Mühazirə 1 Texniki təhlükəsizlik haqqında Azərbaycan Respublikasının Qanunu

Mühazirə 9
Avadanlığın korroziyadan mühafizəsi

Korroziya bərk cisimlərin xarici səthində ətraf mühitlə qarşılıqlı təsir nəticəsində yaranan kimyəvi və elektrokimyəvi proseslərin dağıdıcı təsiridir. Korroziya metal itkisi ilə kifayətlənməyib, möhkəmlik, plastiklik və hermetikliyin pozulması nəticəsində metal konstruksiyaların sıradan çıxmasına, qəzaların törənməsinə əlverişli şərait yaradır.

Mənşəyinə görə korroziyanı iki yerə bölürlər: - kimyəvi və elektrokimyəvi.
Kimyəvi korroziya - korroziya mühitinin metala təsiri nəticəsində baş verir. Bu zaman metalın oksidləşməsi və mühitin oksidləşdirici komponentinin reduksiyası hissələrə bölünmədən bir akt üzrə gedir.
Kimyəvi korroziya bəzi elektrolit olmayan mayelərin və qazların metal səthinə təsiri nəticəsində də baş verə bilər. Neft məhsullarının tərkibinə daxil olan karbohidrogenlər təmiz halda metala təsir etmir. Ancaq, onların tərkibində kükürdlü birləşmələr olan zaman korroziyaya uğraya bilirlər. Qeyri-elektrolitlərin üzərinə su düşdükdə onların tərkibində olan qarışıqlar hiss olunacaq dərəcədə aktivləşir və bu zaman korroziya prosesinin mexanizmi dəyişilir (kimyəvi korroziya elektrokimyəvi korroziyaya çevrilir).
Hidrogen-sulfid 350⁰C-dən yuxarı temperaturlarda dəmirə təsir etdikdə dəmir-sulfid əmələ gəlir. Yüksək təzyiq və temperaturda hidrogenlə hidrogenləşmə prosesində hidrogen korroziyası baş verir, o da sementiti (Fe₃ C) dağıdır və metanı aşağıdakı sxem üzrə çıxarır:


Fe₃C+2H₂ 3Fe+CH₄ (9.1)

Alınan metan metaldan çıxmır, onun kənarlarında yığılır və kristalarası və ya transkristalla korroziya əmələ gətirir.

Elektrokimyəvi korroziya həlledici elektrolitin metala təsiri nəticəsində baş verir. Bu zaman metal atomlarının ionlaşması və oksidləşdirici komponentin reduksiyası bir akt üzrə getmir və onların sürəti metalın elektrod potensialının böyüklüyündən asılı olur. Elektrokimyəvi korroziya, demək olar ki, iki anod və katod bir-birindən asılı olmayan, ancaq bir-birinə elektrik balansı vasitəsilə birləşmiş elektrokimyəvi prosesin nəticəsidir. Anod prosesində metal kationları həllediciyə keçir, katod prosesində isə azad olan elektronlar oksidləşərək birləşir (şəkil 9.2).

Şək. 9.1. Anod prosesinin sxemi.

Anod prosesinin tormozlanması və ya katod prosesinin sürətinin tənzimlənməsi ilə təsir etməklə elektrokimyəvi korroziyanı yubatmaq olar.

