53 صفحه word

فهرست

چکیده

فصل اول   

مقدمه

فصل دوم

کلیات

2-1-مبانی خوردگی ……………………………………………………………….. 5

2-2-شرایط ایجاد خوردگی ………………………………………………………….. 5

2-3-تجزیه و تحلیل coupon  …………………………………………………… 6

2-4-مهندسی خوردگی …………………………………………………. 6

2-5-خوردگی در فلزات ……………………………………………………. 7

2-5-1-عوامل موثر در خوردگی فلزات …………………………………………………… 8

2-5-2-حفاظت در برابر خوردگی ………………………………………………………………………………….. 9

2-5-3-خوردگی در اثر جریان های سرگردان …………………………………………………………………. 10

فصل سوم

خوردگی در پالایشگاه

3-1-معرفی روش های جدید حفاظت از خوردگی های مخازن …………………………………………… 12

3-2-مشکلات روش های حفاظت کاتدی …………………………………………………………………….. 12

3-3-روش های جدید فاظت خوردگی کف مخازن ………………………………………………………………. 13

3-3-1-سیستم های پوشش دنده درون مخازن ذخیره نفت …………………………………………………… 14

3-4-آزمایشگاه خوردگی و مهندسی طرح ……………………………………………………………………. 14

فصل چهارم

خوردگی در کوره ها و دیگ های بخار

4-1-خوردگی در کوره ها و دیگ های بخار ……………………………………………… 18

4-1-2-دیگ بخار …………………………………………………………………………… 19

4-1-3-مشعل ها و سوخت ها ………………………………………………………………………………………… 23

4-2- تجهیزات جانبی ……………………………………………………………………………………………………. 26

فصل پنجم

خوردگی اثر سیکل آب و بخار

5-1-حفاظت کاتدی همگام با پوششها برای مقابله با خوردگی …………………………………… 28

5-2-علل خوردگی در سیکل آب و بخار …………………………………………………………………………………. 28

فصل ششم

خوردگی در برج خنک کننده

6-1-خوردگی در برج خنک کننده ……………………………………………………………………….. 43

چكيده

بيشتر روش هاي رايج بررسي خوردگي كه توسط مهندسان مجرب خوردگي مورد استفاده قرار مي گيرند در برگيرنده تجزيه و تحليل نمونه هاي Coupon موجود در خط لوله هستند.    اين نمونه ها قبل از قرار گرفتن در معرض مواد موجود در فرايند، به طور دقيق وزن مي شوند و وضعيت فيزيكي آنها به منظور آشكار شدن هر گونه نقص احتمالي مورد تجزيه و تحليل قرار مي گيرد.

نتايج اين بررسي به عنوان مبنايي براي تعيين ميزان فرسايش كلي و ناحيه اي فلز در برابر مواد موجود،‌مورد استفاده قرار مي گيرند. Coupon هاي اضافي كه در ساير موقعيت ها قرار دارند منجر به جمع آوري حجم بيشتري از اطلاعات براي ارزيابي و دستيابي به تصوير دقيقتري از خوردگي مي شوند. ابزارهاي موجود براي ارزيابي خوردگي، اطلاعات دقيقي براي تعيين نرخ فرسايش در اختيار كارشناسان قرار مي دهند. ولي اين داده ها تنها براي متخصصين و نه براي متصدي يا مهندس سامانه هاي كنترل سودمند است.

هم اكنون فناوري ترانسميترهاي خوردگي در حال تغيير دادن اين روند است. اين ترانسميترها شامل الگوريتم هاي بسيار جديد و انحصاري و نيز روش هاي تجزيه و تحليل داده هستند كه به طور دقيق نرخ خوردگي و خوردگي محلي (Pitting) را اندازه گيري مي كنند. آناليز اعوجاج هارمونيك1 (HDA) براي بهبود عملكرد روش مقاومت قطبيِ خطي2 (LPR) كه در صنعت از مقبوليت بالايي برخوردار است به منظور اندازه گيري ميزان خوردگي به كار  مي رود.

براي ارتقاي بيشتر عملكرد،‌ يك مقدار Stem Geary با كاربرد خاص (B-Value) را مي توان در ترانسميتر ذخيره كرده و آن را متناسب با نوع لوله و مواد موجود در فرايند به طور دقيق تنظيم كرد.  در طي يك چرخه اندازه گيري،‌ترانسميترهاي فرسايش، نويز الكتروشيميايي را (ECN) از روشي جالب اندازه گيري مي كنند. نتايج اين اندازه گيري به همراه داده هاي مربوط به نرخ خوردگي، مي تواند بيان كننده ميزان خوردگي محلي باشد. در پايان هر چرخه اندازه گيري، نرخ خوردگي (يا مقدار Pitting ) محاسبه شده و به صورت يك سيگنال 4-20 mA در اختيار پرسنل كارخانه قرار داده مي شود.

