SlideShare a Scribd company logo
1 of 68
Download to read offline
‫ـة‬‫م‬‫ـد‬‫ق‬‫ـ‬‫م‬
•
‫بداية‬
:
‫أحمد‬
‫هللا‬
‫أن‬
‫وفقنا‬
‫لكتابة‬
‫هذه‬
‫المحاضرات‬
‫المبسطة‬
‫في‬
‫علم‬
‫الحماية‬
‫الكاثودية‬
‫آملين‬
‫من‬
‫هللا‬
‫أن‬
‫يكون‬
‫علم‬
‫ينتفع‬
‫به‬
‫لكل‬
‫المهتمين‬
‫بهذا‬
‫التخصص‬
‫وغيرهم‬
‫من‬
‫محبي‬
‫العلم‬
‫و‬
‫االطالع‬
‫وأسال‬
‫هللا‬
‫أ‬
‫ن‬
‫يجزي‬
‫خيرا‬
‫كل‬
‫من‬
‫استفدنا‬
‫من‬
‫علمه‬
‫سواء‬
‫بالتعلم‬
‫أو‬
‫االقتباس‬
‫في‬
‫هذه‬
‫المجموعة‬
‫من‬
‫المحاضرات‬
.
•
‫ثانيا‬
:
‫اعتمدت‬
‫هذه‬
‫المحاضرات‬
‫علي‬
‫المواصفات‬
‫القياسية‬
‫الدولية‬
:
ISO , NACE , API and DNVR
.
•
‫ثالثا‬
:
‫أ‬
‫تقدم‬
‫بخالص‬
‫الشكر‬
‫لشركة‬
MCS Oil
‫و‬
‫شركة‬
EMC
‫وزمالء‬
‫العمل‬
‫في‬
‫مجال‬
‫الحماية‬
‫الكاثودية‬
‫وحماية‬
‫األصول‬
‫لما‬
‫قدموه‬
‫من‬
‫تشجيع‬
‫وإضافة‬
‫لبعض‬
‫المعلومات‬
‫التي‬
‫أثرت‬
‫هذا‬
‫العمل‬
.
•
‫رابعا‬
:
‫هذه‬
‫المحاضرات‬
‫صدقة‬
‫جارية‬
‫عني‬
‫و‬
‫عن‬
‫آل‬
‫بيتي‬
‫وجميع‬
‫من‬
‫علموني‬
‫سواء‬
‫أكانوا‬
‫أساتذة‬
،
‫زمال‬
‫ء‬
‫عمل‬
،
‫أصدقاء‬
،
‫وجميع‬
‫من‬
‫استفدت‬
‫من‬
‫علمهم‬
‫او‬
‫نقلت‬
‫العلم‬
‫عنهم‬
‫في‬
‫هذا‬
‫المجال‬
‫أو‬
‫غيره‬
.
‫م‬
/
‫دعدوره‬‫حسن‬‫حممد‬
‫األولـي‬ ‫المـحـاضـرة‬
‫ـتآكل‬‫ل‬‫ا‬ ‫علم‬ ‫أساسيات‬
(
‫ي‬
‫الكهروكيميائ‬ ‫و‬ ‫ي‬
‫الكيميائ‬ ‫التآكل‬
)
•
‫التآكل‬ ‫تعريف‬
-
‫التآكل‬
‫يمكن‬
‫تعريفه‬
‫بأنه‬
‫عطب‬
‫أو‬
‫انحالل‬
‫يصيب‬
‫التركيب‬
‫البنائي‬
‫لسطح‬
‫الفلز‬
‫نتيجة‬
‫تفاعله‬
‫تفاع‬
‫ا‬‫ال‬
‫كيميائيا‬
‫أو‬
‫كهرو‬
‫كيميائيا‬
‫مع‬
‫عناصر‬
‫أو‬
‫مواد‬
‫في‬
‫الوسط‬
‫المحيط‬
‫به‬
.
-
‫االنحالل‬
‫بأسباب‬
‫فيزيائية‬
‫أو‬
‫ميكانيكية‬
‫للفلزات‬
‫والمواد‬
‫ال‬
‫يسمى‬
‫تآكال‬
‫وإنما‬
‫يسمى‬
‫لى‬َ‫ب‬
‫او‬
‫اهتراء‬
(
Wear
)
.
-
‫عندما‬
‫يحدث‬
‫التآكل‬
‫بسبب‬
‫عوامل‬
‫كيميائية‬
‫تساعدها‬
‫عوامل‬
‫ميكانيكية‬
‫فإن‬
‫هذا‬
‫النوع‬
‫من‬
‫التآكل‬
‫يأخذ‬
‫ء‬‫ا‬‫ا‬‫أسم‬
‫خاصة‬
‫مثل‬
‫تآكل‬
‫البري‬
(
Erosion Corrosion
)
‫وتآكل‬
‫االحتكاك‬
(
Fretting Corrosion
)
.
‫مالحظة‬
:
‫الكاثودية‬ ‫الحماية‬ ‫دراسة‬ ‫في‬ ‫اهتمامنا‬ ‫محور‬ ‫هو‬ ‫أنه‬ ‫حيث‬ ‫الـتآكل‬ ‫هو‬ ‫المحاضرة‬ ‫هذه‬ ‫في‬ ‫اهتمامنا‬ ‫محور‬ ‫أن‬
‫التآكل‬ ‫لعملية‬ ‫المعرضة‬ ‫النفطية‬ ‫والمنشآت‬ ‫األنابيب‬ ‫معادن‬ ‫لحماية‬
.
•
‫؟‬ ‫التآكل‬ ‫يحدث‬ ‫لماذا‬
‫طاقة‬ ‫من‬ ‫بكثير‬ ‫ادني‬ ‫المركبات‬ ‫طاقة‬ ‫مستوي‬ ‫يكون‬ ‫حيث‬ ،‫االستقرار‬ ‫حالة‬ ‫إلي‬ ‫عامة‬ ‫بصفة‬ ‫والمواد‬ ‫الفلزات‬ ‫تميل‬ ‫ما‬ ‫دائما‬
‫حرار‬ ‫ديناميكية‬ ‫طاقة‬ ‫المعدن‬ ‫تكسب‬ ‫والتصنيع‬ ‫التشغيل‬ ‫عمليات‬ ‫كانت‬ ‫وحيث‬ ،‫والسبائك‬ ‫والفلزات‬ ‫االيونية‬ ‫المركبات‬
‫فإن‬ ‫ية‬
‫المحيط‬ ‫بالوسط‬ ‫معها‬ ‫التفاعل‬ ‫يمكنه‬ ‫التي‬ ‫األخرى‬ ‫المواد‬ ‫مع‬ ‫كيميائيا‬ ‫فيتفاعل‬ ‫االستقرار‬ ‫حالة‬ ‫الرجوع‬ ‫إلي‬ ‫يؤول‬ ‫المعدن‬
.
•
‫؟‬ ‫التآكل‬ ‫يحدث‬ ‫لماذا‬
‫الحديد‬ ‫ألكسيد‬ ‫الكيميائي‬ ‫االختزال‬ ‫أثناء‬ ‫الطاقة‬ ‫في‬ ‫التغير‬ ‫المخطط‬ ‫هذا‬ ‫يمثل‬
(
‫الهيماتيت‬
)
‫في‬ ‫الحديد‬ ‫تآكل‬ ‫و‬ ‫الحديد‬ ‫فلز‬ ‫إلى‬
‫الحديد‬ ‫فلز‬ ‫استخالص‬ ‫قبل‬ ‫األول‬ ‫المعدن‬ ‫يمثل‬ ‫والذي‬ ،‫الصدأ‬ ‫إلى‬ ‫وتحوله‬ ‫الماء‬ ‫وبخار‬ ‫األكسجين‬ ‫وجود‬
.
•
‫؟‬ ‫التآكل‬ ‫يحدث‬ ‫لماذا‬
•
‫؟‬ ‫الكهروكيميائية‬ ‫التآكل‬ ‫دائرة‬ ‫مكونات‬ ‫هي‬ ‫ما‬
▪
‫تتكون‬
‫الدائرة‬
‫الكهروكيمائية‬
‫للتآكل‬
‫من‬
‫أربعة‬
‫عناصر‬
‫أساس‬
‫ية‬
:
1
-
‫المهبط‬ ‫الموجب‬ ‫القطب‬
(
‫الكاثود‬
:)
‫ال‬ ‫علية‬ ‫ويطلق‬ ‫كهربيا‬ ‫نشاط‬ ‫األقل‬ ‫القطب‬ ‫وهو‬
‫قطب‬
‫للقطب‬ ‫اختزال‬ ‫عنده‬ ‫ويتم‬ ،‫النبيل‬
(
‫اكتساب‬
)
‫اإللكترونات‬
.
2
-
‫المصعد‬ ‫السالب‬ ‫القطب‬
(
‫األنود‬
:)
‫القطب‬ ‫علية‬ ‫ويطلق‬ ‫كهربيا‬ ‫نشاط‬ ‫األكثر‬ ‫القطب‬ ‫وهو‬
‫القطب‬ ‫أكسدة‬ ‫عند‬ ‫ويتم‬ ،‫النشط‬
(
‫فقد‬
)
‫اإللكترونات‬
.
3
-
‫لإللكترونات‬ ‫الناقل‬ ‫المعدني‬ ‫الموصل‬
:
‫الكاثو‬ ‫إلي‬ ‫األنود‬ ‫من‬ ‫اإللكترونات‬ ‫نقل‬ ‫وظيفته‬ ‫و‬
‫د‬
.
4
-
‫الموائع‬
‫الموصلة‬
‫للكهرباء‬
:
‫تسمي‬
‫الكهرل‬
‫أو‬
‫اإللكتروليت‬
(
Electrolyte
)
‫وهي‬
‫أي‬
‫مادة‬
‫تحتوي‬
‫على‬
‫أيونات‬
‫حرة‬
‫تشكل‬
‫وسطا‬
‫ناقال‬
‫للكهرباء‬
.
‫ووظيفتها‬
‫خلق‬
‫أتزان‬
‫كهروكيميائي‬
‫بين‬
‫قطبي‬
‫الدائرة‬
‫حيث‬
‫تقوم‬
‫بنقل‬
‫الكاتيونات‬
(
‫األيونات‬
‫الموجب‬
‫ة‬
)
‫من‬
‫األنود‬
‫إلي‬
‫الكاثود‬
‫كي‬
‫يحدث‬
‫اتزان‬
‫للقطب‬
‫وتنقل‬
‫األنيونات‬
(
‫االيونات‬
‫السالبة‬
)
‫من‬
‫الكاثود‬
‫إلي‬
‫األنود‬
.
•
‫الكهروكيميائي؟‬ ‫التآكل‬ ‫عملية‬ ‫تحدث‬ ‫كيف‬
-
‫ينتج‬
‫تآكل‬
‫الحديد‬
‫أو‬
‫ما‬
‫يعرف‬
‫باسم‬
‫الصدأ‬
،
‫عندما‬
‫تتفاعل‬
‫اإللكترونات‬
‫الحرة‬
‫علي‬
‫سطح‬
‫المعدن‬
‫مع‬
‫العوامل‬
‫الجوية‬
‫حيث‬
‫تت‬
‫حول‬
‫إلى‬
‫مركبات‬
‫أكسيدية‬
‫مما‬
‫يؤدي‬
‫إلى‬
‫فقدان‬
‫الحديد‬
‫للمعانه‬
‫و‬
‫بري‬
‫قه‬
‫ويحدث‬
‫تآكل‬
‫سطحي‬
‫له‬
.
‫و‬
‫يشكل‬
‫صدأ‬
‫الحديد‬
‫مشكلة‬
‫صناعية‬
‫واقتصادية‬
‫كبيرة‬
‫في‬
‫العمليات‬
‫والمنشآت‬
‫الصناعية‬
‫المختلف‬
‫ة‬
.
-
‫ال‬
‫يصدأ‬
‫الحديد‬
‫في‬
‫الهواء‬
‫الجاف‬
‫نظرا‬
‫لعدم‬
‫وجود‬
‫كهرل‬
‫لنقل‬
‫األيونات‬
.
-
‫ال‬
‫يحدث‬
‫صدأ‬
‫في‬
‫ماء‬
‫خال‬
‫من‬
‫األكسجين‬
‫حيث‬
‫يعمل‬
‫األكسجين‬
‫كمادة‬
‫مختزلة‬
.
•
‫مثال‬
:
‫الحديد‬ ‫صدأ‬ ‫تآكل‬ ‫خلية‬ ‫في‬ ‫واالختزال‬ ‫االكسدة‬ ‫معادالت‬