Bir sıra korroziya prosesində korroziya məhsulu metalın səthində əmələ gəlir, ona görə də korroziyanın xarakteri və onun sürəti hiss olunacaq dərəcədə əmələ gələn nazik qatın xassəsinə görə müəyyən olunur. Metalın səthində möhkəm, davamlı nazik qat əmələ gələrsə, bu zaman korroziyanın sürəti azalır və bəzən isə bu proses ümumiyyətlə dayanır.
Korroziyanın növünü və xarakterini müəyyən edən göstəricilər rəngarəngdir. Metalın korroziyaya uğramasının əsas səbəbi onun öz xassəsindən asılıdır. Metalların və korroziya mühitlərinin və onların kontakt şəraitinin müxtəlif olması səbəbindən müxtəlif növ korroziyalar yaranır. Metalların korroziyasını 4 sinfə bölürlər:
1. Korroziya yaranan mühitin növünə görə (qaz, turşu, qələvi, dəniz suyu, atmosfer və s. mühitində yaranan);
2. Korroziyanın dağıdıcılıq xarakterinə görə(müntəzəm, qeyri müntəzəm);
3. İstismar şəraitindən asılı (sürtünmədən yaranan, metalın yonulmasından, gərginlik altında və s.);
4. Gedən prosesin nəticəsindən (kimyəvi və elektrokimyəvi).
Birinci qrup korroziyaya demək olar ki, izahat tələb edilmir. Dördüncü qrup haqqında irəlidə artıq danışılmışdır.
Müntəzəm korroziya konstruksiyanın mexaniki möhkəmliyinə nisbətən az təsir edir. Qeyri müntəzəm korroziya isə əksinə metalın ayrı-ayrı səthində müxtəlif qalınlıqda və yaxud müəyyən bir hissədə metal daxilində cəmləşərək onun köpməsinə və ayrı-ayrı qatlara ayrılmasına səbəb olur.
Qeyri müntəzəm korroziya müxtəlif xəlitələrdən hazırlanmış metal daxilində hər hansı bir xəlitənin korroziyaya uğramasından metalda yaranan ümumi korroziyanı da aid etmək olar.
Qeyri müntəzəm korroziyanın yerli, kristallararası və s. növləri də mövcuddur.
Korroziya prosesinin təhlükəlilik dərəcəsi onun sürəti, daxil olma dərinliyi və səthindən asılıdır.
Korroziyanın əsas göstəricisi onun inkişaf sürətidir. Bu sürət bir il ərzində korroziya tərəfindən dağıdılan qatın millimetrlərlə qalınlığına bərabərdir.
Korroziyanın davamlılığı 10 qrupa ayrılan xüsusi şkala ilə təyin edilir. Birinci qrupa korroziya sürəti 0,001mm/ildən az olan tam davamlı materiallar, X qrupa korroziya sürəti 10mm/ildən çox olan davamsız materiallar aiddir.
Hər hansı bir avadanlıq layihə edilərkən materialın korroziyaya davamlılığı mütləq nəzərə alınmalı, korroziya yeyilməsinə müvafiq konstruksiyanın divarının qalınlığı artırılmalıdır.
Korroziya texnoloji prosesin gedişi zamanı qeyri müntəzəm istilik zonalarının yaranmasından, makro və mikro-elementlər yarada bilən müxtəlif metalların kontaktından, durğunluq zonalarının yaranmasından və s. yarana bilər. Konstruksiyada korroziya yaranması üçün imkan yarada bilən yarıqların olmasına yol vermək olmaz. Qaynaq işləri apardıqda qaynaq metalının kimyəvi tərkibi qaynaq olan metalın kimyəvi tərkibi ilə eyni olmalıdır.
Aparat və onun əlaqə xətləri üçün material seçdikdə texnoloji prosesin xüsusiyyətləri nəzərə alınmalıdır. Aparat daxilində mayenin səlis hərəkət etməsini təmin etmək lazımdır.
Adətən metal konstruksiyalar üçün əsas material müxtəlif dərəcədə legirlənmiş polad və çuqun götürülür. Qiymətli metal olan legirlənmiş polada qənaət etmək üçün əksər hallarda konstruksiyanın əsas mexaniki yükdaşıyan hissəsi karbonatlı poladdan, mühafizə qatı isə qalınlığı 2-5mm olan legirlənmiş poladdan hazırlanır.
Korroziyaya aqressiv olan mühitlərdə əlvan metallardan geniş istifadə edilir.
Neft-kimya və neft emalı sənayesi üçün avadanlıq hazırlayarkən daha çox qeyri-metal korroziyaya dözümlü materiallardan istifadə edilir. Bu materiallar kimyəvi dözümlükdən əlavə, yaxşı elektrik və istilik izolyasiyası xassəsinə malikdirlər. Ən çox andezit və beştaunitdən, turşuya davamlı keramikadan, emal örtüyündən istifadə olunur. Üzvi kimya materiallarından plastmas, qrafit əsasında hazırlanmış materiallar, rəngli lak örtüyündən və s. istifadə edilir. Son vaxtlar avadanlığın metal hissələrinin mühafizəsi üçün inhibitorlardan istifadə edilir. Korroziya mühitinə az miqdarda əlavə etdikdə metalın elektrokimyəvi korroziyasının sürətini azaldan maddələrə inhibitor deyilir.
Elektrokimyəvi korroziya prosesini tormozlama mexanizminə görə inhibitorlar anod (xromatlar, bixromatlar, nitratlar və s.), katod (ZnSO_4, ZnCl₂) ekranlayıcı və qarışıq tipli olurlar. İnhibitorlar metalın səthinə adsorbsiya olunaraq, anod prosesinin qarşısını alır, həmçinin katod reaksiyasına mane olur və ya ekranlayıcı qat əmələ gətirərək metalı elektrolitdən izolə edir.
İnhibitorlardan əsasən soyutma sistemində, kondensasiya qurğularında, tutumlarda və həmçinin metal məmulat müvəqqəti konservasiya edilən zaman istifadə olunur.
Neftin ilk emalı prosesində, su fazasında olan xloridlər, xlor turşusu və hidrogen sulfidin təsirindən yaranan korroziyanın qarşısını almaq üçün İKB-1, İKB-2 və katapin K inhibitorlarından istifadə olunur. İnhibitorlar, adətən, prosesə fasiləsiz olaraq ammonyakla birlikdə verilir.
AT və AVT qurğularında su təchizatı dövri sistemində metalın mühafiəsi üçün suda həll olunan İKB-4 adlı inhibitor işlədilir.
Tutumlarda, yeraltı boru kəmərlərində və başqa yeraltı metal qurğularında korroziyaya qarşı mübarizə başlıca olaraq katod və protektor mühafizəsidir.
Katod mühafizəsi zamanı (şəkil 1.3.) qorunan obyekt (burada boru kəməri-1) xarici daimi cərəyanın (3) mənfi qütbünə birləşdirilir və o, katoda çevrilir. Cərəyan mənbəyinin müsbət qütbü xüsusi torpaqlayıcı ilə (5) birləşdirilir ki, bu da anod rolunu oynayır. Beləliklə, qapanmış elektrik zənciri alınır ki, bundan da cərəyan anodla yerdən keçərək qorunan boru kəmərinə (1) ötürülür, sonra isə mənfi qütbün xarici cərəyan mənbəyinə (3) gedir. Bu zaman anod torpaqlayıcı tədricən dağılır və boru kəmərinin mühafizəsini təmin edir. Cərəyan mənbəyi kimi müxtəlif növ katod mühafizəsi stansiyaları (harada ki, dəyişən cərəyan sabit cərəyana çevrilir) və ya kimyəvi cərəyan mənbəyi (qalvanik elementlər, akkumulyatorlar) istifadə edilir. Burada anod torpaqlayıcı rolunu polad, kömür və qrafit elektrodlar oynayır.

