتروشیمیایی ممانعت به عمل می آورد. خوردگی حفرهای از انحلال موضعی لایه ی اکسیدی گذرا نشأت میگیرد. برای توضیح دادن قابلیت یونهای کلر در ایجاد حفره، سه دلیل ارائه میشود: این یونها فیلم پسیو را میشکنند، این یونها فعالیت یونهای هیدروژن در حفره الکترولیت را افزایش میدهند و این یونها کمپلکسهای مختلفی با اجزای تولیدشده تشکیل میدهند.
ورود آب استخر به سیستم تخلیه، تبخیر سیستماتیک آب کلردار از کانال تخلیه و متراکم شدن در سیستم تخلیه فولاد ضدزنگ میتواند منجر به تشکیل مقادیر بسیار زیادی از رسوبات خورنده ی حاوی کلر شود (شکل 3). رطوبت درون تخلیه کف به همراه کلر، تشکیل الکترولیت و خوردگی حفرهای فولاد ضدزنگ را تحت تأثیر قرار می دهند. آنالیز ریزساختار سیستم تخلیه، حضور حفره های خوردگی و رسوباتی را نشان میدهد که عمدتا در داخل سیستم تخلیه قرار گرفته اند (شکل 3 و 4).
شکل ۳٫ سرریز استخر a) قطعه؛ b) سطح خارجی
(b) (a)
شکل 4. مناطق داخلی تخلیه ی خورده شده. حفرات و رسوبات خوردگی قابل مشاهده هستند.
توزیع عناصر شیمیایی، غلظت رسوبات کلردار در سطح خورده شده ی سیستم تخلیه ی کف را نشان میدهد (شکل 5). مقادیر کمتر کروم، نیکل و مولیبدن در مناطق غنی از کلر مشاهده شد. رسوبات کلردار در مجاورت حفره های خوردگی و درون حفره ها شناسایی شدند (شکل c,d,e,f5 و شکل 6). علاوه بر آلودگی با کلر، عناصر کلسیم (از تصفیهی آب استخر) و نیتروژن نیز در رسوبات شناسایی شدند (شکل 6). کلسیم ناشی از تبخیر آب است درحالیکه نیتروژن توسط رسوب گذاری مواد شیمیایی (مانند کلرامین) ایجاد شده است. ترکیب رسوبات کلردار و رطوبت اتمسفر منجر به تشکیل الکترولیت هایی با غلظت بالای کلر میشود. به طور کلی با افزایش غلظت کلرید، پتانسیل خوردگی حفرهای کاهش و نرخ خوردگی بطور قابل توجهی افزایش مییابد. این امر منجر به خوردگی حفرهای فولاد ضد زنگ در شرایط استخر شنای سرپوشیده حتی در دمای محیط میشود.
