به گزارش سرویس دفاع و امنیت مشرق، بحث خوردگی یا به زبان ساده تر زنگ زدگی (در مراحل اولیه شروع به خوردگی) یکی از بزرگترین مشکلاتی است که صنایع مختلف از جمله صنایع دفاعی در همه جای دنیا با آن رو به رو هستند. عموما و در یک تعریف ساده هر جا که مواد فلزی وجود داشته باشد بحث خوردگی یا زنگ زدگی نیز وجود دارد. پدیده خوردگی طبق تعریف، واکنش شیمیایی یا الکتروشیمیایی بین یک ماده، معمولا یک فلز، و محیط اطراف آن می‌باشد که به تغییر خواص ماده منجر خواهد شد. پدیده خوردگی در تمامی دسته‌ های اصلی مواد، شامل فلزات، سرامیک‌ها، پلیمرها و کامپوزیت‌ها اتفاق می افتد، اما وقوع آن در فلزات آنقدر شایع و فراگیر بوده و اثرات مخربی به جای می‌گذارد که هرگاه صحبت از خوردگی به میان می‌آید، ناخودآگاه خوردگی یک فلز به ذهن متبادر می‌ شود.

چرا خوردگی مهم است؟

خوردگی یکی از مسائل مهم در بخش های مختلف صنعت است که هر سال هزینه های بالایی را بر صنایع، نیروهای نظامی، بخش خصوصی و دولت ها تحمیل می کند. برای نمونه به برخی از اعداد در این بخش اشاره می کنیم تا فهم این موضوع راحت تر باشد. در سال ۲۰۱۰ میلادی، خوردگی یا همان زنگ زدگی چیزی در حدود ۳ میلیارد و ۱۵۰ میلیون دلار هزینه برای ناوگان شناورهای سطحی نیروی دریایی آمریکا به بار آورد.

کارشناسان کشور مان در سال ۹۱ اعلام کرده اند که در محیط های دریایی هزینه خوردگی در حدود سالانه ۱۸ هزار میلیارد تومان است و بر اساس برخی آمار تا ۵ درصد از تولید ناخالص کشور به صورت سالانه توسط خوردگی یا همان زنگ زدگی به هدر میرود که با ضرب و تقسیم آن در سالهای اخیر، این رقم می تواند تا ۳۰ هزار میلیارد تومان برآورد شود.

**چگونه با خوردگی مقابله کنیم؟

روشهای مختلفی برای مقابله با زنگ زدگی در دنیا وجود دارد که یکی از مرسوم ترین آن ها حفاظت کاتدی است. اولین بار این شیوه حفاظتی در قرن ۱۹ میلادی توسط انگلیسی ها توسعه پیدا کرد. ساختار اولیه این سامانه عبارت بود از یک آند فداشونده که از آهن ساخته شده بود که اطراف آن غلافی از جنس فلز مس (همجنس بدنه اصلی کشتی) قرار داده بودند و به بدنه کشتی در زیر آب متصل کرده بودند و واکنش شیمیایی که بین آهن و مس انجام می‌شد، از سرعت خورده شدن فلز مس در اطراف میله آهنی می‌ کاست و آن را حفاظت می‌ کرد. به هر ترتیب یکی از نتایجی که حفاظت کاتدی به همراه داشت، رشد و توسعه دریانوردی بود.

در کنار شناورها در فلزهای مدفون در زمین، خصوصا لوله های انتقال آب نیز در سالهای قبلی از این فناوری ها بهره برداری می شد. اما روش معمولی که امروزه با استفاده از جریان الکتریسیته در حفاظت کاتدی مورد استفاده قرار می گیرد به این صورت است. حفاظت کاتدی عبارت است از جلوگیری یا کاهش سرعت خوردگی فلزات توسط اعمال یک جریان الکتریکی خارجی (یکسو) یا تماس آن با یک آند از بین رونده، روی سطح فلز مورد نظر که دارای مناطق کاتدی و آندی باشد (در مناطق آندی خوردگی صورت می‌گیرد). در این حال مناطق آندی تبدیل به کاتد شده و در نتیجه دستگاه یا شبکه مورد نظر کلا کاتدی می‌شود. حفاظت کاتدی از مهمترین و موثرترین طرق کنترل خوردگی است، به‌ طوری‌ که با اجرای این روش می‌توان فلزات را بدون اینکه خورده شوند به مدتی طولانی در محیط‌های خورنده نگهداری کرد.

