जंग से धातुओं के सुरक्षात्मक संरक्षण की विशेषताएं
पाइपलाइनों की संरचनात्मक सामग्री को जंग से बचाने के लिए सुरक्षात्मक सुरक्षा संभावित विकल्पों में से एक है। यह सबसे पहले, गैस पाइपलाइनों और अन्य राजमार्गों पर लागू होता है।
चलने की सुरक्षा का सार
सुरक्षात्मक सुरक्षा एक विशेष पदार्थ का उपयोग है - एक अवरोधक, जो एक धातु है जिसमें बढ़े हुए विद्युतीय गुण होते हैं। हवा के प्रभाव में, रक्षक घुल जाता है, जिसके परिणामस्वरूप संक्षारक कारकों के प्रभाव के बावजूद, आधार धातु संरक्षित होती है। सुरक्षात्मक संरक्षण कैथोडिक विद्युत रासायनिक विधि की किस्मों में से एक है।
एंटीकोर्सोशन कोटिंग्स का यह संस्करण विशेष रूप से अक्सर उपयोग किया जाता है जब उद्यम इलेक्ट्रोकेमिकल जंग प्रक्रियाओं के खिलाफ कैथोडिक सुरक्षा को व्यवस्थित करने की क्षमता में विवश होता है। उदाहरण के लिए, यदि उद्यम की वित्तीय या तकनीकी क्षमताएं बिजली लाइनों के निर्माण की अनुमति नहीं देती हैं।
पाइपलाइन के बलिदान की सुरक्षा की योजना संरक्षक-अवरोधक तब प्रभावी होता है जब संरक्षित वस्तु और उसके आसपास के वातावरण के बीच क्षणिक प्रतिरोध महत्वपूर्ण नहीं होता है। चलने का उच्च प्रदर्शन एक निश्चित दूरी पर ही संभव है। इस दूरी को निर्धारित करने के लिए, लागू रक्षक की जंग-रोधी कार्रवाई की त्रिज्या का निर्धारण लागू किया जाता है। यह अवधारणा संरक्षित सतह से सुरक्षात्मक धातु को अधिकतम हटाने को दर्शाती है।
जंग प्रक्रियाओं का सार यह है कि बातचीत की अवधि के दौरान सबसे कम सक्रिय धातु अधिक सक्रिय धातु के इलेक्ट्रॉनों को अपने स्वयं के आयनों में आकर्षित करती है। इस प्रकार, दो प्रक्रियाएं एक ही समय में की जाती हैं:
- कम गतिविधि (कैथोड में) के साथ धातु में कमी की प्रक्रिया;
- न्यूनतम गतिविधि के साथ एनोड धातु की ऑक्सीकरण प्रक्रियाएं, जिसके कारण पाइपलाइन (या अन्य स्टील संरचना) जंग से सुरक्षित रहती है।
कुछ समय बाद, रक्षक की प्रभावशीलता कम हो जाती है (संरक्षित धातु से संपर्क के नुकसान के कारण या सुरक्षात्मक घटक के विघटन के कारण)। इस कारण से, रक्षक को बदलने की आवश्यकता है।
विधि की विशेषताएं
अम्लीय वातावरण में संक्षारक प्रक्रियाओं से सुरक्षा के लिए संरक्षक अर्थहीन हैं। ऐसे मीडिया में रक्षक का विघटन तेज गति से होता है। तकनीक केवल तटस्थ मीडिया में उपयोग के लिए अनुशंसित है।
स्टील की तुलना में क्रोमियम, जिंक, मैग्नीशियम, कैडमियम और कुछ अन्य धातुएं अधिक सक्रिय होती हैं। सिद्धांत रूप में, इन धातुओं का उपयोग पाइपलाइनों और अन्य धातु संरचनाओं की रक्षा के लिए किया जाना चाहिए। हालांकि, यहां कई विशेषताएं हैं, जिन्हें जानकर, शुद्ध धातुओं को सुरक्षा के रूप में उपयोग करने की तकनीकी मूर्खता को उचित ठहराया जा सकता है।
उदाहरण के लिए, मैग्नीशियम को जंग के विकास की उच्च दर की विशेषता है, एल्यूमीनियम पर एक मोटी ऑक्साइड फिल्म तेजी से बनती है, और इसकी विशेष मोटे अनाज संरचना के कारण जस्ता बहुत असमान रूप से घुल जाता है। शुद्ध धातुओं के इन नकारात्मक गुणों को नकारने के लिए इनमें मिश्रधातु तत्व मिलाए जाते हैं। दूसरे शब्दों में, विभिन्न मिश्र धातुओं के उपयोग के माध्यम से गैस पाइपलाइनों और अन्य धातु संरचनाओं की सुरक्षा की जाती है।
