Về định nghĩa ăn mịn kim loại có thể phát biểu ở nhiều dạng khác nhau. Sau đây là một số định nghĩa:
Trên quan điểm nhìn nhận vấn đề ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại và
gây ra thiệt hại thì :Sự ăn mịn kim loại là q trình làm giảm chất lượng và tính chất của kim loại do sự tương tác của chúng với môi trường xâm thực gây ra.
Nếu xem hiện tượng ăn mòn kim loại xảy ra theo cơ chế điện hóa thì ăn mịn
kim loại có thể định nghĩa như sau:
Ăn mịn kim loại là một q trình xảy ra phản ứng oxy hóa khử trên mặt giới
hạn tiếp xúc giữa mơi trường chất điện ly, nó gắn liền với sự chuyển kim loại thành ion kim loại đồng thời kèm theo sự khử một thành phần của mơi trường và sinh ra dịng điện.
1.2.2 Tầm quan trọng về mặt kinh tế của kiểm sốt ăn mịn kim loại [2]
Vấn đề ăn mịn kimloại có liên quan hầu hết đến các ngành kinh tế. Người ta
tính được rắng giá tiền chi phí cho lĩnh vực ăn mịn chiếm khoảng 4% tổng thu nhập quốc dân đối với những nước có nền cơng nghiệp phát triển. Trong đó có phần chi phí cho các biện pháp để phịng ngừa, các biện pháp để bảo vệ chống. Việc kiểm sốt ăn mịn kim loại trong các hệ thống ống công nghệ của các nhà máy công nghiệp cho phép các nhà máy nhanh chóng có giải pháp phịng ngừa nhằm hạn chế tối đa các rủi ro trong vận hành, nâng cao hiệu quả sử dụng, nâng cao hiệu suất vận hành tức là nâng cao hiệu quả kinh tế.
1.2.3 Các dạng ăn mòn [2]
Hiện tượng ăn mịn lim loại do mơi trường gây ra rất đa dạng và phức tạp,có thể tạm phân thành các dạng sau đây
• Ăn mịn đều
• Ăn mịn cục bộ
An mòn này xảy ra ưu tiên tại một số phần bề mặt kim loại tiếp xúc với bề mặt ăn mòn. Hiện tượng ăn mòn cục bộ này cũng rất phổ biến và đa dang,có thể chia thanh các loại sau:
• Ăn mịn tiếp xúc con gọi là”Ganvanic”
Khi có hai kim loại khác nhau tiếp xúc với nhau hoặc hợp lim có thành phần khác nhau tiếp xúc với môi trường chất điện li sinh ra hiện tượng ăn mòn tiếp xúc. Quá trinh ăn mòn diễn ra như là sự hoạt động cúa một pin điện khép kín mạch. Tốc độ ăn mịn phụ thuộc vào hiệu số điện thế ăn mòn của hai kim loại trong dung dich chất điện li và ngồi ra nó cịn phụ thuộc vào một số yếu tố khác như điện trở của dung dich chất điện li,pH,nhiệt độ mơi trường
• Sự ăn mịn do sự chênh lệch khí hậu
Ví dụ như kim loại sắt ‘Fe’đặt trong dung dịch Nacl, song có sự chênh lệch nồng độ khí O2 hịa tan tại hai vùng trên bề mặt kim loại. Tại đó nồng độ oxi của khơng khí hịa tan vào nước ở vùng gần mặt nước cao hơn trong thể tích.
Vậy mỗi vùng là một pin ăn mòn mà sự hòa tan kim loại gắn liền với sự khử oxi. • Ăn mịn khe
Tại những khe giữa các mặt bíchcó lớp đệm của các chỗ nối hai ống kim loại,hoặc dưới các vật đệm đã tan ốc (tán rivê) hoặc các ốc xiết có thể sinh ra ăn mịn cục bộ vì trong các khe đó nồng độ oxi của khơng khí nghèo hơn ở phía ngồi.