روش LPR مدتهاست كه به عنوان يك استاندارد صنعتي در مانيتورينگ خوردگي عمومي بكار گرفته مي شود. اين روش بر اساس روابط Stem-Greary استوار است. اين ارتباط B-Value ، تحريك بالقوه را با جريان خوردگي اندازه گيري شده مرتبط ساخته و بدين طريق مقاومت قطبيِ را اندازه گيري مي كند. سپس اين اندازه گيري براي تعيين نرخ خوردگي عمومي به كار مي رود. از آنجا كه استفاده از B-Value صحيح در اين روش، امري بسيار مهم است اين روش به تنهايي يك روش اندازه گيري غيرقابل اطمينان براي تعيين نرخ خوردگي به شمار مي رود.

تجزيه و تحليل HDA از تكامل روش LPR به دست مي آيد. با اعمال يك موج سينوسي فركانس پايين به جريان اندازه گيري، مقاومت محلول خورنده از طريق تجزيه و تحليل هارمونيكي سيگنال هاي حاصله محاسبه مي شود. با داشتن مقاومت قطبي و نيز مقاومت محلول، نرخ خوردگي عمومي را به طور دقيق تري مي توان تعيين كرد.

در نهايت، روش ECN امكان محاسبه نرخ خوردگي محلي را فراهم مي كنند. ECN ، اندازه گيري نوسانات خود به خودي توليد شده در محل اتصال محلول و فلز در حال خوردگي است. اين اندازه گيري تنها با استفاده از يك پُروبِ سه الكترودي امكان پذير بوده و به منظور تعيين خوردگي محلي به كار مي رود. استفاده از يك سيگنال كنترل 4-20mA براي متصدي تجهيزات، امكان تفسير وضعيت خوردگي را به صورت بي درنگ فراهم مي آورد.

متصدي قادر است وضعيت موجود نرخ خوردگي را با وضعيت پيشين آن مقايسه كند و به سرعت تغييرات پديد آمده در كيفيت آب، تغييرات شيميايي و عملكرد بازدارنده (inhibitor) را تعيين كند. تمامي اين شرايط كه ممكن است بر خوردگي خط لوله تاثير بگذارند، مي توانند با استفاده از سامانه مانيتورينگ بي درنگ خوردگي بسيار دقيق رديابي و كنترل شوند.

The post دانلود پایان نامه خوردگی فلزات در برابر آب و هوا first appeared on مکافایل.

121 صفحه word

مقدمه

خوردگي در همه جا وجود دارد. در داخل و خارج از منزل ، در جاده  ،در دريا، در کارخانه ، و در وسايل هوافضايي کل هزينه سالانه ، سيل ها ، گردبادها ، آتش سوزي ها ، رعد و برق ها و زمين لرزه ها کمتر از هزينه خوردگي مي باشند. هزينه هاي خوردگي در دهه آينده به دليل کمبود جهاني مواد ساختماني هزينه بالاتر انرژي محيط هاي خورنده تر در فرآيند تبديل زغال سنگ ، افزايش وسيع را در تعداد و محدوده هاي کاري کارخانجات و فاکتورهاي ديگر به مقدار قابل ملاحظه اي افزايش خواهد يافت.

توليد فلزاتي که براي مقابله با خوردگي يا براي جايگزيني قطعات خورده شده بکارميروند، مقادير انرژي بالايي لازم دارند ، و در نتيجه مشکلات انرژي مملکت را حادتر مي کنند.صنايع مواد شيميايي متحمل هزينه هاي بالايي مي گردند علي رغم اينکه اين صنعت در زمينه روشهاي کنترل خوردگي در خط اول قرار دارد.

در حقيقت اگر خوردگي وجود نداشت ، اقتصاد جامعه ، بشدت تغيير مي کرد. مثلاً اتومبيلها، کشتيها، خطوط لوله هاي زيرزميني و وسايل خانگي احتياج به پوشش نداشتند. صنايع فولاد زنگ نزن از بين مي رفتند و مس فقط براي مقاصد الکتريکي بکار مي رفت. اکثر کارخانجات و محصولاتي که از فلز ساخته مي شوند از فولاد يا چدن ساخته مي شدند.