•
‫مثال‬
:
‫الحديد‬ ‫صدا‬ ‫تآكل‬ ‫حلية‬ ‫في‬ ‫واالختزال‬ ‫االكسدة‬ ‫معادالت‬
•
‫القطبي‬ ‫النشاط‬ ‫نحدد‬ ‫كيف‬
(
‫الكهروكيميائي‬
)
‫ل‬ ‫قابليتها‬ ‫ومدي‬ ‫للمواد‬
‫؟‬ ‫لتآكل‬
•
‫كما‬
‫أسلفنا‬
‫فإن‬
‫أي‬
‫خلية‬
‫تآكل‬
‫يلزم‬
‫لحدوثها‬
‫وجود‬
‫موصل‬
‫معدني‬
‫و‬
‫كهرل‬
‫وقطب‬
‫اكسدة‬
‫وقطب‬
‫اختزال‬
‫وبالتالي‬
‫ينشا‬
‫ف‬
‫رق‬
‫جهد‬
‫بين‬
‫قطبي‬
‫الدائرة‬
‫وبالتالي‬
‫كان‬
‫البد‬
‫من‬
‫تحديد‬
‫عنصر‬
‫قياسي‬
‫يمكن‬
‫قياس‬
‫جهود‬
‫المواد‬
‫والعناصر‬
‫بالنسبة‬
‫له‬
‫وقد‬
‫اتخذ‬
‫ع‬
‫نصر‬
‫الهيدروجين‬
‫كعنصر‬
‫قياسي‬
‫للمقارنة‬
‫بحيث‬
‫يتم‬
‫تكوين‬
‫نصف‬
‫خلية‬
‫الهيدروجين‬
‫القياسية‬
‫بجعل‬
‫المحلول‬
‫الموصل‬
‫مشبعا‬
‫دائم‬
‫ا‬
‫بكاتيونات‬
‫الهيدروجين‬
‫وعن‬
‫طريق‬
‫إمرار‬
‫الغاز‬
‫تحت‬
‫ضغط‬
‫ثابت‬
‫مقداره‬
1
‫بار‬
(
‫ضغط‬
‫جوي‬
)
‫فوق‬
‫سطح‬
‫قطب‬
‫مغطي‬
‫بطبقة‬
‫من‬
‫البالتين‬
‫المجزأ‬
‫لزيادة‬
‫مساحة‬
‫سطحه‬
‫حتى‬
‫يمتز‬
‫أكبر‬
‫كمية‬
‫من‬
‫الغاز‬
.
‫والبالتين‬
‫ليس‬
‫له‬
‫أي‬
‫تأثير‬
‫على‬
‫التفاعالت‬
‫الحادثة‬
‫في‬
‫نصف‬
،‫الخلية‬
‫ويستخدم‬
‫كناقل‬
‫لإللكترونات‬
‫فقط‬
.
‫وجهد‬
‫القطب‬
‫لنصف‬
‫خلية‬
‫الهيدروجين‬
‫القياسي‬
‫يساوي‬
‫صفر‬
،‫فولت‬
‫عند‬
‫جمي‬
‫ع‬
‫درجات‬
‫الحرارة‬
.
•
‫المراد‬ ‫الخلية‬ ‫نصف‬ ‫من‬ ‫تتكون‬ ‫خلية‬ ‫أي‬ ‫جهد‬ ‫قيمة‬ ‫فإن‬ ‫ذلك‬ ‫على‬ ‫بناء‬
‫ي‬ ‫القياسية‬ ‫الهيدروجين‬ ‫خلية‬ ‫ونصف‬ ‫جهدها‬ ‫قياس‬
‫الجهد‬ ‫ساوي‬
‫للنصف‬ ‫القطبي‬
‫المطلوب‬
.
•
‫القياسي‬ ‫القطبي‬ ‫بالجهد‬ ‫القطبي‬ ‫الجهد‬ ‫تسمية‬ ‫يمكن‬ ‫ولهذا‬
‫القياسية‬ ‫الظروف‬ ‫في‬ ‫القطب‬ ‫جهد‬ ‫وهو‬
.
‫تعتم‬ ‫الجهد‬ ‫وإشارة‬
‫التفاعالت‬ ‫على‬ ‫د‬
‫في‬ ‫الحادثة‬
‫الخلية‬ ‫في‬ ‫القطب‬ ‫موضع‬ ‫على‬ ‫أي‬ ‫الخلية‬
.
•
‫القطبي‬ ‫النشاط‬ ‫نحدد‬ ‫كيف‬
(
‫الكهروكيميائي‬
)
‫للتآكل‬ ‫قابليتها‬ ‫ومدي‬ ‫للمواد‬
‫؟‬
•
‫القطبي‬ ‫النشاط‬ ‫نحدد‬ ‫كيف‬
(
‫الكهروكيميائي‬
)
‫؟‬ ‫للتآكل‬ ‫قابليتها‬ ‫ومدي‬ ‫للمواد‬
•
‫الكهربية‬ ‫الدافعة‬ ‫القوة‬
(
Electromotive Force
)
❑
‫من‬
‫المعروف‬
‫أن‬
‫التيار‬
‫الكهربي‬
‫ال‬
‫ينتقل‬
‫من‬
‫نقطة‬
‫إلى‬
‫أخرى‬
‫إال‬
‫إذا‬
‫كان‬
‫هناك‬
‫فرق‬
‫جهد‬
‫بين‬
‫النقطتين‬
،
‫فمن‬
‫البديهي‬
‫إذا‬
‫أنه‬
‫البد‬
‫من‬
‫وجود‬
‫ف‬
‫رق‬
‫جهد‬
‫بين‬
‫القطبين‬
‫في‬
‫أي‬
‫خلية‬
‫جلفانية‬
،
‫وهذا‬
‫الفرق‬
‫في‬
‫الجهد‬
‫في‬
‫الحقيقة‬
‫هو‬
‫القوة‬
‫الدافعة‬
‫الكهربية‬
‫للخلية‬
.
‫ونظرا‬
‫ألن‬
‫القوة‬
‫الدافعة‬
‫الكهربي‬
‫ة‬
‫تختلف‬
‫من‬
‫خلية‬
‫إلى‬
‫أخرى‬
‫فقد‬
‫استنتج‬
‫نرنست‬
(
‫أن‬
‫لكل‬
‫قطب‬
‫جهد‬
‫معين‬
‫يعرف‬
‫بجهد‬
‫القطب‬
‫ويتوقف‬
‫على‬
‫نوع‬
‫الفلز‬
‫و‬
‫تركيز‬
‫المحلول‬
‫وقد‬
‫أوضح‬
‫نرنست‬
‫ك‬
‫يف‬
‫ينشأ‬
‫جهد‬
‫القطب‬
‫كما‬
‫يلي‬
:
•
‫عند‬
‫وضع‬
‫فلز‬
‫ما‬
‫في‬
‫محلول‬
‫يحتوي‬
‫على‬
‫أيوناته‬
‫فإن‬
‫الفلز‬
‫يميل‬
‫إلى‬
‫الذوبان‬
‫في‬
‫المحلول‬
،
‫وفي‬
‫نفس‬
‫الوقت‬
‫تميل‬
‫أيونات‬
‫الفلز‬
‫المو‬
‫جودة‬
‫في‬
‫المحلول‬
‫إلى‬
‫الترسب‬
‫على‬
‫سطح‬
‫الفلز‬
،
‫وسرعان‬
‫ما‬
‫تنشأ‬
‫حالة‬
‫اتزان‬
‫بين‬
‫الفلز‬
‫و‬
‫المحلول‬
‫عندما‬
‫يتساوى‬
‫عدد‬
‫األيونات‬
‫التي‬
‫تترك‬
‫سطح‬
‫الفلز‬
‫مع‬
‫ع‬
‫دد‬
‫األيونات‬
‫التي‬
‫تترسب‬
‫عليه‬
.
•
‫فإذا‬
‫كان‬
‫ميل‬
‫ذرات‬
‫الفلز‬
‫إلى‬
‫التأين‬
‫يفوق‬
‫ميل‬
‫أيوناته‬
‫للتحول‬
‫إلى‬
‫ذرات‬
،
‫كما‬
‫في‬
‫حالة‬
‫الخارصين‬
‫المالمس‬
‫لمحلول‬
‫من‬
‫كبريتات‬
‫الخارص‬
‫ين‬
‫فنجد‬
‫أن‬
‫بعضا‬
‫من‬
‫أيونات‬
‫الفلز‬
‫تنفصل‬
‫منه‬
‫وتتجه‬
‫إلى‬
‫المحلول‬
،
‫وبذلك‬
‫يكتسب‬
‫الفلز‬
‫شحنة‬
‫نتيجة‬
‫النتهاء‬
‫بعض‬
‫األيونات‬
‫عليه‬
،
‫ونتيجة‬
‫الختال‬
‫ف‬
‫الشحنة‬
‫بين‬
‫الفلز‬
‫و‬
‫المحلول‬
‫ينشأ‬
‫فرق‬
‫جهد‬
‫بينهما‬
‫وهو‬
‫جهد‬
‫القطب‬
‫ويكون‬
‫القطب‬
‫في‬
‫هذه‬
‫الحالة‬
‫هو‬
‫القطب‬
‫السالب‬
‫للخلية‬
.
•
‫أما‬
‫إذا‬
‫كان‬
‫ميل‬
‫األيونات‬
‫للفلز‬
‫للتحول‬
‫إلى‬
‫ذرات‬
‫يفوق‬
‫ميل‬
‫ذراته‬
‫للتحول‬
‫إلى‬
‫أيونات‬
،
‫كما‬
‫في‬
‫حالة‬
‫قطب‬
‫النحاس‬
‫المالمس‬
‫لمحلول‬
‫من‬
‫كبر‬
‫يتات‬
‫النحاس‬
،
‫فنجد‬
‫بعض‬
‫أيونات‬
‫الفلز‬
‫تترسب‬
‫على‬
‫سطحه‬
‫فتكسبه‬
‫شحنة‬
‫موجبة‬
‫بينما‬
‫يكتسب‬
‫المحلول‬
‫شحنة‬
‫سالبة‬
‫ويكون‬
‫القطب‬
‫في‬
‫هذه‬
‫الحال‬
‫ة‬
‫القطب‬
‫الموجب‬
‫للخلية‬
.
•
‫والجدير‬
‫بالذكر‬
‫أنه‬
‫عند‬
‫وضع‬
‫فلز‬
‫في‬
‫محلول‬
‫يحتوي‬
‫على‬
‫أيوناته‬
‫فإن‬
‫كمية‬
‫األيونات‬
‫التي‬
‫تنفصل‬
‫منه‬
‫أو‬
‫تترسب‬
‫عليه‬
‫تكون‬
‫ضئي‬
‫لة‬
‫جدا‬
‫بحيث‬
‫ال‬
‫يمكن‬
‫تمييزها‬
‫بأدق‬
‫الطرق‬
‫الكيميائية‬
،
‫أما‬
‫فرق‬
‫الجهد‬
‫فيكون‬
‫كبيرا‬
‫بما‬
‫فيه‬
‫الكفاية‬
‫بحيث‬
‫يمكن‬
‫قياسه‬
.
•
‫خلية‬
‫نرنست‬
‫والفلزات‬ ‫للعناصر‬ ‫الكهروكيميائي‬ ‫النشاط‬ ‫لتحديد‬
•
‫قام‬
‫نرنست‬
‫بقياس‬
‫جهود‬
‫العناصر‬
‫األساسية‬
‫وتحديد‬
‫ج‬
‫هد‬
‫األكسدة‬
‫واالختزال‬
‫بالنسبة‬
‫لقطب‬
‫الهيدروجين‬
‫القياس‬
‫ي‬
‫وخلص‬
‫نرنست‬
‫الي‬
‫ان‬
‫العناصر‬
‫القابلة‬
‫لألكسدة‬
‫هي‬
‫ال‬
‫عناصر‬
‫األكثر‬
‫نشاط‬
‫وهي‬
‫تصلح‬
‫للعمل‬
‫كأنود‬
(
+Ve
)
‫بينما‬
‫العناصر‬
‫القابلة‬
‫لالختزال‬
‫هي‬
‫عناصر‬
‫نبيلة‬
‫تصلح‬
‫ل‬
‫لعمل‬
‫ككاثود‬
(
-Ve
)
.
•
‫حساب‬
‫جهد‬
‫الخلية‬
:
•
‫دائما‬
‫ما‬
‫يكون‬
‫جهد‬
‫الكاثود‬
‫أكبر‬
‫من‬
‫جهد‬
‫األنود‬
‫في‬
‫الخالي‬
‫ا‬
‫ذاتية‬
(
‫القابلة‬
)
‫للتفاعل‬
‫ويكون‬
