धातुओं के सभी मौजूदा प्रकार के विनाश में, सबसे आम इलेक्ट्रोकेमिकल संक्षारण है, जो इलेक्ट्रोलाइटिक रूप से प्रवाहकीय माध्यम के साथ इसकी बातचीत के परिणामस्वरूप होता है। इस घटना का मुख्य कारण उनके आसपास के वातावरण में धातुओं की थर्मोडायनामिक अस्थिरता है।
कई वस्तुएँ और संरचनाएँ इस प्रकार के क्षरण के अधीन हैं:
- गैस और पानी की पाइपलाइन;
- वाहनों के तत्व;
- धातु से बनी अन्य संरचनाएँ।
संक्षारक प्रक्रियाएं, यानी जंग, वायुमंडल में, जमीन में और यहां तक कि खारे पानी में भी हो सकती हैं। इलेक्ट्रोकेमिकल जंग की अभिव्यक्तियों से धातु संरचनाओं को साफ करना एक जटिल और लंबी प्रक्रिया है, इसलिए इसकी घटना को रोकना आसान है।
मुख्य किस्में
इलेक्ट्रोलाइट्स में संक्षारण के दौरान, रासायनिक ऊर्जा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। इस संबंध में, इसे इलेक्ट्रोकेमिकल कहा जाता है। निम्नलिखित प्रकार के विद्युत रासायनिक संक्षारण को अलग करने की प्रथा है।
intergranular
इंटरग्रेन्युलर संक्षारण एक ऐसी खतरनाक घटना को संदर्भित करता है जिसमें निकल, एल्यूमीनियम और अन्य धातुओं की अनाज सीमाएं चयनात्मक तरीके से नष्ट हो जाती हैं। परिणामस्वरूप, सामग्री की मजबूती और प्लास्टिक गुण नष्ट हो जाते हैं। इस प्रकार के क्षरण का मुख्य खतरा यह है कि यह हमेशा दृष्टि से दिखाई नहीं देता है।
खड़ा
तांबे और अन्य धातुओं की सतह के अलग-अलग क्षेत्रों में इलेक्ट्रोकेमिकल क्षरण एक बिंदु क्षति है। घाव की प्रकृति के आधार पर, बंद, खुले और सतही गड्ढे भी होते हैं। प्रभावित क्षेत्रों का आकार 0.1 मिमी से 1.5 मिमी तक भिन्न हो सकता है।
स्लॉटेड
क्रेविस इलेक्ट्रोकेमिकल संक्षारण को आमतौर पर दरारें, अंतराल और दरारें के स्थानों पर धातु संरचनाओं के विनाश की एक बढ़ी हुई प्रक्रिया कहा जाता है। दरार का क्षरण हवा, गैस मिश्रण और समुद्री जल में हो सकता है। इस प्रकार का विनाश गैस पाइपलाइनों, जहाजों के तल और कई अन्य वस्तुओं के लिए विशिष्ट है।
स्लॉट की दीवारों तक पहुंचने में कठिनाई के कारण ऑक्सीकरण एजेंट की थोड़ी मात्रा की स्थिति में संक्षारण की घटना आम है। इससे अंतराल के अंदर संक्षारक उत्पाद जमा हो जाते हैं। अंतराल के आंतरिक स्थान में निहित इलेक्ट्रोलाइट संक्षारण उत्पादों के हाइड्रोलिसिस के प्रभाव में बदल सकता है।
धातुओं को दरारों के क्षरण से बचाने के लिए, कई तरीकों को लागू करने की प्रथा है:
- अंतराल और दरारें सील करना;
- विद्युत रासायनिक सुरक्षा;
- निषेध की प्रक्रिया.
निवारक तरीकों के रूप में, केवल उन सामग्रियों का उपयोग किया जाना चाहिए जो जंग के लिए कम से कम संवेदनशील हों, साथ ही शुरू में गैस पाइपलाइनों और अन्य महत्वपूर्ण वस्तुओं को सक्षम और तर्कसंगत रूप से डिजाइन करें।
कई मामलों में सक्षम रोकथाम जिद्दी जंग से धातु संरचनाओं की बाद की सफाई की तुलना में एक सरल प्रक्रिया है।
संक्षारण स्वयं कैसे प्रकट होता है?