اگرچه خوردگي اجتناب ناپذير است ولي هزينه آن را به مقدار زيادي مي توان کاهش داد. مثلاً يک آند ارزان قيمت منيزيم مي تواند عمر تانک آب گرم خانگي را دو برابر کند. شستشوي اتومبيل براي زدودن نمک هايي که براي يخبندان روي جاده مي پاشند مفيد است. انتخاب صحيح مواد و طراحي خوب هزينه هاي خوردگي را کاهش مي دهد. يک برنامه صحيح تعميرات و نگهداري رنگ چندين برابر مخارجش را صرفه جويي مي کند. اينجاست که مهندس خوردگي وارد صحنه مي شود و مي تواند موثر باشد. ماموريت اصلي او  مبارزه با خوردگي است.

فهرست مطالب

مقدمه 

فصل اول– اصول خوردگي

1-1- روشهاي بيان سرعت خوردگي………………………………………………………………………………………. 

1-2- واکنشهاي الکتروشيميايي……………………………………………………………………………………………….. 7

1-3- پلاريزاسيون………………………………………………………………………………………………………………….. 14

1-4- رويين شدن يا غير فعال شدن ………………………………………………………………………………………… 

1-5- اثر اکسيژن و اکسيد کننده ها………………………………………………………………………………………… 

1-6- اثرات سرعت حرکت…………………………………………………………………………………………………… 

1-7- اثر درجه حرارت………………………………………………………………………………………………………….. 

1-8- اثرات غلظت محيط خورنده………………………………………………………………………………………….. 

1-9- اثر اتصال گالوانيکي……………………………………………………………………………………………………… 

فصل دوم- آهن و فولاد

فصل سوم – انواع خوردگي

3-1- نيروي الکتروموتوري (EMF) و سري گالوانيکي………………………………………………………… 40

3-2- اثرات محيط…………………………………………………………………………………………………………………. 41

3-4- اثر سطح……………………………………………………………………………………………………………………….. 43

خوردگي شياري

3-5- فاکتورهاي محيطي……………………………………………………………………………………………………….. 46

عنوان                                                                                                                      صفحه

3-6- مکانيزم…………………………………………………………………………………………………………………………. 

3-7- مبارزه با خوردگي شياري……………………………………………………………………………………………… 

3-8-خوردگي فيلامنتي…………………………………………………………………………………………………………. 52

حفره دار شدن

3-9- شکل حفره و رشد آن……………………………………………………………………………………………………

3-10- طبيعت اوتوکاتاليتيکي حفره دار شدن…………………………………………………………………………. 

3-11- ترکيب شيميايي محلول………………………………………………………………………………………………. 

3-12- سرعت حرکت……………………………………………………………………………………………………………

فصل چهارم – انواع خوردگي هايي که منشا مکانيکي دارند

4-1- ترک برداري بر اثر ايجاد تنش، (SCC)……………………………………………………………………… 63

4-2- ترک ناشي از جذب هيدروژن (HIC )………………………………………………………………………… 69

4-3- خوردگي خستگي، خوردگي به علت “کسرت استعمال………………………………………………… 71

4-4- خوردگي “گردابي – فرسايشي” (erosion)……………………………………………………………….. 73

4-5- خوردگي گودالي (cavitation) ……………………………………………………………………………….. 73

4-6- خوردگي اصطکاکي (frottage)………………………………………………………………………………… 74

فصل پنجم ـ چدن ها

فصل ششم ـ آلومینیوم

فصل هفتم  – روشهاي جلوگيري از خوردگي

جلوگيري از خوردگي با تغيير نوع فلز و طراحي هاي مناسب

7-1- تغيير” ترکيب”، ساختار، فشار دروني، و شرايط سطحي فلز……………………………………………. 98

7-2- طراحي هاي صحيح از نظر پيشگيري هاي خوردگي……………………………………………………… 100

7-3- تغيير ابعادي دو بعدي ناشي از خوردگي و نيز ناشي از پوشش هاي محافظ…………………….. 108

فصل هشتم – حفاظت فلزات با اصلاح “محيط خورنده

8-1- برداشت عوامل خورنده از محيط………………………………………………………………………………….. 

8-2- افزايش مواد بازدارنده………………………………………………………………………………………………….. 

فصل نهم – حفاظت فلزات با تغيير مقدار پتانسيل

“فلز – محيط خورنده

9-1- حفاظت هاي الکتروشيميائي (کاتدي يا آندي ) ……………………………………………………………. 123

9-2- حفاظت هاي کاتدي……………………………………………………………………………………………………. 

9-3- حفاظت هاي آندي………………………………………………………………………………………………………. 

منابع و مراجع ……………………………………………………………………………………………………………………….. 132

The post دانلود پایان نامه بررسی خواص و خوردگی و اكسيداسيون فلزات first appeared on مکافایل.

