أسباب التآكل في أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ في حالة التخميل

ستظل أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ في الحالة التخميلية تتمتع بدرجة معينة من التفاعل لأن فيلم التخميل الخاص بها يكون دائمًا في حالة توازن ديناميكي من الذوبان والإصلاح وإعادة التخميل.عندما يحتوي الوسط البيئي الذي يوجد فيه أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ على مواد نشطة الأنيونات، يتم تدمير حالة التوازن بسهولة، وتكون الحالة الذائبة أكثر هيمنة في هذا الوقت.
السبب وراء حدوث ذلك هو أن الأنيونات النشطة مثل أيونات الكلوريد سوف تمتز بشكل تفضيلي على فيلم التخميل على سطح أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ، وتزاحم ذرات الأكسجين الأصلية، ثم تتحد مع الكاتيونات الموجودة في فيلم التخميل لتكوين كلوريد قابل للذوبان .، والنتيجة هي أن حفر التآكل الصغيرة سيتم تشكيلها في نقاط محددة من المعدن الأساسي المكشوف حديثًا. ويبلغ قطر مسام حفر التآكل الصغيرة هذه بشكل أساسي حوالي 20-30 ميكرومتر. وتسمى حفر التآكل الصغيرة هذه بنواة التآكل، ويمكنها يُفهم أيضًا على أنه المركز النشط لتكوين ثقوب التآكل.إن وجود أيونات الكلوريد سوف يؤدي بشكل مباشر إلى تدمير السلبية على سطح أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ.بشكل عام، فإن نطاق منطقة التخميل على سطح أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ سوف يقل مع زيادة تركيز أيون الكلوريد .
في التطبيقات العملية، عندما تصل إمكانات الأنود في الوسط البيئي إلى قيمة معينة، ستصبح كثافة التيار فجأة أصغر، مما يشير إلى أن فيلم التخميل المستقر قد بدأ يتشكل على سطح أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ، وسوف تصبح المقاومة المقابلة تكون عالية نسبيًا، وعند صيانة محتملة طويلة المدى معينة داخل المنطقة، ومع ذلك، مع زيادة تركيز أيونات الكلوريد في الوسط البيئي، ستزداد كثافة تيارها الحرج، كما ستزداد إمكانات التخميل الأولي، ويزداد نطاقها. سيتم تقليل منطقة التخميل، وتفسير هذه الخاصية هو أنه في منطقة احتمال التخميل، تتنافس أيونات الكلوريد مع المواد المؤكسدة وتدخل الفيلم، وبالتالي تشكل عيوب شبكية وتقلل من مقاومة الأكسيد، لذلك في الوسط البيئي حيث توجد أيونات الكلوريد، وليس من السهل تكوين التخميل ولا من السهل الحفاظ على التخميل.
بينما يتم تدمير طبقة التخميل المحلية لأنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ، تظل بقية الطبقة الواقية سليمة، مما يتيح تحقيق وتقوية ظروف التآكل. وفقًا لآلية التشكيل الكهروكيميائي، فإن إمكانات القطب الكهربائي للفولاذ المقاوم للصدأ في الحالة المنشَّطة أعلى بكثير من حالة الفولاذ المقاوم للصدأ في الحالة التخميلية. ويصل محلول الإلكتروليت إلى الظروف الديناميكية الحرارية للتآكل الكهروكيميائي. ويصبح الفولاذ المقاوم للصدأ المنشَّط هو الأنود، ويعمل الفولاذ المقاوم للصدأ المنشَّط ككاثود. وتشتمل نقطة التآكل فقط على نقطة صغيرة جزء من المعدن، وباقي السطح سيكون منطقة كاثودية كبيرة، وفي التفاعل الكهروكيميائي يتم التفاعل الكاثودي وتفاعل الأنود بنفس السرعة، وبالتالي فإن معدل التآكل يتركز على نقطة تآكل الأنود سريع جدًا وسيكون تأثير الاختراق واضحًا، مما يؤدي إلى حدوث تآكل الحفر.