در خصوص سازه های فلزی عوامل متعددی وجود دارند كه با درجات متفاوت بر روی میزان خوردگی فولاد در آب دریا تاثیر می گذارند. این عوامل شامل درجه حرارت آب، غلظت اكسیژن در آب دریا، PH آب دریا، زواید دریایی چسبیده به شمع ها، میزان شوری آب دریا، سرعت جریان آب بر روی سازه، مواد سایشی موجود در آب و تاثیرات الكتریكی فلزات غیر مشابه می شود. نقش اكسیژن در خوردگی در اثر آب دریا، نقش پیچیده ای است. اكسیژن با برخی از مواد از جمله فولاد، به عنوان قطب كاتدی عمل كرده، عمل خوردگی را تشدید می كند و با بقیه از جمله فولاد زنگ نزن با توسعه و تقویت فیلم های اكسید به عنوان عامل مقاوم خوردگی را كند می نماید. علاوه بر چنین اثرات مستقیمی، تغییر در غلظت اكسیژن از نقطه ای به نقطه دیگر بر روی سطح فلز می تواند جریان های خوردگی ایجاد نموده، سطوح با كمترین غلظت اكسیژن به عنوان آند خوردگی شدید را متحمل می شوند. شكل ظاهری معمولی خوردگی حفاظت نشده برای یك شمع یا پایه های سازه های حفاری نفت نشان می دهد كه حداكثر شدت خوردگی در ناحیه پاشش، دقیقآ بالای تراز فوقانی ناحیه جذر و مدی است. این نتیجه ناشی از این حقیقت است كه این ناحیه در تماس دائم با جریان پیوسته آب دریاست. دومین نقطه حداكثر شدت خوردگی زیر تراز تحتانی ناحیه جذر و مدی است كه در فرآیند تهویه تبدیل به آند شده است.
یك ناحیه ویژه با خوردگی تشدید شده،فصل مشترك بین فولاد بدون پوشش و بتن است. به عنوان مثال جایی كه شمع های فولادی به كلاهك بتنی در ناحیه پاشش وصل می شوند. حفاظت چنین ناحیه ای توسط آند فدا شونده تضمین می شود. وقتی ماسه های در حركت (مانند ناحیه موج ساحلی) یا جریان نمك های سایش دهنده به طور مداوم محصولات خورگی را جابجا می كنند، خوردگی شمع های فولاد میزان قابل ملاحظه ای شدت یافته مجددآ سطوح فولاد سالم در معرض فرآیند خوردگی واقع می شوند.
آسیب خوردگی در سازه های فولادی نتیجه شكست سیستم حفاظتی است. از آنجا كه فولاد در محیط دطیاایی دچار خوردگی می شود، جهت تامین دوام آن داشتن یك سیستم حفاظتی از پوشش های مختلف یا حفاظت كاتودیك یا آلیلژهای خاص از ضروریات است.ولی همان گونه كه ذكر شد، خوردگی زمانی اتفاق می افتد كه سیستم حفاظتی تسلیم شود. پوشش ها ممكن است در اثر آسیب دیدگی مانند خراش خوردن، تسلیم گردند. اساسآ پوشش های مختلف عمر مفید محدود دارند و لذا باید در طول عمر سازه مرتب نگهداری شوند. سیستم حفاظت كاتودیك نیز ممكن است در اثر تخلیه آندها یا شكست اجزاء ناشی از عدم نگهداری صحیح ولتاژ در یك سیستم جریان برق موثر تسلیم شوند.
فولاد غوطه ور همچنین در معرض خوردگی گالوانیكی (خوردگی در اثر تشكیل پیل شیمیایی) است. این نوع خوردگی زمانی رخ می دهد كه دو فلز غیر مشابه در تماس الكتریكی با هم بوده و هر دو مغروق باشند. در نتیجه یك جریان الكتریكی بین آنها برقرار شده، باعث می شود كه یكی از آنها سریعآ خورده شود. سرعت خرابی توسط تركیب فلزات، محیط پیرامونی و هدایت الكتریكی مانع كنترل می شود. آب شور یك هادی الكتریكی عالی است و خوردگی گالوانیكی ناشی از فلزات غیر مشابه در تماس با هم در سازه های دریایی از مسائل مهم است و لذا امكان بروز این نوع خوردگی در سازه های دریایی باید به طور جدی مد نظر باشد.
هنگامی كه بین نواحی مختلف پیرامون یك فلز واحد تفاوت محیطی وجود دارد، تاثیری شبیه خوردگی گالوانیكی می تواند اتفاق بیافتد. مثلآ با كاهش سطح اكسیژن در اثر محدود شدن دسترسی آزاد به آب اكسیژن دار تازه مثلآ در دنده های پیچ یا بین اعضای مختلف سازه، این تفاوت در مقدار اكسیژن می تواند باعث بروز یك جریان الكتریكی بین نواحی دارای مقادیر كم و زیاد اكسیژن ایجاد شده منجر به خوردگی تشدید شده گردد. این اثر به خصوص بر روی فولادهای زنگ نزن و آلیاژهای آلومینیوم شدید است. اختلاف محیطی فوق همچنین می تواند وقتی بخشی از سطح توسط یك ماده هادی الكتریكی مانند بتن پوشانده می شود، خوردگی را تشدید نماید. خوردگی توسط رفتار باكتری ها می تواند تشدید گردد. در غیاب اكسیژن، باكتری های تولید كننده سئلفات رشد كرده و سولفیدهای تولیدی آن ها خرابی سریع فولاد را باعث می شوند. فضاهایی مانند داخل شمع های لوله ای كه توسط بتن پر نشده اند، ممكن است از اكسیژن خالی شده و جایگاه حمله باكتری های تولید كننده سولفات به فولاد مدفون در آن رسوب ها وجود دارد. این خرابی ها در بنادر آلوده بیشتر اتفاق می افتد ولی باید عاری از اكسیژن باشند. حضور این باكتری ها را می توان توسط بوی تخم مرغ گندیده برخاسته از آن ها تشخیص داد. باكتری های مزبور به سولفید هیدروژن تبدیل می شوند كه نه تنها خورنده و سمی مرگبار است، بلكه باعث شكنندگی هیدروژنی فولاد می شوند.