‫جهد‬
‫الخلية‬
‫بالموجب‬
.
•
‫معادلة‬
‫نرنست‬
:
=
‫المحلول‬ ‫داخل‬ ‫للمعدن‬ ‫األيوني‬ ‫النشاط‬
.
=
‫قيمته‬ ‫وتساوي‬ ‫المعدني‬ ‫النشاط‬
1
‫النقي‬ ‫المعدن‬ ‫حالة‬ ‫في‬
.
•
‫معادلة‬ ‫على‬ ‫مثال‬
‫نرنست‬
:
•
‫الجلفانية‬ ‫الخلية‬
:
-
‫القطبي‬ ‫النشاط‬ ‫لقياس‬ ‫تستخدم‬ ‫الجلفانية‬ ‫الخلية‬
‫للفلزات‬
‫موص‬ ‫كمائع‬ ‫البحر‬ ‫لماء‬ ‫بالنسبة‬ ‫بالقياس‬ ‫والمركبات‬
‫ل‬
.
-
‫تعتمد‬
‫الخلية‬
‫الجلفانية‬
‫علي‬
‫ان‬
‫يكون‬
‫المائع‬
‫الموص‬
‫ل‬
(
‫ماء‬
‫البحر‬
)
‫ذو‬
‫نسبة‬
‫ملوحة‬
‫من‬
3.2%
‫إلى‬
3.8%
‫حيث‬
‫يكون‬
‫متوسط‬
‫نسبة‬
‫الملوحة‬
3.5%
‫و‬
‫تركيز‬
‫الملوحة‬
35000 ppm
(
‫مجم‬
/
‫لتر‬
‫او‬
‫كجم‬
)
‫او‬
35
ppt
(
‫جم‬
/
‫لتر‬
‫أو‬
‫كجم‬
)
.
-
‫تسمي‬
‫نسبة‬
‫أنيون‬
‫الكلور‬
(
‫أيون‬
‫سالب‬
‫الشحنة‬
)
‫ف‬
‫ي‬
‫الماء‬
‫بالكلوريد‬
‫ويعرف‬
‫بأنه‬
:
‫وزن‬
‫الكلور‬
‫بالجرام‬
‫لكل‬
‫كيلوغرام‬
(
ppt
)
‫من‬
‫مياه‬
‫البحر‬
‫بعد‬
‫أن‬
‫تم‬
‫استبدال‬
‫البروميدات‬
‫واليودات‬
‫بالكلوريد‬
.
-
‫تحسب‬
‫نسبة‬
‫الكلوريد‬
‫في‬
‫الماء‬
‫عبر‬
‫المعادلة‬
‫التالي‬
‫ة‬
:
‫ملحوظة‬
:
‫يحدث‬
‫عزل‬
‫لأللومنيوم‬
(
Passivation
)
‫داخل‬
‫الماء‬
‫إذا‬
‫كان‬
‫نسبة‬
‫ملوحة‬
‫الماء‬
‫اقل‬
‫من‬
:
0.25%
.
•
‫المياه‬ ‫ألنواع‬ ‫طبقا‬ ‫الملوحة‬ ‫نسبة‬
:
‫العذب‬ ‫الماء‬
:
( < 0.05% )
‫العـكر‬ ‫الماء‬
:
( > 0.05% – 3% )
‫البـحـر‬ ‫مـاء‬
:
( 3% - 5% )
‫المالح‬ ‫الماء‬
:
( > 5% )
•
‫الجلفانية‬ ‫الخلية‬
:
•
‫المعادن‬ ‫بين‬ ‫التآكل‬ ‫قابلية‬ ‫األحمر‬ ‫اللون‬ ‫يمثل‬
.
‫المعادن‬ ‫استخدام‬ ‫إلمكانية‬ ‫اآلمن‬ ‫النطاق‬ ‫األخضر‬ ‫اللون‬ ‫يمثل‬
.
‫مالحظة‬
:
‫جهد‬ ‫فرق‬ ‫وجود‬ ‫من‬ ‫البد‬
0.1 V
‫إلى‬
0.2 V
‫بين‬
‫المع‬ ‫بين‬ ‫ملحوظ‬ ‫بشكل‬ ‫التآكل‬ ‫عملية‬ ‫تحدث‬ ‫كي‬ ‫المعدنين‬
‫دنين‬
.
‫الجلفانية‬ ‫الخلية‬
(
Galvanic Series
) ‫الكهربية‬ ‫الدافعة‬ ‫القوي‬ ‫خلية‬
(
EMF
)
‫نسبية‬ ‫مطلقة‬
‫كيفية‬ ‫كمية‬
‫والسبائك‬ ‫المعادن‬ ‫فقط‬ ‫المعادن‬
‫الخلية‬ ‫قطبي‬ ‫بين‬ ‫التآكل‬ ‫جهد‬ ‫فرق‬ ‫علي‬ ‫تعتمد‬ ‫العيارية‬ ‫النصفية‬ ‫للخلية‬ ‫بالنسبة‬ ‫الجهد‬ ‫فرق‬ ‫قياس‬ ‫علي‬ ‫تعتمد‬
‫ظروف‬ ‫أي‬ ‫تحت‬ ‫تعمل‬ ‫محددة‬ ‫قياسية‬ ‫ظروف‬ ‫إلى‬ ‫تحتاج‬
‫الحرارية‬ ‫الديناميكا‬ ‫لعلم‬ ‫التحليلية‬ ‫األسس‬ ‫علي‬ ‫مبينة‬ ‫الحرارية‬ ‫الديناميكا‬ ‫لعلم‬ ‫التحليلية‬ ‫األسس‬ ‫علي‬ ‫مبينة‬
‫العملية‬ ‫التطبيقات‬ ‫في‬ ‫تستخدم‬ ‫والنظرية‬ ‫المعـمـلية‬ ‫التطبيقات‬ ‫في‬ ‫تستخدم‬
•
‫التآكل‬ ‫تصنيف‬
:
1
-
‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫أساس‬ ‫على‬ ‫التصنيف‬
:
-
‫العالية‬ ‫الحرارة‬ ‫درجات‬ ‫عند‬ ‫التآكل‬
(
High-temperature Corrosion
)
‫من‬ ‫وتكون‬
(
100
‫إلي‬
1000
‫مئوية‬ ‫درجة‬
.)
-
‫المنخفضة‬ ‫الحرارة‬ ‫درجات‬ ‫عند‬ ‫التآكل‬
(
Low-temperature Corrosion
)
‫من‬ ‫وتكون‬
(
25
‫إلي‬
80
‫مئوية‬ ‫درجة‬
.)
2
-
‫التآكل‬ ‫منشأ‬ ‫أساس‬ ‫على‬ ‫التآكل‬ ‫تصنف‬
:
)Chemical corrosion( -
‫الكيميائي‬ ‫التآكل‬
‫الفلز‬ ‫بين‬ ‫المباشر‬ ‫التفاعل‬ ‫بسبب‬ ‫ينشأ‬ ‫الذي‬ ‫التآكل‬ ‫وهو‬
(
‫السبيكة‬ ‫أو‬
)
‫بها‬ ‫المتصلة‬ ‫والبيئة‬
.
)Electrochemical Corrosion( -
‫الكهروكيميائي‬ ‫التآكل‬
‫السبيكة‬ ‫أو‬ ‫الفلز‬ ‫لها‬ ‫يتعرض‬ ‫كهربائي‬ ‫تيار‬ ‫بسبب‬ ‫ينشأ‬ ‫الذي‬ ‫التآكل‬ ‫وهو‬
,
‫ازدواج‬ ‫وجود‬ ‫أو‬ ‫خارجي‬ ‫جهد‬ ‫تطبيق‬ ‫بسبب‬ ‫تنشأ‬ ‫التيارات‬ ‫وهذه‬
‫تركيزية‬ ‫خاليا‬ ‫وجود‬ ‫أو‬ ‫جلفاني‬
.
<<<
‫التآكل‬ ‫تصنيف‬
:
3
-
‫عدمها‬ ‫من‬ ‫الرطوبة‬ ‫وجود‬ ‫أساس‬ ‫على‬ ‫التآكل‬ ‫تصنيف‬
:
-
‫الرطب‬ ‫التآكل‬
(
Wet Corrosion
)
‫سائل‬ ‫وسط‬ ‫في‬ ‫يحدث‬ ‫الذي‬ ‫وهو‬
(
Liquid
)
‫الحمض‬ ‫أو‬ ‫الماء‬ ‫في‬ ‫الحديد‬ ‫كتآكل‬
.
-
‫الجاف‬ ‫التآكل‬
(
Dry Corrosion
)
‫في‬ ‫اآلكل‬ ‫والوسط‬ ،‫السائل‬ ‫بخار‬ ‫تكثف‬ ‫درجة‬ ‫من‬ ‫أعلى‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫عند‬ ‫أو‬ ‫السائل‬ ‫غياب‬ ‫في‬ ‫يحدث‬ ‫ما‬ ‫وهو‬
‫العالية‬ ‫الحرارة‬ ‫بدرجات‬ ‫ا‬‫ا‬‫دائم‬ ‫مرتبط‬ ‫وهو‬ ،‫والغازات‬ ‫األبخرة‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬
.
‫األ‬ ‫غازات‬ ‫بواسطة‬ ‫الحديد‬ ‫تآكل‬ ‫هو‬ ‫النوع‬ ‫هذا‬ ‫ومثال‬
‫فران‬
.
4
-
‫المحيطة‬ ‫البيئة‬ ‫ومؤثرات‬ ‫التآكل‬ ‫نوع‬ ‫أساس‬ ‫على‬ ‫التآكل‬ ‫تصنيف‬
:
:)
<
‫المحاضرة‬ ‫هذه‬ ‫في‬ ‫اهتمامنا‬ ‫محور‬ ‫وهذا‬
> Types of Corrosion) -
‫التآكل‬ ‫أنواع‬
‫حدوثه‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬ ‫التي‬ ‫وظروفه‬ ‫الوسط‬ ‫وحالة‬ ‫التآكل‬ ‫هذا‬ ‫طبيعة‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬ ‫مختلفة‬ ‫ا‬‫ال‬‫أشكا‬ ‫يتخذ‬ ‫المعدن‬ ‫سطح‬ ‫على‬ ‫التآكل‬ ‫تأثير‬ ‫إن‬
.
‫هذا‬ ‫وعلى‬
‫يلي‬ ‫ما‬ ‫أبرزها‬ ‫التآكل‬ ‫من‬ ‫أنواع‬ ‫تمييز‬ ‫يمكن‬
:
•
‫يسمى‬
‫ا‬‫ا‬‫أيض‬
‫بالتآكل‬
‫العام‬
(
General Corrosion
)
‫وهو‬
‫أكثر‬
‫األنواع‬
،‫ا‬‫ا‬‫شيوعـ‬
‫وفيه‬
‫يتم‬
‫حصول‬
‫التآكل‬
‫على‬
‫جميع‬
‫أجزاء‬
‫المعدن‬
‫بن‬
‫فس‬
‫المعدل‬
‫ويحدث‬
‫عندما‬
‫يكون‬
‫المعدن‬
‫ا‬‫ال‬‫متماث‬
‫من‬
‫الناحيتين‬
‫الميتالورجية‬
(
Metallurgically Uniform
)
‫والتركيبية‬
(
Compositionally Uniform
)
‫وفرصة‬
‫وصول‬
‫المحلول‬
(
‫الموصل‬
‫الكهربي‬
–
‫الكهرل‬
-
)
‫إلى‬
‫جميع‬
‫أجزائه‬
‫متساوية‬
.
•