71 صفحه WORD

خلاصه فایل

فصل اول

مقدمه

1-1-تعريف  خوردگي

خوردگي را تخريب يا فاسد شدن يك ماده در اثر واكنش با محيطي كه در آن قراردارد تعريف مي كنند و بعضي ها اصرار دارند كه اين تعريف بايستي محدود به ‌فلزات باشد . ولي بايستي براي حل اين مسئله هم فلزات و هم غير فلزات را در نظر بگيريم .

مثلاً‌تخريب رنگ و لاستيك بوسيله نور خورشيد يا مواد شيميايي ، خورده شدن جدارة كوره فولاد سازي ، و خوره شدن يك فلز جامد بوسيله مذاب يك فلز ديگر و حتي خورد شدن فولادي كه در داخل تيرهاي بتني برق قرار دارد تماماً خوردگي ناميده مي شوند.

2-1- محيط هاي خورنده :

عملاً‌كليه محيط ها خورنده هستند،‌لكن شدت خورندگي آنها متفاوت است . مثالهايي در اين مورد عبارتند از : هوا ، رطوبت  آبهاي تازه ، مقطر،‌نمكدار و معدني . اتمسفرهاي روستائي، شهري،‌صنعتي ، بخار و گازهاي ديگر مثل كلر- آمونياك –سولفور هيدروژن ، دي اكسيد گوگرد وگازهاي سوختني، اسيدهاي معدني مثل اسيد كلريدريك، سولفوريك و نيتريك، اسيدها‌ي‌آلي مثل اسيد نفتيك‌، استيك و فرميك، قليائي ها ، خاكها ، طلاها، روغنهاي نباتي و نفتي و انواع و اقسام محصولات غذائي، بطور كل مواد «‌معدني » خورنده تر از…

-2-3-1- فولادهاي ميکروآلياژ شده نيوبيوم – واناديوم :

فولادهاي ميکروآلياژ داراي نيوبيوم  و واناديوم استحکام تسليم بالاتري در شرايط نورد گرم بطور قراردادي نسبت به فولادهاي موجود را دارد . مثل فولادهاي نورد گرم ، فولادهاي واناديوم – نيوبيوم تقريباً همه از استحکام افزايش يافته اشان به دليل استحکام دهي به رسوب مشتق مي شوند و بنابراين دماهاي انتقال بالاي شکل پذير – شکننده دارند . اگر فولاد نورد، کنترل شده باشد اضافه کردن نيوبيوم و واناديوم با هم از جمله مزايايي براي افزايش استحکام تسليم و پايين آوردن دماهاي انتقالي شکل پذير – شکننده يا تصفيه دانه اي است .

معمولاً فولادهاي نيوبيوم – واناديوم با مقادير کربن نسبتاً پايين شناخته مي شوند . ( کربن كمتر از %10/0) اين مقدار پرليت را کاهش مي دهد و چقرمگي ، شکل پذيري و قابليت جوش را بالا مي برد. اين فولادها، معمولاً به عنوان فولادهاي کاهش يافته پرليت شناخته مي شوند. ]1[

4-2-3-1- فولادهاي ميکروآلياژ شده موليبدن – نيوبيوم :

ممکن است ميکروساختمان پرليت – فريت داشته باشند و يا يک ميکرو ساختمان فريت سوزني داشته باشند ، در فولادهاي نيوبيوم، اضافه كردن موليبدن ، استحکام و تسليم و استحکام کششي را حدود 20 مگا پاسکال (ksi 3) تا 30 مگا پاسکال (ksi 5/4) به ترتيب در هر 1/0 درصد روي رنج تحقيق شده 27/0 درصد موليبدن افزايش مي دهد ، اثر اصلي موليبدن روي ميکروساختمان – تغيير مورفولوژي پرليت و معرفي بينيت فوقاني به صورت جانشيني جزيي براي پرليت است . با اين حال ، چون مقادير جداگانه استحکام پرليت و بينيت تا حدي مشابهند از اينرو پيشنهاد شده است که افزايش استحکام ناشي از قوي ساختن محلول جامد و قوي ساختن زياد رسوب (CN)  Nb حاصله با نيوبيوم…

-2- آزمايشات Bench- Scale

نتايج مربوط به آزمايشات Bench-Scale شامل سرعت خوردگي – كاهش خوردگي كل ، پتانسيل خوردگي مادهء بالائي و پاييني ، مقاومت ماده به ماده[1] ، مشاهدات پتانسيل خوردگي در آزمايشات Bench-Scale در برابر الكترود سولفات مس – مس گزارش شده است . همان طور كه در جدول 1-2 مشخص مي باشد پتانسيل خوردگي در برابر الكترود سولفات مس – مس34/0 ولت مي باشد.