منبع: موسسه كامپوزیت ایران- نشریه كامپوزیت
یك ناحیه ویژه با خوردگی تشدید شده،فصل مشترك بین فولاد بدون پوشش و بتن است. به عنوان مثال جایی كه شمع های فولادی به كلاهك بتنی در ناحیه پاشش وصل می شوند. حفاظت چنین ناحیه ای توسط آند فدا شونده تضمین می شود. وقتی ماسه های در حركت (مانند ناحیه موج ساحلی) یا جریان نمك های سایش دهنده به طور مداوم محصولات خورگی را جابجا می كنند، خوردگی شمع های فولاد میزان قابل ملاحظه ای شدت یافته مجددآ سطوح فولاد سالم در معرض فرآیند خوردگی واقع می شوند.
آسیب خوردگی در سازه های فولادی نتیجه شكست سیستم حفاظتی است. از آنجا كه فولاد در محیط دطیاایی دچار خوردگی می شود، جهت تامین دوام آن داشتن یك سیستم حفاظتی از پوشش های مختلف یا حفاظت كاتودیك یا آلیلژهای خاص از ضروریات است.ولی همان گونه كه ذكر شد، خوردگی زمانی اتفاق می افتد كه سیستم حفاظتی تسلیم شود. پوشش ها ممكن است در اثر آسیب دیدگی مانند خراش خوردن، تسلیم گردند. اساسآ پوشش های مختلف عمر مفید محدود دارند و لذا باید در طول عمر سازه مرتب نگهداری شوند. سیستم حفاظت كاتودیك نیز ممكن است در اثر تخلیه آندها یا شكست اجزاء ناشی از عدم نگهداری صحیح ولتاژ در یك سیستم جریان برق موثر تسلیم شوند.
فولاد غوطه ور همچنین در معرض خوردگی گالوانیكی (خوردگی در اثر تشكیل پیل شیمیایی) است. این نوع خوردگی زمانی رخ می دهد كه دو فلز غیر مشابه در تماس الكتریكی با هم بوده و هر دو مغروق باشند. در نتیجه یك جریان الكتریكی بین آنها برقرار شده، باعث می شود كه یكی از آنها سریعآ خورده شود. سرعت خرابی توسط تركیب فلزات، محیط پیرامونی و هدایت الكتریكی مانع كنترل می شود. آب شور یك هادی الكتریكی عالی است و خوردگی گالوانیكی ناشی از فلزات غیر مشابه در تماس با هم در سازه های دریایی از مسائل مهم است و لذا امكان بروز این نوع خوردگی در سازه های دریایی باید به طور جدی مد نظر باشد.
هنگامی كه بین نواحی مختلف پیرامون یك فلز واحد تفاوت محیطی وجود دارد، تاثیری شبیه خوردگی گالوانیكی می تواند اتفاق بیافتد. مثلآ با كاهش سطح اكسیژن در اثر محدود شدن دسترسی آزاد به آب اكسیژن دار تازه مثلآ در دنده های پیچ یا بین اعضای مختلف سازه، این تفاوت در مقدار اكسیژن می تواند باعث بروز یك جریان الكتریكی بین نواحی دارای مقادیر كم و زیاد اكسیژن ایجاد شده منجر به خوردگی تشدید شده گردد. این اثر به خصوص بر روی فولادهای زنگ نزن و آلیاژهای آلومینیوم شدید است. اختلاف محیطی فوق همچنین می تواند وقتی بخشی از سطح توسط یك ماده هادی الكتریكی مانند بتن پوشانده می شود، خوردگی را تشدید نماید. خوردگی توسط رفتار باكتری ها می تواند تشدید گردد. در غیاب اكسیژن، باكتری های تولید كننده سئلفات رشد كرده و سولفیدهای تولیدی آن ها خرابی سریع فولاد را باعث می شوند. فضاهایی مانند داخل شمع های لوله ای كه توسط بتن پر نشده اند، ممكن است از اكسیژن خالی شده و جایگاه حمله باكتری های تولید كننده سولفات به فولاد مدفون در آن رسوب ها وجود دارد. این خرابی ها در بنادر آلوده بیشتر اتفاق می افتد ولی باید عاری از اكسیژن باشند. حضور این باكتری ها را می توان توسط بوی تخم مرغ گندیده برخاسته از آن ها تشخیص داد. باكتری های مزبور به سولفید هیدروژن تبدیل می شوند كه نه تنها خورنده و سمی مرگبار است، بلكه باعث شكنندگی هیدروژنی فولاد می شوند.
منبع: موسسه كامپوزیت ایران- نشریه كامپوزیت
