4.3.1 Galvanic Corrosion
4.3.1.1
Description of Damage
Galvanic Corrosion एक प्रकार की corrosion है जो तब होती है जब दो अलग-अलग metals या alloys आपस में जुड़े हों और किसी उपयुक्त electrolyte जैसे moist environment, aqueous solution या moisture युक्त soil के संपर्क में हों। ऐसी स्थिति में दोनों metals के बीच electrochemical reaction शुरू हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप अधिक active metal तेजी से corrode होने लगता है।
4.3.1.2
Affected Materials
लगभग सभी metals इस damage mechanism से प्रभावित हो सकते हैं, केवल अधिकांश noble metals इसका अपवाद हैं।
4.3.1.3
Critical Factors
Galvanic Corrosion होने के लिए निम्नलिखित तीन शर्तों का पूरा होना आवश्यक है:
(1) एक electrolyte मौजूद होना चाहिए, अर्थात ऐसा fluid जो electric current conduct कर सके। सामान्यतः moisture या separate water phase की आवश्यकता होती है ताकि solution में पर्याप्त conductivity हो।
(2) दो अलग-अलग materials या alloys होने चाहिए, जिन्हें anode और cathode कहा जाता है, और दोनों electrolyte के संपर्क में होने चाहिए।
(3) Anode और cathode के बीच electrical connection मौजूद होना चाहिए।
इस corrosion mechanism में अधिक noble material (cathode) सुरक्षित रहता है जबकि अधिक active material (anode) sacrificial corrosion के द्वारा नष्ट होता है। Cathode से जुड़े होने के कारण anode की corrosion rate सामान्य से अधिक हो जाती है।
Seawater में विभिन्न alloys की relative position सामान्यतः Galvanic Series द्वारा प्रदर्शित की जाती है (Table 4-6)। इस series में जितना अधिक अंतर दो alloys के बीच होगा, corrosion के लिए driving force उतनी ही अधिक होगी।
Anodic material और cathodic material के exposed surface area का अनुपात भी अत्यंत महत्वपूर्ण होता है।
- यदि anode area
छोटा और cathode area बड़ा
हो, तो anode
की corrosion rate बहुत अधिक हो
सकती है।
- यदि anode area
बड़ा और cathode area छोटा
हो, तो corrosion
अपेक्षाकृत कम होती
है।
- यदि galvanic couple मौजूद हो और
coating लगानी
हो, तो सामान्यतः
more noble material (cathode) को coat
करना चाहिए।
- यदि active material को coat किया
जाए और coating
में कहीं break
आ जाए, तो बड़े
cathode और
छोटे exposed anode area के कारण corrosion
अत्यधिक तेजी से
बढ़ सकती है।
कभी-कभी एक ही alloy भी surface films, scale या local environment के अंतर के कारण एक स्थान पर anode और दूसरे स्थान पर cathode की तरह व्यवहार कर सकता है। उदाहरण के लिए पुरानी steel pipe को नई steel pipe से जोड़ने पर ऐसा देखा जा सकता है।
4.3.1.4
Affected Units or Equipment
Galvanic Corrosion किसी भी unit में हो सकती है जहाँ conductive fluid मौजूद हो और विभिन्न alloys एक-दूसरे से जुड़े हों।
Heat Exchangers विशेष रूप से susceptible होते हैं यदि tube material, tubesheet या baffles के material से अलग हो, खासकर जब salt water cooling का उपयोग किया जा रहा हो।
इसके अतिरिक्त buried pipelines, electrical transmission support towers तथा ship hulls भी Galvanic Corrosion के सामान्य उदाहरण हैं।
4.3.1.5
Appearance or Morphology of Damage
Damage सामान्यतः उन स्थानों पर दिखाई देता है जहाँ दो अलग-अलग materials welded connections या bolted connections द्वारा जुड़े होते हैं।
अधिक active material में generalized wall thinning हो सकती है या corrosion crevice, groove
अथवा pitting corrosion जैसी दिखाई दे सकती है। इसका स्वरूप corrosion driving force, electrolyte
conductivity तथा anode/cathode area ratio पर निर्भर करता है।
कई मामलों में anode की corrosion cathode के connection point के ठीक आसपास सबसे अधिक होती है। Corrosion का यह localized attack solution
conductivity पर निर्भर करता है।
4.3.1.6
Prevention / Mitigation
Galvanic Corrosion को रोकने का सबसे प्रभावी तरीका अच्छा design है।
जहाँ conductive environment मौजूद हो, वहाँ अलग-अलग alloys को सीधे संपर्क में नहीं रखना चाहिए, जब तक कि anode/cathode surface area ratio अनुकूल न हो।
Protective coatings उपयोगी हो सकती हैं, लेकिन coating सामान्यतः more noble material (cathode) पर लगानी चाहिए।
Piping systems में विशेष रूप से designed electrical insulating
bolt sleeves और gaskets का उपयोग करके electrical connection को समाप्त किया जा सकता है, जिससे galvanic cell बन ही नहीं पाता।
Galvanized Steel Galvanic Corrosion के सिद्धांत का एक व्यावहारिक उदाहरण है। इसमें Zinc (Zn), Carbon Steel की तुलना में अधिक active होने के कारण पहले corrode होता है और underlying Carbon Steel को protection प्रदान करता है।
यदि galvanized coating में कहीं break भी हो जाए, तो बड़ा Zn area और छोटा exposed steel area corrosion को नियंत्रित रखते हैं। हालांकि लगभग 150°F (66°C) से अधिक water temperature पर यह anode-cathode relationship उलट सकती है।
4.3.1.7
Inspection and Monitoring
Visual Inspection (VT) तथा UT Thickness Measurement Galvanic Corrosion का पता लगाने के लिए अत्यंत प्रभावी techniques हैं।
कई बार corrosion damage bolt head या rivet head के नीचे छिपी हुई हो सकती है, इसलिए inspection के दौरान इन क्षेत्रों पर विशेष ध्यान देना चाहिए।
4.3.1.8
Related Mechanisms
Galvanic Corrosion का निकट संबंध Soil Corrosion (Section 4.3.9) से है क्योंकि soil moisture अक्सर electrolyte का कार्य करती है और galvanic cell के निर्माण को बढ़ावा देती है।
4.3.1.9
References
इस mechanism के बारे में अधिक जानकारी के लिए “Corrosion Basics – An Introduction,”
NACE International, Houston, Texas, 1984, Pages 33–37 का संदर्भ लिया जा सकता है।
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