Şəkil 9.2

Şək.9.2.Katod mühafizəsinin sxemi

Katod mühafizəsinin müsbət cəhətləri ondan ibarətdir ki, o uzunömürlü, etibarlıdır. Çatışmayan cəhəti-iş rejimi avtomatik olaraq yerinə yetirildikdə mürəkkəb aparatlarla idarə olunması və sərbəst daimi cərəyan mənbəyindən istifadə edilməsidir.

Protektor mühafizəsi hərəkət prinsipinə görə katod mühafizəsinin bir növü sayılır. Onların bir-birindən fərqi ondan ibarətdir ki, elektrik birləşməsində protektordan istifadə edilir (şəkil 1.4.).

Şək. 9.3. Protektor mühafizəsinin sxemi.

Protektor (5) və qorunan konstruksiya (1) izolyasiya olunmuş kabellər (2) vasitəsilə birləşərək qısa qapanmış qalvanik element əmələ gətirir. Burada elektrolit rolunu nəm torpaq, katod rolunu mühafizə olunan obyektin metalı və anod rolunu protektorun metalı oynayır. Yaranan mühafizə cərəyanı elektrokimyəvi korroziya cərəyanını sıxır və qorunan obyektdə elektrik potensial mühafizəsi yaradır. Bu zaman protektor, anod olaraq, yavaş-yavaş dağılır.
Protektor əlvan metallardan (Zn, Al, Mg və onların ərintiləri) hazırlanır.