संक्षारक प्रक्रिया के दौरान एक उदाहरण के रूप में, कोई विभिन्न उपकरणों, कार घटकों, साथ ही धातु से बने और स्थित किसी भी संरचना के विनाश का हवाला दे सकता है:
- वायुमंडलीय हवा में;
- पानी में - समुद्र, नदियाँ मिट्टी में और मिट्टी की परतों के नीचे निहित हैं;
- तकनीकी वातावरण आदि में
जंग लगने की प्रक्रिया में, धातु एक मल्टीइलेक्ट्रॉनिक गैल्वेनिक सेल बन जाती है। इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि तांबा और लोहा इलेक्ट्रोलाइटिक माध्यम में संपर्क में आते हैं, तो तांबा कैथोड है, और लोहा एनोड है। तांबे को इलेक्ट्रॉन दान करने से आयन के रूप में लोहा विलयन में प्रवेश करता है। हाइड्रोजन आयन तांबे की ओर बढ़ने लगते हैं और वहां विसर्जित हो जाते हैं। अधिक से अधिक नकारात्मक होते जाने पर, कैथोड जल्द ही एनोड की क्षमता के बराबर हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप संक्षारण प्रक्रिया धीमी होने लगती है।
विभिन्न प्रकार के क्षरण अलग-अलग तरीकों से प्रकट होते हैं। इलेक्ट्रोकेमिकल संक्षारण तब अधिक तीव्र होता है जब संक्षारक की तुलना में कैथोड में कम गतिविधि के साथ धातु का समावेश होता है - उन पर जंग तेजी से दिखाई देती है और काफी अभिव्यंजक होती है।
वायुमंडलीय संक्षारण आर्द्र हवा और सामान्य तापमान की स्थितियों में होता है। इस मामले में, धातु की सतह पर घुलनशील ऑक्सीजन के साथ नमी की एक फिल्म बनती है। जैसे-जैसे हवा की नमी और कार्बन और सल्फर के गैसीय ऑक्साइड की मात्रा बढ़ती है, धातु के विनाश की प्रक्रिया और अधिक तीव्र हो जाती है, बशर्ते:
- दरारें;
- खुरदरापन;
- संक्षेपण प्रक्रिया की सुविधा को भड़काने वाले अन्य कारक।
मिट्टी का क्षरण विभिन्न प्रकार की भूमिगत संरचनाओं, गैस पाइपलाइनों, केबलों और अन्य संरचनाओं को सबसे अधिक प्रभावित करता है। तांबे और अन्य धातुओं का विनाश मिट्टी की नमी के साथ उनके निकट संपर्क के कारण होता है, जिसमें घुलनशील ऑक्सीजन भी होती है। पाइपलाइनों का विनाश उनके निर्माण के छह महीने बाद ही हो सकता है, यदि जिस मिट्टी में उन्हें स्थापित किया गया है वह बढ़ी हुई अम्लता की विशेषता है।
विदेशी वस्तुओं से निकलने वाली आवारा धाराओं के प्रभाव में विद्युत क्षरण होता है। इसके मुख्य स्रोत विद्युत रेलवे, विद्युत लाइनें, साथ ही प्रत्यक्ष धारा पर चलने वाले विशेष प्रतिष्ठान हैं। अधिक हद तक, इस प्रकार का क्षरण निम्नलिखित के विनाश को भड़काता है:
- गैस पाइपलाइन;
- सभी प्रकार की संरचनाएं (पुल, हैंगर);
- विद्युत केबल;
- तेल पाइपलाइनें.
करंट की क्रिया इलेक्ट्रॉनों के प्रवेश और निकास के क्षेत्रों - यानी कैथोड और एनोड - की उपस्थिति को भड़काती है। सबसे तीव्र विनाशकारी प्रक्रिया एनोड वाले क्षेत्रों में होती है, इसलिए उन पर जंग अधिक ध्यान देने योग्य होती है।
गैस पाइपलाइनों और पानी की पाइपलाइनों के व्यक्तिगत घटकों का क्षरण इस तथ्य के कारण हो सकता है कि उनकी स्थापना की प्रक्रिया मिश्रित होती है, अर्थात यह विभिन्न सामग्रियों का उपयोग करके होती है। सबसे आम उदाहरण तांबे के तत्वों में गड्ढे और द्विधातु संक्षारण हैं।
तांबे और जस्ता मिश्र धातुओं के साथ लौह तत्वों की मिश्रित स्थापना के साथ, तांबे की ढलाई, यानी तांबे, जस्ता और टिन के मिश्र धातुओं के साथ संक्षारण प्रक्रिया कम महत्वपूर्ण होती है। विशेष तरीकों का उपयोग करके पाइपलाइनों के क्षरण को रोका जा सकता है।
जंग से बचाव के तरीके
घातक जंग से निपटने के लिए विभिन्न तरीकों का उपयोग किया जाता है। उनमें से उन पर विचार करें जो सबसे प्रभावी हैं।
विधि संख्या 1
सबसे लोकप्रिय तरीकों में से एक कच्चा लोहा, स्टील, टाइटेनियम, तांबा और अन्य धातुओं की विद्युत रासायनिक सुरक्षा है। क्या उस पर आधारित है?
