עמידות בפני קורוזיה בין Monel400 בסביבות מים מתוקים ומי ים

Monel 400 היא סגסוגת בתמיסת ניקל-נחושת מוצקה עם הרכב טיפוסי של כ-65% Ni, 33% Cu, בתוספת כמויות קטנות של ברזל, מנגן, פחמן וסיליקון. הוא נמצא בשימוש נרחב בסביבות מימיות בשל עמידותו המצוינת בפני קורוזיה, אך הביצועים שלו שונים באופן משמעותי בין מים מתוקים ומי ים. ההשוואה והניתוח הכמותי הם כדלקמן.

למים מתוקים יש בדרך כלל מליחות נמוכה, ריכוז יוני כלוריד נמוך, pH ניטרלי או אלקליני חלש ופעילות חמצן מומס ומיקרוביאלית מוגבלת.

Monel 400 יוצר סרט תחמוצת פסיבי יציב וצפוף הנשלט על ידי תחמוצות ניקל ונחושת/הידרוקסידים במים מתוקים. סרט זה חוסם למעשה מגע נוסף בין מטריצת הסגסוגת לבין מדיה קורוזיבית. בטמפרטורה רגילה ובתנאי מים מתוקים סטטיים או איטיים, קצב הקורוזיה האחיד שלו נמוך ביותר, בדרך כלל פחות מ-0.000025-0.000051 מ"מ לשנה (שווה ערך ל-0.001-0.002 מ"ש, מילים לשנה).

קורוזיה בבור, קורוזיה של חריצים ופיצוח קורוזית מתח (SCC) זניחים במים מתוקים רגילים. רק במים מתוקים חומציים מאוד עם חמצן מומס גבוה או זיהום תעשייתי כבד עלולה להתרחש קורוזיה מקומית בקצב איטי.

Monel 400 יכול להשיג שירות יציב לטווח ארוך במערכות מים מתוקים כגון צינורות מים לקירור, מיכלי אגירה וציוד לטיפול במים, לרוב עם חיי שירות של עשרות שנים בתנאי הפעלה נאותים.

מי ים הם אלקטרוליט מורכב עם תכולת כלוריד גבוהה (כ-19,000-35,000 מ"ג/ליטר), pH ניטרלי, חמצן מומס בשפע ומיקרואורגניזמים ימיים. גורמים אלה משנים מאוד את מנגנון הקורוזיה של Monel 400.

במי ים זורמים ומאווררים היטב, Monel 400 עדיין שומר על עמידות כללית טובה בפני קורוזיה. הסרט הפסיבי ניתן לתיקון עצמי תחת ניקוי הידרודינמי. קצב הקורוזיה האחיד נשמר בדרך כלל על 0.000025-0.000127 מ"מ לשנה (0.001-0.005 mpy), קרוב לזה שבמים מתוקים.

קורוזיה וחריצים: ריכוזים גבוהים של יוני כלוריד עלולים לחדור ולהרוס את הסרט הפסיבי, במיוחד במי ים עומדים או בזרימה נמוכה, סדקים ואזורים המכוסים על ידי זיהום ביולוגי ימי. קורוזיה וחריצים הופכים למצבי הכשל הדומיננטיים, ושיעור הקורוזיה המקומי יכול להיות גבוה בעשרות או אפילו מאות מונים משיעור הקורוזיה האחיד.

קורוזיה הנגרמת על רקע סולפיד: בסביבות מי ים או משקעים דלי חמצן מזוהמים, חיידקים מפחיתי סולפט מייצרים מימן גופרתי. Monel 400 רגיש ל-H2​S, מה שמאיץ את התמוטטות הסרט וקורוזיה מקומית, ואף עשוי לגרום להתפרקות מימן.

שחיקה-קורוזיה הנגרמת על ידי זרימה: בקצבי זרימה גבוהים או בתנאי קוויטציה, ההשפעה הסינרגטית של ניקוי נוזלים וקורוזיה אלקטרוכימית מגבירה את קצב הקורוזיה הכולל באופן משמעותי.

Monel 400 נמצא בשימוש נרחב בסביבות ימיות כגון צינורות מי ים, משאבות, שסתומים ופירי מדחף, אך הוא מצריך אמצעי תכנון כגון הימנעות מאזורים מתים, צמצום חריצים ויישום טיפולי נוגדי ציד כדי לשלוט על קורוזיה מקומית.