فناوری پردازش سطح فلزات، تجهیزات دریایی را در برابر خوردگی محافظت می‌کند”

Thread Content

جهت‌گیری‌ها و نکات کلیدی در زمینه توسعه تجهیزات مهندسی دریایی و کشتی‌های پرفناور در دهه آینده عمدتاً در حوزه‌های زیر خواهد بود: (۱) تجهیزات استخراج منابع دریایی； (۲) تجهیزات توسعه منابع فضای دریایی ； (۳) پلتفرم آزمایش و ارزیابی جامع ； (۴) کشتی‌های پرفناور ； (۵) تجهیزات پشتیبان اصلی. و برای دستیابی به اهداف استراتژیک «تولید چین ۲۰۲۵» و تسریع در ارتقای سطح فناوری صنعتی تجهیزات مهندسی دریایی و کشتی‌های پیشرفته کشورمان، لازم است به قابلیت مقاومت تجهیزات دریایی در برابر خوردگی توجه کرده و کیفیت و عملکرد آن‌ها را تضمین نمود. اقیانوس محیطی بسیار خورنده است؛ دلیل اصلی آن، وجود مقادیر زیادی نمک‌های معدنی در آب دریاست. به همین دلیل، به راحتی می‌تواند با تجهیزات دریایی ساخته شده از فلز، پیل‌های الکتریکی ایجاد کند و منجر به خوردگی در مقیاس میکروسکوپی شود. علاوه بر این، بسیاری از موجودات دریایی به بدنه تجهیزات می‌چسبند؛ این امر نه تنها سرعت عملکرد تجهیزات را کاهش می‌دهد، بلکه آن‌ها اسیدهای آلی یا مواد قوی خورنده‌ای مانند دی‌اکسید گوگرد و هیدروژن سولفید نیز ترشح می‌کنند. در نتیجه، آسیب‌های چندمقیاسی، از مقیاس میکروسکوپی گرفته تا مقیاس مزوسکوپی و سپس مقیاس ماکروسکوپی، به بدنه تجهیزات وارد می‌شود. بسته به ناحیه خوردگی، ویژگی‌های خوردگی نیز متفاوت است. اشکال اصلی خوردگی شامل خوردگی یکنواخت، خوردگی نقطه‌ای، خوردگی در شکاف‌ها، خوردگی ناشی از ضربه، خوردگی حبابی، سایش، خوردگی الکتروشیمیایی و غیره است؛ این انواع خوردگی اغلب با طراحی ساختاری تجهیزات دریایی یا عوامل فلزکاری مرتبط هستند. عوامل اصلی که منجر به خوردگی تجهیزات در اقیانوس می‌شوند، عبارتند از عوامل شیمیایی، فیزیکی، زیستی، منطقه‌ای، فشاری و فرسایشی. علاوه بر عوامل خوردگی، از آنجایی که تجهیزات دریایی ممکن است مدام در مناطق مختلف دریایی به زیر آب و به سطح بروند، با مشکلات متعددی از نوع خسارات مکانیکی نیز روبرو هستند. به عنوان مثال، با افزایش عمق فرو رفتن، مقدار بارهای متناوب نیز بیشتر می‌شود و خستگی فرکانس پایین در مواد پایه اجتناب‌ناپذیر است. و به دلیل وجود عواملی مانند خوردگی نقطه‌ای، شرایط بحرانی برای بروز آسیب مکانیکی در ماده پایه، کمتر و کمتر می‌شود. بنابراین، برای تضمین عملکرد و کارکرد ایمن تجهیزات دریایی، محافظت از مواد سازنده این تجهیزات با استفاده از روش‌های فنی لازم، امری بسیار مهم محسوب می‌شود. برای محافظت از سطح مواد پایه تجهیزات دریایی، این کار عمدتاً از طریق سه روش انجام می‌شود: (۱) پردازش سطحی برای بهبود خواص ضدخوردگی و مقاومت در برابر فرسودگی مواد پایه ； (۲) استفاده از روش محافظت کاتدی برای محافظت در برابر خوردگی مواد پایه ； (۳) محافظت جامع ماده پایه از طریق روش پوشش‌دهی. ۱. کاربرد پردازش سطحی مواد پایه در زمینه استفاده از مواد بنیادی، مانند زیردریایی‌های عمیق کشور ما، شامل استفاده از فولادهایی با استحکام خمشی حداقل ۷۸۵ مگاپاسکال است؛ فولادهایی که دارای استحکام بالا، انعطاف‌پذیری خوب و قابلیت جوشکاری هستند و برای ساخت بدنه‌های مقاوم در برابر فشار مناسب‌اند. با استفاده از فناوری‌های ویژه پردازش سطح فلزات، **مقاومت فولاد در برابر خوردگی ناشی از آب دریا و فشارها افزایش یافته است.** ۲. کاربرد روش محافظت کاتدی: به دلیل ویژگی‌های خاص فولاد، اگرچه این ماده می‌تواند تا حدی در برابر خوردگی مقاومت کند، اما در نهایت نمی‌تواند الزامات مربوط به محافظت در برابر خوردگی را برآورده کند. بنابراین، لازم است اقدامات محافظتی دیگری نیز بر روی ساختار فولاد انجام شود. روش محافظت کاتدی، روشی برای محافظت از پایه‌های مواد از دیدگاه الکتروشیمیایی است؛ اصل اساسی آن، وارد کردن تعداد مشخصی الکترون به فلزی است که قرار است محافظت شود، تا آن فلز در حالت کاهشی باقی بماند و در نتیجه محافظت شود. ۳. کاربرد روش محافظت با لایه‌پوشش: اگرچه روش محافظت کاتدی تا حدی خوردگی الکتروشیمیایی را کاهش می‌دهد، اما اغلب نمی‌تواند از خوردگی شیمیایی ناشی از موجودات دریایی جلوگیری کند و نمی‌تواند ماده پایه را به طور کامل از محیط خورنده جدا کند. بنابراین، لایه پوششی اضافی بسیار مهم می‌شود. روش‌های فعلی حفاظت از کشتی‌ها نیز عمدتاً از ترکیب روش‌های حفاظت کاتدی و پوشش‌دهی برای حفاظت استفاده می‌کنند. با افزایش مداوم میزان آلودگی دریاها، محیط آب‌های دریایی پیچیده‌تر شده و مشکل خوردگی فلزات در این محیط نیز بیشتر به چشم می‌خورد. در آینده، قطعاً الزامات بیشتری برای مقاومت تجهیزات دریایی در برابر خوردگی وجود خواهد داشت.