धातुओं का इलेक्ट्रोकेमिकल प्रसंस्करण एक विशेष विधि है जिसका उद्देश्य विद्युत प्रवाह के प्रभाव में इलेक्ट्रोलाइट में एनोडिक विघटन द्वारा आकार, आकार और सतह खुरदरापन को बदलना है।
जंग के खिलाफ विश्वसनीय सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, ऑपरेशन शुरू होने से पहले ही धातु उत्पादों को विशेष साधनों से उपचारित करना आवश्यक है, जिसमें कार्बनिक और अकार्बनिक मूल के विभिन्न घटक होते हैं। यह विधि आपको एक निश्चित समय के लिए जंग की उपस्थिति को रोकने की अनुमति देती है, लेकिन बाद में आपको कोटिंग को अपडेट करना होगा।
विद्युत सुरक्षा एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें एक धातु संरचना प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह के बाहरी स्रोत से जुड़ी होती है। परिणामस्वरूप, इसकी सतह पर कैथोड प्रकार के इलेक्ट्रोड का ध्रुवीकरण होता है, और सभी एनोड क्षेत्र कैथोड में परिवर्तित होने लगते हैं।
धातुओं का विद्युत रासायनिक प्रसंस्करण एनोड या कैथोड की भागीदारी से हो सकता है। कुछ मामलों में, दोनों इलेक्ट्रोडों द्वारा धातु उत्पाद का वैकल्पिक प्रसंस्करण होता है।
कैथोडिक संक्षारण संरक्षण उन स्थितियों में आवश्यक है जहां संरक्षित की जाने वाली धातु निष्क्रिय होने की प्रवृत्ति नहीं दिखाती है। एक बाहरी वर्तमान स्रोत धातु उत्पाद से जुड़ा है - एक विशेष कैथोडिक सुरक्षा स्टेशन। यह विधि गैस पाइपलाइनों के साथ-साथ जल आपूर्ति और हीटिंग के लिए पाइपलाइनों की सुरक्षा के लिए उपयुक्त है। हालाँकि, इस पद्धति में सुरक्षात्मक कोटिंग्स के टूटने और विनाश के रूप में कुछ नुकसान हैं - यह नकारात्मक दिशा में वस्तु की क्षमता में महत्वपूर्ण बदलाव के मामलों में होता है।
विधि संख्या 2
धातुओं का इलेक्ट्रोस्पार्क प्रसंस्करण विभिन्न प्रकार के इंस्टॉलेशन - गैर-संपर्क, संपर्क और एनोड-मैकेनिकल का उपयोग करके किया जा सकता है।
विधि संख्या 3
गैस पाइपलाइनों और अन्य पाइपलाइनों को जंग से विश्वसनीय सुरक्षा के लिए, इलेक्ट्रिक आर्क स्प्रेइंग जैसी विधि का अक्सर उपयोग किया जाता है। इस पद्धति के लाभ स्पष्ट हैं:
- सुरक्षात्मक परत की महत्वपूर्ण मोटाई;
- उच्च स्तर का प्रदर्शन और विश्वसनीयता;
- अपेक्षाकृत सस्ते उपकरणों का उपयोग;
- सरल तकनीकी प्रक्रिया;
- स्वचालित लाइनों का उपयोग करने की संभावना;
- कम ऊर्जा लागत.
इस पद्धति के नुकसानों में संक्षारक वातावरण में संरचनाओं के प्रसंस्करण में कम दक्षता, साथ ही कुछ मामलों में स्टील बेस के लिए अपर्याप्त आसंजन शामिल है। किसी भी अन्य स्थिति में, ऐसी विद्युत सुरक्षा बहुत प्रभावी होती है।
विधि संख्या 4
विभिन्न प्रकार की धातु संरचनाओं - गैस पाइपलाइनों, पुल संरचनाओं, सभी प्रकार की पाइपलाइनों - की सुरक्षा के लिए एक प्रभावी जंग-रोधी उपचार की आवश्यकता होती है।
यह प्रक्रिया कई चरणों में की जाती है:
- प्रभावी सॉल्वैंट्स का उपयोग करके वसा जमा और तेल को पूरी तरह से हटाना;
- पानी में घुलनशील लवणों से उपचारित सतह की सफाई पेशेवर उच्च दबाव वाले उपकरणों का उपयोग करके की जाती है;
- मौजूदा संरचनात्मक त्रुटियों को दूर करना, किनारों का संरेखण - लागू पेंटवर्क को छिलने से रोकने के लिए यह आवश्यक है;
- सैंडब्लास्टर से सतह की पूरी तरह से सफाई - यह न केवल जंग हटाने के लिए किया जाता है, बल्कि खुरदरापन की वांछित डिग्री देने के लिए भी किया जाता है;
- संक्षारणरोधी सामग्री और एक अतिरिक्त सुरक्षात्मक परत का अनुप्रयोग।
गैस पाइपलाइनों और विभिन्न धातु संरचनाओं का उचित पूर्व-उपचार उन्हें ऑपरेशन के दौरान इलेक्ट्रोकेमिकल जंग के खिलाफ विश्वसनीय सुरक्षा प्रदान करेगा।