‫الغالب‬ ‫هو‬ ‫االنتظام‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫ا‬‫ا‬‫سائغ‬ ‫المسمى‬ ‫يبقى‬ ‫ولكن‬ ‫الواقع‬ ‫عالم‬ ‫في‬ ‫توجد‬ ‫ال‬ ‫المواصفات‬ ‫وهذه‬
.
‫النو‬ ‫هذا‬ ‫على‬ ‫مثال‬ ‫وأشهر‬
‫تآكل‬ ‫هو‬ ‫ع‬
‫الحمضية‬ ‫المحاليل‬ ‫في‬ ‫الحديد‬
.
•
‫ف‬ ‫الكهروكيميائي‬ ‫النشاط‬ ‫حيث‬ ‫من‬ ‫مختلفان‬ ‫معدنان‬ ‫يتماس‬ ‫عندما‬ ‫النوع‬ ‫هذا‬ ‫ينتج‬
‫وسط‬ ‫ي‬
‫تآكل‬
-
‫محلول‬
‫الكهربي‬ ‫للتيار‬ ‫موصل‬
(
‫كهرل‬
)
–
‫رطبة‬ ‫تآكل‬ ‫خلية‬ ‫يكونان‬ ‫بحيث‬
(
Wet
Corrosion Cell
)
.
•
‫في‬
‫هذه‬
‫الحالة‬
‫يزداد‬
‫معدل‬
‫تآكل‬
‫أحد‬
‫المعدنين‬
‫قل‬‫وي‬
‫معدل‬
‫تآكل‬
‫اآلخر‬
‫وذلك‬
‫بالنس‬
‫بة‬
‫إلى‬
‫معدل‬
‫تآكل‬
‫ل‬‫ك‬
‫منهما‬
‫عندما‬
‫يتعرضان‬
‫منفردين‬
‫إلى‬
‫هذا‬
‫الوسط‬
‫ويكون‬
‫المعدن‬
‫الذي‬
‫ازداد‬
‫معدل‬
‫تآكله‬
‫بعد‬
‫التماس‬
‫ا‬‫ا‬‫مصعد‬
(
Anode
)
‫والمعدن‬
‫الذي‬
‫انخفض‬
‫معدل‬
‫تآكله‬
‫بعد‬
‫التماس‬
‫ا‬‫ا‬‫مهبط‬
(
Cathode
)
.
‫ويصبح‬
‫معدل‬
‫تآكل‬
‫المهبط‬
‫ا‬‫ة‬‫عاد‬
-
‫في‬
‫هذه‬
‫الحالة‬
-
‫ا‬‫ا‬‫منخفض‬
‫ا‬‫ا‬‫جد‬
‫أو‬
،‫ا‬‫ا‬‫معدوم‬
‫ويسمى‬
‫هذا‬
‫النوع‬
‫ا‬‫ا‬‫أيض‬
‫باسم‬
‫آخر‬
‫وهو‬
‫التآكل‬
‫الجلف‬
‫اني‬
(
Galvanic Corrosion
)
.
•
‫يحدث‬
‫هذا‬
‫النوع‬
‫من‬
‫التآكل‬
‫للسبائك‬
‫المتعرضة‬
‫إلجهاد‬
‫شد‬
‫س‬
‫اكن‬
(
A static tensile stress
)
‫في‬
‫ظروف‬
‫بيئية‬
،‫معينة‬
‫ويظهر‬
‫على‬
‫هيئة‬
‫شقوق‬
‫أو‬
‫شروخ‬
(
Cracks
)
‫في‬
‫بعض‬
‫المناطق‬
‫على‬
‫سطح‬
‫المعدن‬
‫دون‬
‫غيرها‬
.
•
‫وتعتبر‬
‫المعادن‬
‫النقية‬
‫مقاومة‬
‫ا‬‫ا‬‫نسبي‬
‫لهذا‬
‫النوع‬
‫من‬
‫التآ‬
‫كل‬
‫ويستلزم‬
‫حدوثه‬
‫وجود‬
‫بعض‬
‫الجسيمات‬
‫الذائبة‬
‫في‬
‫وسط‬
،‫التآكل‬
‫فع‬
‫لى‬
‫سبيل‬
،‫المثال‬
‫يحدث‬
‫هذا‬
‫النوع‬
‫للفوالذ‬
‫المقاوم‬
‫في‬
‫محاليل‬
‫الكلوري‬
‫د‬
‫الساخنة‬
(
Hot Chloride Solutions
)
‫والنحاس‬
‫األصفر‬
(
Brass
)
‫في‬
‫المحاليل‬
‫المحتوية‬
‫على‬
‫األمونيا‬
‫والصلب‬
‫الكر‬
‫بوني‬
(
Carbon Steel
)
‫في‬
‫المحاليل‬
‫المحتوية‬
‫على‬
،‫النترات‬
‫ومما‬
‫يزيد‬
‫من‬
‫خطورته‬
‫صعوبة‬
‫توقع‬
‫حدوثه‬
‫ا‬‫ا‬‫فغالب‬
‫ما‬
‫تختار‬
‫م‬
‫ادة‬
‫ما‬
‫لمقاومتها‬
‫للتآكل‬
‫في‬
‫بيئة‬
‫معينة‬
‫ويحدث‬
‫فشل‬
‫لها‬
‫عند‬
‫مس‬
‫توى‬
‫إجهاد‬
‫أقل‬
‫من‬
‫المستوى‬
‫اإلجهادي‬
‫الطبيعي‬
‫للكسر‬
(
Normal
fracture stress
)
‫كما‬
‫أنه‬
‫ليس‬
‫هناك‬
‫أي‬
‫دالئل‬
‫مسبقة‬
‫توحي‬
‫بقرب‬
‫حدوث‬
‫هذا‬
‫النوع‬
‫من‬
‫التآكل‬
.
•
‫بع‬ ‫في‬ ‫باإلجهاد‬ ‫التآكل‬ ‫لها‬ ‫يحدث‬ ‫التي‬ ‫وسبائكها‬ ‫المعادن‬ ‫يبين‬ ‫اآلتي‬ ‫الجدول‬
‫األوساط‬ ‫ض‬
.
•
‫هذا‬
‫النوع‬
‫من‬
‫التآكل‬
‫يشبه‬
‫ا‬‫ا‬‫تمام‬
‫في‬
‫مظهره‬
‫النوع‬
‫السابق‬
(
‫تآكل‬
‫الشق‬
‫وق‬
‫اإلجهادي‬
)
‫حيث‬
‫تتعرض‬
‫السبيكة‬
‫لتشققات‬
‫بسبب‬
‫وجود‬
‫جهد‬
‫شد‬
‫في‬
‫وسط‬
‫تآكل‬
‫يتضمن‬
‫تحرير‬
‫ذرات‬
‫الهيدروجين‬
‫حيث‬
‫تنفذ‬
‫إلى‬
‫داخل‬
‫سطح‬
‫السبيك‬
‫ة‬
‫ا‬‫ا‬‫مسبب‬
‫ما‬
‫يدعى‬
‫بالتقصف‬
‫الهيدروجيني‬
.
•
‫إن‬
‫التمييز‬
‫بين‬
‫الفشل‬
‫الحاصل‬
‫بسبب‬
‫التقصف‬
‫الهيدروجيني‬
‫وذل‬
‫ك‬
‫الذي‬
‫يحدث‬
‫بسبب‬
‫تآكل‬
‫الشقوق‬
‫اإلجهادي‬
‫ال‬
‫يعد‬
‫أمرا‬
،‫ا‬‫ال‬‫سه‬
‫ويمكن‬
‫على‬
‫أي‬
‫حال‬
‫ال‬
‫تمييز‬
‫بينهما‬
‫عن‬
‫طريق‬
‫استجابة‬
‫الشق‬
‫لنوع‬
‫التيار‬
‫المسلط‬
.
‫فعندما‬
‫تتعجل‬
‫سرعة‬
‫التشققات‬
‫بسبب‬
‫تسليط‬
‫تيار‬
‫مصعدي‬
(
‫أنودي‬
)
،
‫فمعنى‬
‫ذلك‬
‫أن‬
‫هذه‬
‫ا‬
‫لتشققات‬
‫هي‬
‫تشققات‬
‫التآكل‬
‫اإلجهادي‬
‫وحينما‬
‫تتعجل‬
‫سرعة‬
‫نمو‬
‫الشق‬
‫عند‬
‫تسل‬
‫يط‬
‫تيار‬
‫مهبطي‬
(
‫كاثودي‬
)
،
‫فإن‬
‫التشققات‬
‫في‬
‫هذه‬
‫الحالة‬
‫تكون‬
‫هيدروجينية‬
‫الم‬
‫نشأ‬
:
‫أي‬
‫تقصف‬
،‫هيدروجيني‬
‫ذلك‬
‫ألن‬
‫تسليط‬
‫التيار‬
‫المهبطي‬
‫يؤدي‬
‫إلى‬
‫تحر‬
‫ير‬
‫الهيدروجين‬
‫الذري‬
.
•
‫يحدث‬
‫عندما‬
‫يكون‬
‫المعدن‬
‫في‬
‫حالة‬
‫ميتالورجية‬
‫معينة‬
‫تؤدي‬
‫إلى‬
‫جعل‬
‫منطقة‬
‫حدود‬
‫الحبيبات‬
(
Grain Boundaries
)
‫أكثر‬
‫ا‬‫ا‬‫نشاط‬
‫من‬
‫مناطق‬
‫الحبيبات‬
(
Grains
)
‫نفسها‬
.
‫هذا‬
‫النوع‬
‫من‬
‫التآكل‬
‫تعاني‬
‫منه‬
‫معظم‬
‫السبائك‬
‫مثل‬
‫سبائك‬
‫الصلب‬
‫المقاوم‬
‫للصدأ‬
‫والمعروفة‬
‫باسم‬
‫الفوالذ‬
‫أو‬
‫الصلب‬
‫األوستننيتي‬
(
Austenitic stainless steel
)
‫حيث‬
‫تؤدي‬
‫المعالجات‬
‫الحرارية‬
(
Heat
Treatment
)
‫في‬
‫مدى‬
‫من‬
425
‫إلى‬
815
‫درجة‬
‫مئوية‬
‫إلى‬
‫حدوث‬
‫تفاعل‬
‫ميتالورجي‬
(
Metallurgical Reaction
)
‫ينشأ‬
‫عنه‬
‫رابط‬
‫من‬
‫كربيدات‬
‫الكروم‬
Cr23C6
(
Chromium carbide
)
‫في‬
‫منطقة‬
‫حدود‬
‫الحبيبات‬
‫مؤدية‬
‫بذلك‬
‫إلى‬
‫اضمحالل‬
‫أو‬
‫زوال‬
‫الكروم‬
‫من‬
‫منطقة‬
‫حدود‬
‫الحبيبات‬
‫والمناطق‬
‫المجاورة‬
،‫لها‬
‫وعندما‬
‫تصل‬
‫نسبة‬
‫الكروم‬
‫إلى‬
‫أقل‬
‫من‬
10 %
‫تفقد‬
‫تلك‬
‫المناطق‬
‫مقاومتها‬
‫وتكون‬
‫ا‬‫ا‬‫موقع‬
‫ا‬‫ال‬‫مفض‬
‫للتآكل‬
.
•
‫أهم‬
‫الظواهر‬
‫العملية‬
‫للتآكل‬
‫ما‬
‫بين‬
‫الحبيبات‬
‫هي‬
‫تحلل‬
‫اللحام‬
(
Weld decay
)
‫وتظهر‬
‫بوضوح‬
‫في‬
‫عملية‬
‫لحام‬
‫الفوالذ‬
‫المقاوم‬
‫للصدأ‬
‫من‬
‫نوع‬
(
304
AISI
)
‫حيث‬
‫يمر‬
‫الفوالذ‬
‫خالل‬
‫عملية‬
‫اللحام‬
‫بمراحل‬
‫من‬
‫درجات‬
‫الحرارة‬
‫ولفترات‬
‫زمنية‬
‫معينة‬
.
‫المنطقة‬
‫التي‬
‫تمر‬
‫ب‬
‫مدى‬
‫درجات‬
‫التحسس‬
(
°
550
-
°
850
‫م‬
(
‫لفترة‬
‫زمنية‬
‫كافية‬
‫أثناء‬
‫اللحام‬
‫تصبح‬
‫عرضة‬
‫لمتآكل‬
‫بسبب‬
‫ترسب‬
‫الكربيدات‬
‫التي‬
‫تسحب‬
‫الكروم‬
‫من‬
‫المنطقة‬