• Ăn mịn tại vùng mớn nước
Tại những vùng mớn nước, ví dụ vùng mớn nước của chân cầu sắt cắm xuống sông vùng nước lợ,mớn nước của thành tàu biển vv…tại đó có 3 pha tiếp xúc với nhau:khơng khí(chứa oxi),pha rắn (thép),pha nước(dung dịch muối hoặc nước lợ)và có thể tồn tại một pin hoạt động thụ động do sự chênh lệch về độ thống khơmg khí
• Ăn mịn lỗ hay còn gọi là ăn mòn điểm(pitting corrosion)
Ăn mòn lỗ là một dạng ăn mịn cục bộ tạo ra các lỗ có kích thước nhỏ,độ sâu của lỗ có thể lớn hơn đường kính của nó. Dạng ăn mịn này xảy ra trên các kim loại,hợp kim có màng thụ động(Al,Ni,Ti,Zn,thép khơng gỉ)
1.2.4 Các biện pháp chống ăn mòn kim loại [2]
Các biện pháp chống ăn mòn kim loại - Lựa chọn vật liệu kim loại phù hợp - Xử lý môi trường để bảo vệ kim loại
- Nâng cao độ bền chống ăn mòn kim loại bằng các lớp sơn phủ - Bảo vệ chống ăn mòn kim loại bằng phương pháp điện hố
1.3 Kỹ thuật chụp phóng xạ để xác định ăn mịn 1.3.1. Chụp ảnh phóng xạ truyền thống
1.3.1.1 Đ ịnh ngh ĩa [1]
Chụp ảnh phóng xạ là q trình hướng các tia phóng xạ tới vật cần kiểm tra, xuyên qua nó và tạo ảnh trên phim. Sau khi xử lý phim sẽ chứa hình ảnh vật kiểm với các vùng “tối, sáng” khác nhau chứa đựng các thơng tin có hay khơng có sự tồn tại của khuyết tật trong vật kiểm.
Bằng sự định hướng chính xác các khuyết tật mỏng cũng có thể phát hiện được. Ngồi ra nó cịn được áp dụng đo bề dày của vật liệu, xác định sự sai lệch vị trí khơng mong muốn trong các hệ thống. Về cơ bản hệ chụp ảnh phóng xạ gồm: Nguồn phát bức xạ (ví dụ như máy phát tia X, nguồn gamma), vật thể cần kiểm tra, bộ phận ghi (thường là phim cùng hệ thống xử lý) và đèn đọc phim. Ngoài ra chúng ta cần phải xem xét đến điều kiện chiếu chụp để đạt được chất lượng ảnh theo yêu cầu.
1.3.1.2 Nguyên lý của chụp ảnh phóng xạ [1]
Nguyên lý của chụp ảnh phóng xạ tia X chỉ ra ở hình 1.6. Kỹ thuật này sử dụng khả năng xuyên thấu của tia X hoặc gamma khi truyền qua vật chất.
Nguyễn Văn Thanh-K51-ĐHBKHN Trang 29
Bất liên tục Phim Mẫu vật Chỉ thị từ bất liên tục Chùm tia Nguồn
Hình 1.12 :Nguyên lý kiểm tra khuyết tật bằng phương pháp chụp ảnh phóng xạ
Bức xạ có năng lượng cao hơn thì có khả năng xun thấu lớn hơn. Khơng phải tất cả các tia bức xạ đều xuyên qua vật liệu mà một phần bị hấp thụ bởi chính vật liệu đó.
Nếu có khuyết tật rỗng hay tính khơng liên tục của vật liệu thì cần chùm tia bức xạ nhỏ hơn chùm tia xuyên qua vùng vật liệu đồng nhất. Nếu ghi nhận hiện tượng này bằng phim tia X cho ta một ảnh chỉ ra có hay khơng sự hiện diện của khuyết tật. Ảnh này có bóng tối tạo bởi tia X hay gamma khác nhau giữa chỗ có và khơng có khuyết tật. Như vậy, độ nhạy của ảnh chụp phóng xạ dựa vào nguyên lý che “tối, sáng” của bức xạ trên phim sau khi đi qua vật liệu. Sự khác nhau của các vùng tối sáng được dịch ra các thông tin liên quan đến cấu trúc bên trong của vật liệu.
1.3.1.3 Phim trong chụp ảnh phóng xạ truyền thống a) Cấu tạo phim