احتمال بروز خوردگي تا 90% وجود دارد زماني كه پتانسيل بيشترازV -0.200 باشد. و زماني كه پتانسيل بين -0.200 و -0.35  ولت باشد معلوم نيست خوردگي اتفاق بيفتد.

(ASTM C876). جداول 3-3 تا 8-3 مقادير متوسط را براي 6نمونه از هر نوع فولاد در 70هفته تا 96 هفته مدت آزمايش را نشان مي دهد. هفته 70 ام به عنوان نقطه ‌ پايان گزارش نتيجه ها انتخاب شده است.

بعضي نمونه ها به ويژه CB, SE رفتار غير واقعي

[1] – resistance mat to mat…

-10-2)آزمايش هاي ASTM G109

جدول 3-3 نشان مي دهد كه در هفته 70م ، فولاد CRT , T پايين ترين سرعت متوسط خوردگي را دارا مي باشد (for CRTfor T steel , 3.01   2.85) به طوري كه فولاد N و فولاد CRPT1 بالاترين سرعت خوردگي را نشان مي دهند ( for CRPT1 for N  Steel ,3.92 3.80)

و فولاد CRPT2 سرعت خوردگي  3.4 را نشان مي دهد .

مجموع متوسط خسارت خوردگي در جدول 4-3 نشان داده شده است كه بعد از 70 هفته فولادCRT، كمترين خسارت خوردگي را با 0.94  نشان مي دهد فقط 36 درجه براي فولاد N‌مي باشد در حاي كه بيشترين خسارت خوردگي با 2.61 مي باشد . مقاومت ماده به ماده براي همه نمونه ها بعد از يك هفته بين 212-159 اهم مي باشد ؛ و با افزايش اين مقدار بين 1216-906 در عرض هفته 70م روبرو هستيم پتانسيل متوسط خوردگي در قسمت بالائي براي همه فولادها از -0.374V  تا -0.516V مي باشد كه شامل جريان بالائي…

فصل سوم :

نتيجه گيري و پيشنهاد

1- نتايج

در فصل اول مقاومت به خوردگي 3فولاد ميكرو آلياژ و 2 فولاد تقويت شده معمولي ارزيابي شد.

اين 5 فولاد تقويت شده شامل فولاد معمولي نرماله شده فولاد معمولي عمليات حرارتي شده – فولاد ميكروآلياژي عمليات حرارتي شده با  فسفر  بالا، فولاد ميكروآلياژي عمليات حرارتي شده با فسفر بالا ، فولاد ميكروآلياژي با فسفر نرمال مي باشند.

2 آزمون ارزيابي سريع اي كه انجام شد پتانسيل خوردگي و آزمون ماكروسل مي باشدو 3 آزمايش ASTMG109 , CB, SE: Bench Scale مي باشد كه براي ارزيابي فولاد تقويت شده انجام مي شود .[2]

در فصل2 نتايج بدست آمده در آزمايشات پتانسيل خوردگي ASTMG109 ,CB ,  ماكروسل خوردگي، Southern Exposure ارائه داده  شد . آزمايشات بر روي دو فولاد معمولي (N,T) و 3 تا فولاد ميكروآلياژ (CRPT1,CRPT2,CRT)مي باشد كه دراين فصل به طور كامل  توضيح داده شد همچنين ويژگي هاي مكانيكي شامل….

– پيشنهاد

با توجه به نتايج آزمايش ها و گزارش هاي ديده شده، پيشنهاد مي شود فولاد ميكروآلياژ نبايد در سيستم هاي توليد خوردگي استفاده شود .

3 فولاد ميكروآلياژ در ارزيابي ماكروسل نشان داد كه نسبت به فولاد معمول مزيتي ندارد و ارزيابي كه بر روي اين 5 فولاد انجام شده پتانسيل خوردگي مشابه‌اي دارند و تقريباً يك جريان دانسيته‌اي مشابه اي دارند .

در آزمايش Bench-Scale نشان داده شده كه فولاد CRT پايين ترين خسارت خوردگي را نسبت به فولاد N دارد اما در آزمايش SE متفاوت از اين بود  يعني فقط 11%اين خسارت  و آزمايش CB فقط 4% خسارت فولاد N را دارا مي باشد.[2]…

بر گرفته از 25 منبع خارجی

The post دانلود پایان نامه خوردگی فلزات و اثر آن بر روی صنايع مختلف first appeared on مکافایل.