‫المتاخمة‬
‫لحدود‬
‫الحبيبات‬
‫لتكوين‬
‫كربيدات‬
‫الكروم‬
‫ا‬‫ا‬‫تارك‬
‫المنطقة‬
‫المتاخمة‬
(
‫منطقة‬
‫نضوب‬
‫الكروم‬
)
‫غير‬
‫قادر‬
‫ة‬
‫على‬
‫تكوين‬
‫غشاء‬
(
‫طبقة‬
)
‫أكسيد‬
‫الكروم‬
‫بالنسبة‬
‫المنخفضة‬
‫والمتبقية‬
‫من‬
‫الكروم‬
‫مما‬
‫يؤدي‬
‫إلى‬
‫تآكل‬
‫بهذه‬
‫المنطقة‬
‫عند‬
‫تعرضها‬
‫لبع‬
‫ض‬
‫األوساط‬
‫مثل‬
‫حامض‬
‫النتريك‬
‫الداخن‬
(
Fuming Nitric Acid
)
‫في‬
‫حين‬
‫ال‬
‫تتآكل‬
‫المناطق‬
‫األخرى‬
.
•
‫تختلف‬
‫آلية‬
‫حصول‬
‫التآكل‬
‫ما‬
‫بين‬
‫الحبيبات‬
‫في‬
‫سبائك‬
‫األلمنيوم‬
‫العالية‬
‫المتانة‬
‫مثل‬
‫سبائك‬
(
Al- Zn- Mg
)
‫عما‬
‫هو‬
‫عليه‬
‫في‬
‫الفوالذ‬
‫المقاوم‬
‫للصدأ‬
.
‫بعد‬
‫التقسية‬
‫او‬
‫التصميد‬
‫بالترسيب‬
(
Precipitation Hardening
)
‫لسبائك‬
‫األلمنيوم‬
‫تترسب‬
‫دقائق‬
–
‫جزيئات‬
-
(
Mg Zn2
)
‫في‬
‫منطقة‬
‫حدود‬
‫الحبيبات‬
.
‫إن‬
‫هذه‬
‫الدقائق‬
‫تكون‬
‫أكثر‬
‫ا‬‫ال‬‫نب‬
"
‫أكثر‬
‫مهبطيه‬
"
–
‫كاثودية‬
-
‫من‬
‫المنطقة‬
‫المتاخمة‬
‫ل‬
‫ها‬
‫والتي‬
‫تكون‬
‫فقيرة‬
‫إلى‬
‫الخارصين‬
–
‫الزنك‬
-
‫والمغنيسيوم‬
‫مما‬
‫يسبب‬
‫تأثيرا‬
‫جلفانيا‬
‫بسبب‬
‫تآكل‬
‫المنطقة‬
‫المتاخمة‬
‫للدق‬
‫ائق‬
.
‫إن‬
‫درجة‬
‫مقاومة‬
‫سبائك‬
‫األلمنيوم‬
‫للتآكل‬
‫ما‬
‫بين‬
‫الحبيبات‬
‫يعتمد‬
‫على‬
‫طبيعة‬
‫وحجم‬
‫وكمية‬
‫وتوزيع‬
‫وجهد‬
‫الدقائق‬
‫المترسبة‬
‫والتي‬
‫ب‬
‫دورها‬
‫تعتمد‬
‫على‬
‫نوع‬
‫المعاملة‬
‫الحرارية‬
‫والميكانيكية‬
.
•
‫في‬
‫هذا‬
‫النوع‬
‫تتعرض‬
‫بعض‬
‫السبائك‬
‫في‬
‫أوساط‬
‫وتحت‬
‫ظروف‬
‫معينة‬
‫إلى‬
‫ما‬
‫يسمى‬
‫بالنزع‬
‫االختياري‬
‫وهو‬
‫زوال‬
‫أو‬
‫ذوبان‬
‫أحد‬
‫عناصر‬
‫السبيكة‬
‫األكثر‬
‫ا‬‫ا‬‫نشاط‬
‫وبقاء‬
‫العنصر‬
‫أو‬
‫العناصر‬
‫األخرى‬
(
De-Alloying
)
‫مما‬
‫يؤدي‬
‫إلى‬
‫حدوث‬
‫فشل‬
(
‫تآكل‬
)
‫عام‬
‫متجانس‬
‫والذي‬
‫قد‬
‫يشمل‬
‫كل‬
‫أجزاء‬
‫سطح‬
‫السبيكة‬
‫أو‬
‫فشل‬
‫موضعي‬
.
‫النوع‬
‫األول‬
(
‫العام‬
)
‫يؤدي‬
‫إلى‬
‫فقدان‬
‫المقاومة‬
‫الميكانيكية‬
‫للسبيكة‬
‫والنوع‬
‫الثاني‬
‫يؤدي‬
‫إلى‬
‫حصول‬
‫ثقب‬
‫في‬
‫األجزاء‬
‫ذات‬
‫السمك‬
‫القليل‬
.
‫إن‬
‫أكثر‬
‫أنواع‬
‫السبائك‬
‫عرضة‬
‫لظاهرة‬
‫النزع‬
‫االختياري‬
‫سبيكة‬
‫النحاس‬
‫األصفر‬
(
Brass
)
‫التي‬
‫يتم‬
‫فيها‬
‫زوال‬
‫الخارصين‬
‫من‬
‫السطح‬
‫وبقاء‬
‫النحاس‬
‫حيث‬
‫تدعى‬
‫ذ‬‫حينئ‬
‫هذه‬
‫الحالة‬
‫بظاهرة‬
‫إزالة‬
‫الخارصين‬
(
De-zincification
)
‫إن‬
‫حدوث‬
‫هذه‬
‫الظاهرة‬
–
‫ظاهرة‬
‫إزالة‬
‫الخارصين‬
-
‫في‬
‫النحاس‬
‫األصفر‬
‫يمكن‬
‫الكشف‬
‫عنها‬
‫بسهولة‬
‫وبالعين‬
،‫المجردة‬
‫ذلك‬
‫ألن‬
‫المنطقة‬
‫التي‬
‫تتعرض‬
‫لهذا‬
‫الفشل‬
‫يكون‬
‫لونها‬
‫أحمرا‬
‫ومميزا‬
‫عن‬
‫اللون‬
‫األصفر‬
‫المعروف‬
‫لسبيكة‬
‫النحاس‬
‫األصفر‬
.
‫وقد‬
‫تحصل‬
‫هذه‬
،‫الظاهرة‬
‫ولكن‬
‫بشكل‬
‫اق‬
‫ل‬
‫في‬
‫سبائك‬
،‫أخرى‬
‫مثل‬
‫ظاهرة‬
‫إزالة‬
‫األلمنيوم‬
(
De-aluminization
)
‫أو‬
‫ظاهرة‬
‫إزالة‬
‫الكوبلت‬
(
De-cobalitification
)
،
‫يحدث‬
‫أيضا‬
‫للحديد‬
‫الزهر‬
‫نفس‬
‫الخاصية‬
‫وتسمي‬
‫التآكل‬
‫الجرافيتي‬
(
Graphitization
)
‫حيث‬
‫يقوم‬
‫الجرافيت‬
‫بعمل‬
‫خلية‬
‫كهروكيميائية‬
‫مع‬
‫الحديد‬
‫ويتم‬
‫تآك‬
‫ل‬
‫الحديد‬
‫داخل‬
‫سبيكة‬
‫الزهر‬
‫مما‬
‫يؤدي‬
‫الي‬
‫انفصال‬
‫جزيئات‬
‫المعدن‬
‫من‬
‫الداخل‬
‫وبالتالي‬
‫عند‬
‫التعرض‬
‫ألقل‬
‫اجهاد‬
‫خارجي‬
‫فإن‬
‫المعد‬
‫ن‬
‫يتكسر‬
‫بسهولة‬
‫الي‬
‫أجزاء‬
‫حسب‬
‫مسارات‬
‫التآكل‬
‫داخله‬
.
• De-zincification
• Graphitic corrosion of a gray cast iron valve
•
‫يحدث‬
‫هذا‬
‫النوع‬
‫بسبب‬
‫عاملين‬
‫أحدهما‬
‫كيميائي‬
‫واألخر‬
‫ميكانيكي؛‬
‫فنتيجة‬
‫للحركة‬
‫النسبية‬
‫بين‬
‫المعدن‬
‫والما‬
‫ئع‬
(
‫السائل‬
‫أو‬
‫الغاز‬
)
‫المساعد‬
‫على‬
‫التآكل‬
‫يحصل‬
‫زيادة‬
‫أو‬
‫تعجيل‬
‫في‬
‫م‬
‫عدل‬
‫تحلل‬
‫المعدن‬
.
‫والفشل‬
‫الذي‬
‫يصيب‬
‫المعدن‬
‫بسبب‬
‫التع‬
‫رية‬
‫ليس‬
‫ا‬‫ا‬‫ميكانيكي‬
‫ا‬‫ا‬‫بحت‬
‫وإنما‬
‫يساعد‬
‫في‬
‫حدوثه‬
‫ا‬‫ا‬‫أيض‬
‫الطب‬
‫يعة‬
‫الكهروكيميائية‬
‫المساعدة‬
‫على‬
‫التآكل‬
‫لهذا‬
‫الوسط‬
‫المتحر‬
‫ك‬
.
‫وهذا‬
‫النوع‬
‫من‬
‫التآكل‬
‫له‬
‫اتجاه‬
‫محدد‬
‫يرتبط‬
‫باتجاه‬
‫مسار‬
‫ال‬
‫وسط‬
‫اآلكل‬
‫الذي‬
‫يتحرك‬
‫على‬
‫سطح‬
‫المعدن‬
.
‫وتزداد‬
‫ضراوته‬
‫عند‬
‫وجود‬
‫فقاعات‬
‫الهواء‬
‫أو‬
‫جسيمات‬
‫صلبة‬
‫عالقة‬
‫كالرمل‬
.
‫ويستشري‬
‫هذا‬
‫النوع‬
‫في‬
‫الظروف‬
‫التي‬
‫توجد‬
‫بها‬
‫سرعات‬
‫عالية‬
‫وسريان‬
،‫دوامي‬
‫فكثيرا‬
‫ما‬
‫يالحظ‬
‫في‬
‫القالبات‬
‫والمضخات‬
‫واألنابيب‬
‫ا‬‫ا‬‫خصوص‬
‫عند‬
‫االنحناءات‬
‫واألكواع‬
.
•
‫هو‬
‫تآكل‬
‫موضعي‬
‫شديد‬
‫يصيب‬
‫األجزاء‬
‫المعدنية‬
‫في‬
‫مناطق‬
‫الشقوق‬
(
Crevices
)
‫والمناطق‬
،‫المغطاة‬
‫ء‬‫ا‬‫ا‬‫سو‬
‫أكان‬
‫هذا‬
‫الغطاء‬
‫على‬
‫هيئة‬
‫مواد‬
‫معدنية‬
‫أو‬
‫كان‬
‫على‬
‫هيئة‬
‫مواد‬
‫غير‬
‫معدنية‬
‫مثل‬
،‫األقمشة‬
‫المواد‬
،‫البالستيكية‬
،‫المطاط‬
،‫الزجاج‬
‫الترسبات‬
،‫الطينية‬
‫الط‬
‫حالب‬
‫أو‬
‫األوساخ‬
.
‫ولحدوث‬
‫هذا‬
‫النوع‬
‫من‬
‫التآكل‬
‫يجب‬
‫توافر‬
‫محلول‬
‫راكد‬
(
‫الكتروليت‬
)
‫بين‬
‫الغطاء‬
‫والمادة‬
،‫المعدنية‬
‫ويسمى‬
‫هذا‬
‫النوع‬
‫ا‬‫ا‬‫أحيان‬
‫بأسماء‬
‫أخرى‬
‫مثل‬
‫تآكل‬
‫الحشوات‬
(
Gasket Corrosion
)
‫وتآكل‬
‫الترسبات‬
(
Deposit Corrosion
)
.
•
‫في‬
‫هذا‬
‫النوع‬
‫من‬
‫التآكل‬
‫تتكون‬
‫َقر‬‫ن‬
(Pits)
‫على‬
‫أجزاء‬
‫من‬
‫سطح‬
