שיטת הליבה לקביעה אם רץ חם חווה כשל קורוזיה היא שילוב של תצפית מורפולוגית מקרוסקופית, זיהוי מיקרוסקופי וניתוח מצב פעולה. קורוזיה כימית מתבטאת בעיקר בדילול אחיד ובשכבת תגובה פלואורידית, הנראית בדרך כלל בעיבוד של חומרים המכילים פלואור- כגון PFA. קורוזיה אלקטרוכימית מופיעה כקורוזיה מקומית, קורוזיה של חריצים או קורוזיה גלוונית, המתרחשת לעתים קרובות באזורים של מגע מתכת שונה או ליד תעלות מי קירור.
I. זיהוי ושיפוט של קורוזיה כימית
קורוזיה כימית היא תגובה כימית ישירה ללא השתתפות של זרם חשמלי. ברצים חמים, זה בדרך כלל יזום על ידי חומצה הידרופלואורית (HF) המיוצרת על ידי פירוק-בטמפרטורה גבוהה של חומרים המכילים פלואור- כגון PFA ו-PTFE.
1. מאפיינים אופייניים
ביטויים מקרוסקופיים: קורוזיה אחידה של דילול או חריצים (קוטרו 0.05~0.2 מ"מ) מופיעה על פני החלל או הרץ.
המשטח מאבד את הברק שלו, נראה עמום או אבקתי.
עדות מיקרוסקופית: ניתוח SEM/EDS מגלה אובדן Cr ו-Mo, עם העשרה F על פני השטח.
ניתוח XRD מזהה פלורידי מתכת (כגון FeF₂, CrF₃).
תנאי הפעלה: שימוש בפלוארופלסטיקה כגון PFA ו-FEP.
טמפרטורת עיבוד > 350 מעלות, זמן שהייה > 10 דקות.
Key On-מוטו של האתר: "טמפרטורה גבוהה וללא מים מעידים על קורוזיה כימית", כלומר קורוזיה המתרחשת בסביבה יבשה ובטמפרטורה גבוהה- נחשבת בעיקר לקורוזיה כימית.
2. הליך שיפוט: לאחר הכיבוי, פרק את החרירים והסעפת לבדיקה ויזואלית. השתמש באנדוסקופ כדי לבחון את הדופן הפנימית של תעלת הזרימה עבור משקעים לבנים אפרפרים- או שקעים. קח דגימות לניתוח הרכב EDS כדי לאשר נוכחות של העשרת פלואור.
II. זיהוי ושיפוט של קורוזיה אלקטרוכימית:
קורוזיה אלקטרוכימית היא תגובת תא גלווני המופעלת על ידי הבדל פוטנציאל בסביבת אלקטרוליט, מלווה ביצירת זרם. הוא נמצא בדרך כלל במערכות קירור או בנקודות מגע של מתכות שונות.
1. מאפיינים אופייניים
ביטויים מקרוסקופיים:
בורות עמוקים מקומיים או חריצים של קורוזיה, מרוכזים בצמתים של מתכות שונות (למשל, צינורות קירור נחושת ותבניות פלדה).
שכבת חלודה חומה רופפת,-אדמדמה (Fe₂O₃·nH₂O) או חלודה ירוקה (Cu₂(OH)₃Cl) מקיפה את האזור המקולקל.
ערוצי קורוזיה "דרך-קיר" מופיעים בנקיקים.
עדויות מיקרוסקופיות: ניתוח מטאלוגרפי מגלה קורוזיה בין-גרנולרית או סיגוג סלקטיבי (למשל, הפשטת אבץ בפליז).
בדיקה אלקטרוכימית מראה הבדל פוטנציאל קורוזיה עצמי-> 50mV, המעיד על סיכון לקורוזיה גלוונית.
רמזים למצב הפעלה:
pH של מי קירור < 6.5 או מוליכות > 1000 μS/cm.
קיים מגע ישיר בין מתכות שונות (למשל פלדה-נחושת, נירוסטה-אלומיניום).
שיפוט מנמוניק: "איפה שיש מים, זה אלקטרוכימי", כלומר קורוזיה המתרחשת בסביבות לחות או נוזליות נחשבת בעיקר למנגנון אלקטרוכימי.
2. תהליך שיפוט
בדוק את ממשק מי הקירור והכנס משטחים מתאימים לאיתור חלחול מים, חלודה או בליטות.
מדוד את הפרש הפוטנציאל בין רכיבי מתכת שונים (באמצעות מולטימטר ואלקטרודת ייחוס).
דגמי מוצרי קורוזיה לניתוח XPS או EDS להערכת Cl⁻, O²⁻ והעשרת יונים אחרת.
III. רשימת שיפוט מהיר על-אתר
מידות שיפוט:
קורוזיה כימית
קורוזיה אלקטרוכימית
סְבִיבָה:
טמפרטורה גבוהה, יבש, נטול מים
לח, עם אלקטרוליטים (מים, תרסיס מלח)
מורפולוגיה של קורוזיה:
דילול אחיד, גלעין
בורות עמוקים מקומיים, חריצים, קורוזיה גלוונית
מיקומים אופייניים:
ראש זרבובית, מחלק זרימה
מחבר מי קירור, הכנס רווחים
תופעות נלוות:
שבירות חומרית, העשרה F
חלודה ברורה, העשרת Cl⁻
איתור מפתח:
EDS עבור F;
מדידת הבדלים פוטנציאליים;
גילוי Cl⁻ המלצות הנדסיות: עבור תבניות עיבוד של PFA, בצע בדיקה אנדוסקופית כל 300 מחזורי תבניות, תוך שימת לב מיוחדת לאזור הסמוך לשער; עבור מערכות קירור מים, בדוק את ה-pH והמוליכות של מי הקירור מדי רבעון כדי למנוע מעודף יוני כלוריד לגרום לקורוזיה.