मैग्नीशियम मिश्र धातुओं का अक्सर उपयोग किया जाता है। मुख्य घटक के अलावा - मैग्नीशियम - इनमें एल्यूमीनियम (5-7%) और जस्ता (2-5%) होता है। इसके अलावा, थोड़ी मात्रा में निकल, तांबा और सीसा मिलाया जाता है। मैग्नीशियम मिश्र धातुएं वातावरण में जंग संरक्षण के लिए प्रासंगिक हैं जहां पीएच 10.5 यूनिट (पारंपरिक मिट्टी, ताजा और थोड़ा खारा जल निकायों) से अधिक नहीं है। यह सीमित संकेतक पहले चरण में मैग्नीशियम की तेजी से घुलनशीलता और कम घुलनशील यौगिकों की आगे उपस्थिति से जुड़ा हुआ है।
ध्यान दें! मैग्नीशियम मिश्र धातु अक्सर धातु उत्पादों में दरारें पैदा करते हैं और उनके हाइड्रोजन उत्सर्जन को बढ़ाते हैं।
खारे पानी में स्थित धातुओं से बनी संरचनाओं के लिए (उदाहरण के लिए, एक पानी के नीचे की अपतटीय पाइपलाइन), जस्ता पर आधारित संरक्षक का उपयोग किया जाना चाहिए। ऐसी मिश्र धातुओं में भी शामिल हैं:
- एल्यूमीनियम (0.5% तक);
- कैडमियम (0.15% तक);
- तांबा और सीसा (कुल मिलाकर 0.005% तक)।
नमकीन पानी के वातावरण में, जस्ता आधारित मिश्र धातुओं के साथ धातुओं का संक्षारण संरक्षण सबसे अच्छा विकल्प होगा। हालांकि, ताजे जल निकायों और साधारण मिट्टी पर, ऐसे रक्षक बहुत जल्दी आक्साइड और हाइड्रॉक्साइड के साथ उग आते हैं, जिसके परिणामस्वरूप जंग-रोधी उपाय अपना अर्थ खो देते हैं।
जस्ता-आधारित संरक्षक अक्सर उन धातु संरचनाओं के संक्षारण संरक्षण के लिए उपयोग किए जाते हैं जहां तकनीकी स्थितियों में अग्नि सुरक्षा और विस्फोट सुरक्षा के उच्चतम स्तर की आवश्यकता होती है। ऐसी मिश्र धातुओं की मांग का एक उदाहरण ज्वलनशील तरल पदार्थों के परिवहन के लिए गैस पाइपलाइन और पाइपलाइन हैं।
इसके अलावा, एनोडिक विघटन के परिणामस्वरूप जस्ता रचनाएं प्रदूषक नहीं बनाती हैं। इसलिए, टैंकर जहाजों में तेल या धातु संरचनाओं के परिवहन के लिए पाइपलाइन की रक्षा के लिए आवश्यक होने पर ऐसे मिश्र धातुओं के पास व्यावहारिक रूप से कोई विकल्प नहीं होता है।
तटीय शेल्फ पर नमकीन बहते पानी की स्थितियों में, अक्सर एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है।ऐसी रचनाओं में कैडमियम, थैलियम, इंडियम, सिलिकॉन (कुल 0.02% तक), साथ ही मैग्नीशियम (5% तक) और जस्ता (8% तक) शामिल हैं। एल्यूमीनियम रचनाओं के सुरक्षात्मक गुण मैग्नीशियम मिश्र धातुओं के करीब हैं।
संरक्षक और पेंट का संयोजन
अक्सर न केवल एक रक्षक के साथ, बल्कि पेंटवर्क सामग्री के साथ गैस पाइपलाइन को जंग से बचाने की आवश्यकता होती है। पेंट को जंग प्रक्रियाओं से बचाने का एक निष्क्रिय तरीका माना जाता है और यह केवल तभी प्रभावी होता है जब इसे एक रक्षक के साथ जोड़ा जाता है।
यह संयोजन तकनीक अनुमति देती है:
- धातु संरचनाओं (छीलने, सूजन, क्रैकिंग, सूजन, आदि) के कोटिंग में संभावित दोषों के नकारात्मक प्रभाव को कम करें। इस तरह की खामियां न केवल कारखाने के दोषों का परिणाम हैं, बल्कि प्राकृतिक कारकों के कारण भी हैं।
- महंगे रक्षकों की खपत को कम करें (कभी-कभी बहुत महत्वपूर्ण मात्रा में), जबकि उनकी सेवा जीवन में वृद्धि होती है।
- धातु पर सुरक्षात्मक परत के वितरण को और अधिक समान बनाएं।
यह भी ध्यान देने योग्य है कि पेंट और वार्निश पहले से ही संचालित गैस पाइपलाइन, टैंकर या किसी अन्य धातु संरचना की कुछ सतहों पर लागू करना बहुत मुश्किल होता है। ऐसे मामलों में, आपको केवल एक सुरक्षात्मक रक्षक के साथ करना होगा।