‫المعدن‬
‫دون‬
‫غيرها‬
.
‫هذه‬
‫النقر‬
‫ربما‬
‫تكون‬
‫صغيرة‬
-
‫وهو‬
‫الغالب‬
-
‫أو‬
،‫كبيرة‬
‫وربما‬
‫تكون‬
‫عميقة‬
‫أو‬
‫سطحية‬
.
‫كما‬
‫أن‬
‫هذه‬
‫النقر‬
‫قد‬
‫تكون‬
‫متباعدة‬
‫الواحدة‬
‫منها‬
‫مفصولة‬
‫عن‬
‫األخرى‬
‫أو‬
‫تكون‬
‫ذات‬
‫كثافة‬
‫عالية‬
‫ومتقاربة‬
‫ا‬‫ا‬‫جد‬
‫بحيث‬
‫يظهر‬
‫سطح‬
‫ا‬
‫لمعدن‬
‫ا‬‫ا‬‫خشن‬
‫ا‬‫ا‬‫جد‬
.
‫وهذا‬
‫النوع‬
‫يعد‬
‫من‬
‫أكثر‬
‫أنواع‬
‫ا‬
‫لتآكل‬
،‫خطورة‬
‫و‬
‫ذلك‬
‫لكونه‬
‫يؤدي‬
‫إلى‬
‫حصول‬
‫الفشل‬
‫في‬
‫األجزاء‬
‫المعدنية‬
‫بثق‬
‫بها‬
‫دون‬
‫فقدان‬
‫شيء‬
‫يذكر‬
‫من‬
‫وزنها‬
‫وكذلك‬
‫لكونه‬
‫يصعب‬
‫قياس‬
‫درج‬
‫ة‬
‫حدته‬
‫ا‬‫ا‬‫كمي‬
.
‫كما‬
‫أنه‬
‫يصعب‬
‫توقعه‬
‫بالقياسات‬
‫المعملية‬
‫ال‬
‫ختالف‬
‫عمق‬
‫وعدد‬
‫النقر‬
‫التي‬
‫تتكون‬
‫في‬
‫كل‬
‫مرة‬
‫تحت‬
‫ظروف‬
‫متش‬
،‫ابهة‬
‫ومثال‬
‫هذا‬
‫النوع‬
‫من‬
‫التآكل‬
:
‫هو‬
‫تآكل‬
‫المعادن‬
‫من‬
‫النوع‬
(
‫النش‬
‫ط‬
-
‫الخامد‬
)
‫مثل‬
:
‫األلمنيوم‬
‫والصلب‬
‫المقاوم‬
‫للصدأ‬
(
Stainless
Steel
)
‫في‬
‫محاليل‬
‫الهالوجينات‬
.
‫وهذا‬
‫النوع‬
‫يحدث‬
‫عادة‬
‫بات‬
‫جاه‬
‫الجاذبية‬
‫ونادرا‬
‫ما‬
‫يحدث‬
‫في‬
‫االتجاه‬
‫المعاكس‬
‫لها‬
.
•
‫مركبات‬ ‫وجود‬ ‫في‬ ‫النقري‬ ‫التآكل‬ ‫ينشط‬
‫البروميدات‬
‫ومرك‬
‫بات‬
‫الهيدروجي‬ ‫كبريتيد‬ ‫مثل‬ ‫الكبريتية‬ ‫والمركبات‬ ‫الكلور‬
‫ن‬
(
H2 S
. )
‫يظهر‬
‫هذا‬
‫التآكل‬
‫على‬
‫شكل‬
‫تلف‬
‫تدريجي‬
‫للمعدن‬
‫تسببه‬
‫بعض‬
‫الميكروبات‬
‫الدقيقة‬
‫الحية‬
.
‫تضم‬
‫هذه‬
‫الميكروبات‬
‫ا‬‫ال‬‫أشكا‬
‫م‬
‫جهرية‬
‫ال‬
‫ترى‬
‫بالعين‬
‫المجردة‬
‫وأخرى‬
‫أكبر‬
‫ا‬‫ا‬‫حجم‬
‫يمكن‬
‫أن‬
‫ترى‬
‫بالعين‬
‫المجردة‬
.
‫تمثل‬
‫هذه‬
‫الميكروبات‬
‫ا‬‫ا‬‫أنواع‬
‫خاصة‬
‫من‬
‫البكتريا‬
‫تولد‬
‫وتتكون‬
‫وت‬
‫عيش‬
‫في‬
‫أوساط‬
‫تتراوح‬
‫فيها‬
‫الدالة‬
‫الحامضية‬
(
PH = 0.7 to 11
)
‫ودرجة‬
‫حرارة‬
‫ما‬
‫بين‬
(
°
15.33
-
‫إلى‬
°
68
+
‫م‬
)
‫وحتي‬
‫ضغط‬
(
104.16
‫نيوتن‬
/
‫مم‬
²
=
1000
‫بار‬
‫تقريبا‬
)
‫تعد‬
‫مياه‬
‫البحر‬
‫وحقول‬
،‫البترول‬
‫ومياه‬
‫المجاري‬
"
‫اآلسنة‬
"
‫أو‬
‫في‬
‫التربة‬
‫وخاصة‬
‫الملوثة‬
‫منها‬
‫أمثلة‬
‫لهذه‬
‫األوس‬
‫اط‬
.
‫منها‬ ‫متعددة‬ ‫بصيغ‬ ‫البيولوجي‬ ‫التآكل‬ ‫سلوك‬ ‫في‬ ‫الحية‬ ‫الكائنات‬ ‫هذه‬ ‫تؤثر‬
:
‫أ‬
-
‫والمهبطية‬ ‫المصعدية‬ ‫التفاعالت‬ ‫على‬ ‫المباشر‬ ‫التأثير‬
.
‫ب‬
-
‫المعادن‬ ‫سطوح‬ ‫على‬ ‫الواقية‬ ‫الطبقة‬ ‫تكوين‬ ‫على‬ ‫المباشر‬ ‫التأثير‬
.
‫جـ‬
-
‫آكال‬ ‫وسط‬ ‫إلى‬ ‫الوسط‬ ‫تحويل‬ ‫ومنها‬ ‫للتآكل‬ ‫مالئمة‬ ‫ظروف‬ ‫توفير‬
.
‫د‬
-
‫المعدن‬ ‫سطح‬ ‫على‬ ‫الترسبات‬ ‫تكوين‬
.
‫الو‬ ‫طبيعة‬ ‫وعلى‬ ‫الحية‬ ‫الكائنات‬ ‫هذه‬ ‫نوعية‬ ‫عمى‬ ‫يعتمد‬ ‫وهذا‬ ‫تجمعات‬ ‫بهيئة‬ ‫أو‬ ‫منفردة‬ ‫بصورة‬ ‫إما‬ ‫الدقيقة‬ ‫الكائنات‬ ‫هذه‬ ‫تعمل‬ ‫قد‬
‫سط‬
.
•
‫فإن‬ ‫هذا‬ ‫ومع‬ ،‫متشابهتان‬ ‫والنقري‬ ‫الشقي‬ ‫التآكل‬ ‫من‬ ‫ل‬‫ك‬ ‫ميكانيكيتي‬ ‫أن‬ ‫إلى‬ ‫الباحثين‬ ‫من‬ ‫جمع‬ ‫يذهب‬
‫بينت‬ ‫كما‬ ‫األساسية‬ ‫االختالفات‬ ‫بعض‬ ‫هناك‬
‫يلي‬ ‫ما‬ ‫في‬ ‫تمثلت‬ ‫حيث‬ ‫ذلك‬ ‫األبحاث‬ ‫بعض‬
:
(1
‫كال‬
‫النوعين‬
‫له‬
‫عالقة‬
‫وثيقة‬
‫بالمحاليل‬
‫المحتوية‬
‫على‬
‫أيون‬
‫الكلور‬
‫إال‬
‫أن‬
‫التآكل‬
‫الشقي‬
‫يحدث‬
‫ا‬‫ا‬‫أيض‬
‫في‬
‫بيئات‬
‫تآكل‬
‫أخرى‬
‫مثل‬
‫المحاليل‬
‫الحمضية‬
.
(2
‫التآكل‬
‫الشقي‬
‫يحدث‬
‫بسبب‬
‫وجود‬
‫محلول‬
‫اركد‬
‫داخل‬
‫شق‬
‫بينما‬
‫التآكل‬
‫النقري‬
‫يحدث‬
‫ء‬‫ا‬‫ا‬‫سو‬
‫أكان‬
‫المحلول‬
‫ا‬‫ا‬‫راكد‬
‫أم‬
،‫ا‬‫ا‬‫متحرك‬
‫ونتيجة‬
‫لذلك‬
‫فإنه‬
‫يمكن‬
‫أن‬
‫يحدث‬
‫في‬
‫أي‬
‫ء‬‫جز‬
‫من‬
‫سطح‬
‫المعدن‬
‫على‬
‫خالف‬
‫التآكل‬
‫الشقي‬
‫الذي‬
‫يكون‬
‫محصورا‬
‫بمنطقة‬
‫محدودة‬
‫وهي‬
‫منطقة‬
‫الشق‬
.
(3
‫الشقي‬ ‫التآكل‬ ‫حضانة‬ ‫فترة‬
(
Induction time
)
‫النقري‬ ‫التآكل‬ ‫في‬ ‫التي‬ ‫تلك‬ ‫من‬ ‫أقل‬
.
(4
‫النقري‬ ‫بالتآكل‬ ‫مقارنة‬ ‫منخفضة‬ ‫جهود‬ ‫عند‬ ‫الشقي‬ ‫التآكل‬ ‫يحدث‬
.
•
‫يعرف‬
‫التآكل‬
‫الموضعي‬
‫كتآكل‬
‫انتقائي‬
‫يحدث‬
‫للمعدن‬
‫بتآكل‬
‫مساحات‬
‫صغيرة‬
‫من‬
‫سطح‬
‫المعدن‬
‫خالل‬
‫تعرضه‬
‫لبيئة‬
‫آكل‬
‫ة‬
‫ويحدث‬
‫كنتيجة‬
‫إلجهاد‬
‫تدميري‬
‫يتم‬
‫على‬
‫سطح‬
‫المعدن‬
‫نتيجة‬
‫تآكل‬
‫اجهاد‬
‫التعرية‬
‫وبعض‬
‫التآكالت‬
‫الكيميائية‬
‫في‬
‫وجود‬
‫سائل‬
‫موصل‬
(
‫كه‬
‫رل‬
–
‫إلكتروليت‬
)
.
•
‫التآكل‬ ‫من‬ ‫التالية‬ ‫األنواع‬ ‫التصنيف‬ ‫هذا‬ ‫تحت‬ ‫يندرج‬
:
1
-
‫النقري‬ ‫التآكل‬
.
2
-
‫االنتقائي‬ ‫التآكل‬
.
3
-
‫أإلجهادي‬ ‫التآكل‬
.
4
-
‫للكلور‬ ‫اإلجهادي‬ ‫التآكل‬
.
5
-
‫الكاوية‬ ‫للمواد‬ ‫اإلجهادي‬ ‫التآكل‬
.
•
‫التآكل‬ ‫عملية‬ ‫علي‬ ‫تؤثر‬ ‫التي‬ ‫العوامل‬
:
•
‫درجة‬
‫الحرارة‬
•
‫العناصر‬
‫المكونة‬
‫لسبيكة‬
‫للمعدن‬
•
‫طريقة‬
‫التصنيع‬
•
‫تأثير‬
‫المحلول‬
‫الموصل‬
(
‫الكهرل‬
‫أو‬
‫اإلليكتروليت‬
)
:
1
-
‫الخاليا‬
‫التركيزية‬
:
‫أ‬
-
‫األكسجينية‬ ‫التركيز‬ ‫خاليا‬
.
‫ب‬
-
‫الملحية‬ ‫التركيز‬ ‫خاليا‬
.
‫جـ‬
-
‫بالمعادن‬ ‫األيونية‬ ‫التركيز‬ ‫خاليا‬
.
‫د‬
-
‫والمثبطة‬ ‫النشطة‬ ‫الخاليا‬
.
2
-
‫الموصلة‬ ‫السوائل‬ ‫علي‬ ‫الحامضية‬ ‫درجة‬ ‫تأثير‬
(
PH
)
.
•
‫؟‬ ‫المعدن‬ ‫سطح‬ ‫علي‬ ‫التآكل‬ ‫خلية‬ ‫مكونات‬ ‫تجتمع‬ ‫كيف‬
C
A
Mean line
‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫تأثير‬
‫إختالف‬
‫ا‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫في‬ ‫األعلى‬ ‫الجزء‬ ‫يمثل‬ ‫حيث‬ ‫المعدنية‬ ‫األجزاء‬ ‫علي‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫تأثير‬
‫ألنود‬
.
‫المعدن‬ ‫لسبيكة‬ ‫المكونة‬ ‫العناصر‬ ‫تأثير‬
‫استيل‬ ‫االستانلس‬ ‫ألحواض‬ ‫النقري‬ ‫التآكل‬
‫الزهر‬ ‫لحديد‬ ‫االنتقائي‬ ‫النزع‬ ‫التآكل‬
‫المعدن‬ ‫لسبيكة‬ ‫المكونة‬ ‫العناصر‬ ‫تأثير‬
‫الحبيبا‬ ‫حدود‬ ‫نطاق‬ ‫في‬ ‫مركباته‬ ‫تتواجد‬ ‫لسكين‬ ‫الحبيبات‬ ‫بين‬ ‫ما‬ ‫تآكل‬
‫ت‬
.
‫للحامات‬ ‫الحبيبات‬ ‫بين‬ ‫ما‬ ‫تآكل‬
.
‫والتشغي‬ ‫التصنيع‬ ‫طريقة‬
‫ل‬
‫أو‬ ‫الشقوق‬ ‫تآكل‬ ‫مسببات‬ ‫اهم‬ ‫احد‬ ‫اللحامات‬ ‫وعيوب‬ ‫اللحامات‬ ‫تكون‬ ‫قد‬
‫االيوني‬ ‫التركيز‬ ‫تآكل‬
.
‫على‬ ‫انودية‬ ‫مناطق‬ ‫تشكيل‬ ‫مسببات‬ ‫اهم‬ ‫احد‬ ‫تكون‬ ‫قد‬ ‫التصنيع‬ ‫عيوب‬
‫المعدن‬ ‫سطح‬
.
‫لأليونات‬ ‫الناقل‬ ‫المائع‬
(
‫الكهرل‬
)
•
‫غالبا‬
‫ما‬
‫تتشكل‬
‫خاليا‬
‫التآكل‬
‫بسبب‬
‫اختالف‬
‫الوسط‬
‫الموصل‬
‫للكهرباء‬
(
‫الناقل‬
‫لأليونات‬
)
.
‫على‬
‫سبيل‬
‫المثال‬
،
‫الهياكل‬
‫واألنابيب‬
‫المعدنية‬
‫تحت‬
‫سطح‬
‫التربة‬
‫تتعرض‬
‫إلى‬
‫أنواع‬
‫مختلفة‬
‫من‬
‫الموائع‬
‫الموصلة‬
‫للكهرباء‬
(
‫إلكتروليت‬
)
‫نظرا‬
‫الختالف‬
‫مكونات‬
‫التربة‬
‫من‬
‫مكان‬
،‫آلخر‬
‫من‬
‫حيث‬
‫المواد‬
‫الكيميائية‬
‫المختلفة‬
،
‫أو‬
‫التركيزات‬
‫المختلفة‬
‫من‬
‫نفس‬
‫المادة‬
،
‫أو‬
‫تغيرات‬
‫في‬
‫درجة‬
‫ا‬
‫لحرارة‬
،
‫وبالتالي‬
‫تواجه‬
‫الهياكل‬
‫و‬
‫المنشآت‬
‫المعدنية‬
‫اختالفات‬
‫في‬
‫مستوي‬
‫الجهد‬
‫علي‬
‫امتداداتها‬
‫تحت‬
‫سطح‬
‫التربة‬
‫مما‬
‫يؤد‬
‫ي‬
‫الي‬
‫نشأة‬
‫خاليا‬
‫كهروكيميائية‬
‫تؤدي‬
‫الي‬
‫حدوث‬
‫التآكل‬
.
•
‫التربة‬ ‫في‬ ‫تحدث‬ ‫التي‬ ‫التآكالت‬ ‫من‬ ‫الكثير‬ ‫عن‬ ‫المسؤولة‬ ‫هي‬ ‫التركيز‬ ‫خاليا‬
.
‫ت‬ ، ‫المثال‬ ‫سبيل‬ ‫على‬
‫خطوط‬ ‫مر‬
‫األرض‬ ‫سطح‬ ‫تحت‬ ‫طريقها‬ ‫في‬ ‫التربة‬ ‫من‬ ‫مختلفة‬ ‫أنواع‬ ‫عبر‬ ‫األنابيب‬
.
‫النف‬ ‫آبار‬ ‫أغطية‬ ‫تخترق‬ ‫حيث‬
‫والغاز‬ ‫ط‬
‫التربة‬ ‫مكونات‬ ‫تركيبات‬ ‫من‬ ‫مختلفة‬ ‫طبقات‬
.
1
-
‫الـتـركـيـزيـة‬ ‫الـخــاليـا‬
‫أ‬
–
‫األكـسـجـيـنـية‬ ‫الـتـركــيـز‬ ‫خـاليـا‬
•
‫الكالسي‬ ‫وكلوريد‬ ‫الصوديوم‬ ‫كلوريد‬ ‫مثل‬ ‫معدنية‬ ‫الغير‬ ‫هي‬ ‫هنا‬ ‫المقصودة‬ ‫األمالح‬
‫وم‬
.
‫ب‬
–
‫الملحية‬ ‫الـتـركــيـز‬ ‫خـاليـا‬
‫التركيز‬ ‫خاليا‬
‫اآليوني‬
‫اطر‬ ‫او‬ ‫ثني‬ ‫اجهادات‬ ‫وجود‬ ‫نتيجة‬ ‫لالنفصال‬ ‫قابلة‬ ‫حرة‬ ‫ايونات‬ ‫وجود‬ ‫نتيجة‬ ‫تنشا‬
‫للمعدن‬ ‫حادة‬ ‫اف‬
‫وجود‬ ‫عند‬ ‫المعدن‬ ‫جسم‬ ‫لباقي‬ ‫بالنسبة‬ ‫كأنود‬ ‫بسهولة‬ ‫لالنفصال‬ ‫قابلة‬ ‫األجزاء‬ ‫هذا‬ ‫يجهل‬ ‫مما‬
‫كهرل‬
‫بخار‬ ‫مثل‬
‫الماء‬
.
‫جـ‬
–
‫بالمعادن‬ ‫األيوني‬ ‫الـتـركــيـز‬ ‫خـاليـا‬
‫د‬
–
‫والمثبطة‬ ‫النشطة‬ ‫الخـاليـا‬
•
‫تتكون‬
‫في‬
‫بعض‬
‫المعادن‬
‫طبقة‬
‫اكسيديه‬
‫بطبيعة‬
‫الحال‬
‫لحمايتها‬
‫من‬
‫التآكل‬
‫مثل‬
‫األلومنيوم‬
‫يتكون‬
‫عليه‬
‫طبقة‬
‫من‬
‫اكسيد‬
‫األلومني‬
‫وم‬
‫والفوالذ‬
‫الذي‬
‫ال‬
‫يصدأ‬
‫تتكون‬
‫عليه‬
‫طبقة‬
‫من‬
‫اكسيد‬
‫الكروم‬
‫تسمي‬
‫هذه‬
‫الطبقة‬
‫طبقة‬
‫مثبطة‬
‫حيث‬
‫انها‬
‫تعزل‬
‫المعدن‬
‫عن‬
‫التفاعل‬
‫مع‬
‫الوسط‬
‫المحيط‬
‫و‬
‫لكنها‬
‫تعمل‬
‫كالكاثود‬
‫عند‬
‫السطح‬
‫المقابل‬
‫للمعدن‬
‫ويمكن‬
‫ان‬
‫ينشا‬
‫عنها‬
‫تآكل‬
‫نقري‬
‫سريع‬
‫مع‬
‫المعدن‬
‫اذا‬
‫تم‬
‫فقط‬
‫جزء‬
‫من‬
‫الطبقة‬
‫المثبطة‬
‫حيث‬
‫تع‬
‫مل‬
‫الظروف‬
‫المحيطة‬
‫بالمعدن‬
‫علي‬
‫تكوين‬
‫خاليا‬
‫آكلة‬
‫بين‬
‫الكاثود‬
‫واألنود‬
‫والذي‬
‫يمثله‬
‫هنا‬
‫هو‬
‫جسم‬
‫المعدن‬
‫تحت‬
‫طبقة‬
‫االكسيد‬
.
•
‫غالبا‬
‫ما‬
‫تظهر‬
‫هذه‬
‫الحالة‬
‫بوضوح‬
‫عند‬
‫لحام‬
‫الفوالذ‬
‫المقاوم‬
‫للصدأ‬
‫أو‬
‫األلومنيوم‬
‫حيث‬
‫تمثل‬
‫طبقة‬
‫اللحام‬
‫ثغرة‬
‫مانعة‬
‫لتكوين‬
‫طبقة‬
‫األ‬
‫كسيد‬
‫المثبطة‬
‫وفي‬
‫نفس‬
‫الوقت‬
‫تكون‬
‫بقعة‬
‫اللحام‬
‫هي‬
‫المنطقة‬
‫األقل‬
‫عرضة‬
‫لألكسجين‬
‫مما‬
‫يساعد‬
‫على‬
‫حدوث‬
‫خليه‬
‫كهروكيميائية‬
.
•
‫الهيدروجيني‬ ‫الجهد‬ ‫او‬ ‫الهيدروجيني‬ ‫األس‬ ‫يعرف‬ ‫بداية‬
(
Potential Hydrogen
)
‫لدرجة‬ ‫كمقياس‬
‫قيمة‬ ‫من‬ ‫يتدرج‬ ‫حيث‬ ‫والسوائل‬ ‫للمحاليل‬ ‫الحامضية‬
1
‫إلى‬
14
‫وتصنف‬
‫التعادل‬ ‫درجة‬
‫عند‬
7
‫ومن‬
6
‫إلى‬
1
‫تتدرج‬
‫الحامضية‬ ‫درجة‬
‫القيمة‬ ‫عند‬ ‫ذروتها‬ ‫تصل‬ ‫بحيث‬
1
‫تصنف‬ ‫بينما‬ ،
‫القاعدية‬ ‫درجة‬
‫من‬
8
‫إلى‬
14
‫القيمة‬ ‫عند‬ ‫ذروتها‬ ‫تصل‬ ‫بحيث‬
14
.
2
-
‫الموصلة‬ ‫السوائل‬ ‫علي‬ ‫الحامضية‬ ‫درجة‬ ‫تأثير‬
(
PH
)
•
‫من‬
‫المعروف‬
‫في‬
‫علم‬
‫الحماية‬
‫الكاثودية‬
‫ان‬
‫كل‬
‫درجة‬
‫حامضية‬
‫تؤثر‬
‫بحوالي‬
60 mV
‫علي‬
‫قيمة‬
‫القراءة‬
‫لقيمة‬
‫جهد‬
،‫التآكل‬
‫فمثال‬
‫إذا‬
‫كان‬
‫عندنا‬
‫جهد‬
‫التآكل‬
ECORR
‫للمعدن‬
‫قيمته‬
(
-500 mV
)
‫عند‬
‫درجة‬
‫الحامضية‬
(
7
PH =
)
‫فستكون‬
‫قيمة‬
‫جهد‬
‫التآكل‬
ECORR
‫للمعدن‬
‫هي‬
(
-560 mV
)
‫عند‬
‫درجة‬
‫الحامضية‬
(
PH = 8
)
.
•
‫في‬
‫الشائع‬
‫تستخدم‬
‫درجة‬
‫الحامضية‬
‫بين‬
7
‫إلى‬
9
‫في‬
‫خزانات‬
‫المياه‬
‫الكبيرة‬
‫والغاليات‬
،‫البخارية‬
‫ودرجة‬
‫الحامضية‬
‫بين‬
5.5
‫إلى‬
7.5
‫في‬
‫الخزانات‬
‫الصغيرة‬
‫وخزانات‬
‫مكافحة‬
‫الحرائق‬
‫ويتوقف‬
‫ذل‬
‫ك‬
‫علي‬
‫نوع‬
‫المعادن‬
‫المستخدمة‬
‫ومراعاة‬
‫طبيعة‬
‫الموائع‬
‫المستخدمة‬
‫وظروف‬
‫الوسط‬
‫المحيط‬
.
1
2
3
4
5
CATHODIC PROTECTION LEC ((1)).pdf
CATHODIC PROTECTION LEC ((1)).pdf

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Welding electrode
Welding electrode Welding electrode
Welding electrode
 
cryogenic material
cryogenic materialcryogenic material
cryogenic material
 
Engineering materials
Engineering materialsEngineering materials
Engineering materials
 
SOLIDIFICATION OF CASTING
SOLIDIFICATION OF CASTINGSOLIDIFICATION OF CASTING
SOLIDIFICATION OF CASTING
 
U4 p1 welding metallurgy
U4 p1 welding metallurgyU4 p1 welding metallurgy
U4 p1 welding metallurgy
 
Heat treatment process for steel
Heat treatment process for steelHeat treatment process for steel
Heat treatment process for steel
 
12 fatigue of metals
12 fatigue of metals12 fatigue of metals
12 fatigue of metals
 
Tig welding ppt overview
Tig welding ppt overviewTig welding ppt overview
Tig welding ppt overview
 
Surface Treatment, Coating, Cleaning
Surface Treatment, Coating, CleaningSurface Treatment, Coating, Cleaning
Surface Treatment, Coating, Cleaning
 
Friction stir welding
Friction stir weldingFriction stir welding
Friction stir welding
 
Surface Treatment
Surface TreatmentSurface Treatment
Surface Treatment
 
Advanced Welding Technology
Advanced Welding TechnologyAdvanced Welding Technology
Advanced Welding Technology
 
Post weld heat treatment 06
Post weld heat treatment 06Post weld heat treatment 06
Post weld heat treatment 06
 
Laser hardening
Laser hardeningLaser hardening
Laser hardening
 
Diffusion welding by Limon Saha
Diffusion welding by Limon SahaDiffusion welding by Limon Saha
Diffusion welding by Limon Saha
 
ENGINEERING MATERIALS AND METALLURGY Part - I
ENGINEERING MATERIALS AND METALLURGY Part - IENGINEERING MATERIALS AND METALLURGY Part - I
ENGINEERING MATERIALS AND METALLURGY Part - I
 
Heat Treatment Process
Heat Treatment ProcessHeat Treatment Process
Heat Treatment Process
 
WELDING PROCESS
WELDING PROCESSWELDING PROCESS
WELDING PROCESS
 
Hydrogen Embrittlement
Hydrogen EmbrittlementHydrogen Embrittlement
Hydrogen Embrittlement
 
Aluminium alloys
Aluminium alloysAluminium alloys
Aluminium alloys
 

Similar to CATHODIC PROTECTION LEC ((1)).pdf

Diode and Transistor in Electronics and Electrical Circuits
Diode and Transistor in Electronics and Electrical CircuitsDiode and Transistor in Electronics and Electrical Circuits
Diode and Transistor in Electronics and Electrical Circuitsnaghamkadhum
 
المفاعلات النوويه الاندماجيه
المفاعلات النوويه الاندماجيهالمفاعلات النوويه الاندماجيه
المفاعلات النوويه الاندماجيهsaharabdelatty
 
المفاعلات النوويه الاندماجيه
المفاعلات النوويه الاندماجيهالمفاعلات النوويه الاندماجيه
المفاعلات النوويه الاندماجيهroaaebrahim
 
automotive electric 1
automotive electric 1 automotive electric 1
automotive electric 1 Salah Khaleel
 
شرائح العرض للمحاضرة الثانية عن النمذجة والمحاكاة
شرائح العرض للمحاضرة الثانية عن النمذجة والمحاكاةشرائح العرض للمحاضرة الثانية عن النمذجة والمحاكاة
شرائح العرض للمحاضرة الثانية عن النمذجة والمحاكاةRwaqOrg
 
منهج الكيمياء كامل ثانية 2018
منهج الكيمياء كامل ثانية 2018منهج الكيمياء كامل ثانية 2018
منهج الكيمياء كامل ثانية 2018Hossam Sewify
 

Similar to CATHODIC PROTECTION LEC ((1)).pdf (6)

Diode and Transistor in Electronics and Electrical Circuits
Diode and Transistor in Electronics and Electrical CircuitsDiode and Transistor in Electronics and Electrical Circuits
Diode and Transistor in Electronics and Electrical Circuits
 
المفاعلات النوويه الاندماجيه
المفاعلات النوويه الاندماجيهالمفاعلات النوويه الاندماجيه
المفاعلات النوويه الاندماجيه
 
المفاعلات النوويه الاندماجيه
المفاعلات النوويه الاندماجيهالمفاعلات النوويه الاندماجيه
المفاعلات النوويه الاندماجيه
 
automotive electric 1
automotive electric 1 automotive electric 1
automotive electric 1
 
شرائح العرض للمحاضرة الثانية عن النمذجة والمحاكاة
شرائح العرض للمحاضرة الثانية عن النمذجة والمحاكاةشرائح العرض للمحاضرة الثانية عن النمذجة والمحاكاة
شرائح العرض للمحاضرة الثانية عن النمذجة والمحاكاة
 
منهج الكيمياء كامل ثانية 2018
منهج الكيمياء كامل ثانية 2018منهج الكيمياء كامل ثانية 2018
منهج الكيمياء كامل ثانية 2018
 

CATHODIC PROTECTION LEC ((1)).pdf