مکانیزم حفاظت کاتدی مربوط به جریان خارجی است که در نتیجه آن عناصر کاتدی پیل‌های موضعی به پتانسیل مدار باز آندها پلاریزاسون می‌شوند، یعنی در این حالت تمام سطح فلز هم پتانسیل گشته (پتانسیل‌های آند و کاتد معادل هم می‌شوند) و جریانهای خوردگی متوقف می‌گردند. همچنین می‌توان چنین بیان کرد که به علت ایجاد یک شدت جریان خارجی شبکه‌ای از جریان مثبت در کلیه مناطق سطح فلز وارد شده و بدین ترتیب از ورود یون‌های فلز به محلول یا محیط اطراف جلوگیری به عمل می‌آید. عملیات حفاظت کاتدی را می‌توان در مورد خوردگی فلزاتی از قبیل فولاد، مس، سرب، و برنج در زمین (خاک) و محلول‌های مختلف آبی به کار برد. به کمک حفاظت کاتدی می‌توان از خوردگی حفره‌ای فلزات روئین از جمله فولادهای ضد زنگ جلوگیری کرد.

**دستیابی ایران به شیوه حفاظت کاتدی به شیوه تزریقی

تا اینجا به شیوه حفاظت های کاتدی معمول اشاره کردیم اما اخیرا وزارت دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح رسما از دستیابی صنایع دفاعی کشورمان به شیوه "حفاظت کاتدی جریان تزریقی" دست پیدا کرده است. اصلاح "حفاظت کاتدی به شیوه تزریقی" دقیقا چیست؟

در این روش با اعمال جریان الکتریکی به عوامل حفاظت شونده از آنها حفاظت می کنند که این تزریق جریان توسط ترانسفورمر رکتیفایر انجام می شود. این ترانسفورمرها با یکسو کردن جریان ورودی و اعمال آن به حفاظت شونده ها از آنها حفاظت می کنند.

این ترانسفورمرها حفاظت کاتدی مناسبی در مناطق مرطوب، غبار آلود، نمک زار، داخل اتاق برق و ... دارند که در شرایط حداکثر دما با سایه بان ۵۰ درجه، حداکثر درجه حرارت برای فلزهایی که به مستقیم تحت تابش آفتاب هستند ۸۰ درجه، رطوبت ۹۵%، سطح ایزوکزونیک ۶۰ و با غلظت غبار ۷۰ الی ۱۴۰۰ میلی گرم در متر مکعب دائم کار بوده اند.

**مزایای استفاده از روش تزریقی چیست؟

در روش تزریقی که در دنیا چند سالی است به صورت جدی طرف باب شده اولا عمر سازه های مورد حفاظت قرار گرفته به نسبت مدل های تحت حفاظت با سیستم پوشش کاتدی عادی بسیار بیشتر می شود و تعمیر و نگهداری سازه بسیار آسان تر می شود. در یک سازه دریایی مثل یک ناو جنگی یا یک زیردریایی که به طور کل وسائلی گران قیمت بوده و عمدتا دوره های بازبینی و تعمیر و نگهداری بالایی نیز دارند، استفاده از این فناوری می تواند هم در هزینه و هم در زمان شدیدا صرفه جویی کرده و یگان های مورد نظر را با سرعت بیشتر به وضعیت عملیاتی بازگرداند.

**تاثیر دانش جدید در ارتقاء توان رزمی نیروهای مسلح

به طور معمول برای پاکسازی و ترمیم یک شناور نیمه سنگین یا زیردریایی از تاثیرات محیطی همچون خوردگی یا زنگ زدگی، بین ۲۰ روز تا ۲ ماه وقت لازم است که همین زمان هنگامی که ضرب در تعداد شناورها و تجهیزات موجود در نیروی دریایی کشوری همچون جمهوری اسلامی ایران می‌شود، عدد قابل توجهی را تشکیل می دهد؛ سوای آنکه هزینه مادی و پرسنلی آن چقدر می‌تواند باشد.

با استفاده از روش های جدیدی چون "حفاظت کاتدی جریان تزریقی"، ضمن آنکه اگر نیاز به ترمیم تاثیرات حضور و ماموریت شناورهای ایرانی در محیط گرم و مرطوب جنوب یا شمال کشور باشد، این زمان به علت استفاده از روش های نوین حفاظت بسیار کمتر خواهد بود، هزینه انجام اقدامات مذکور نیز بسیار کاهش می یابد. در عین حال، کمک خواهد کرد در صورت نیاز سایر بخش های دریایی کشورمان همچون کشتیرانی، نفتکش یا نهادهای مرتبط با استخراج گاز و نفت در دریا، بتوانند ضمن استفاده از روش های بومی و مطمئن، تاثیرات کمتری را از ارتباط مداوم با رطوبت و شرایط جغرافیایی روی بدنه تجهیزات خود متحمل شوند.

با این اوصاف، یک اقدام کلیدی و گلوگاه مهم فنی صنایع دفاعی کشورمان، با صرفه جویی قابل توجه در هزینه ۱۸ هزار میلیاردتومانی (اعلام شده در سال ۱۳۹۱ برای هزینه‌های خوردگی در بخش‌های مختلف کشور)، روزها و ماههای فعالیت شناورهای سطحی و زیرسطحی نیروهای مسلح ایران را کاملا افزایش داده و در عین حال، مدت زمان و هزینه ترمیم در این حوزه را به شدت کاهش دهند که در عین اهمیت و حساسیت، به دلیل مختلف از چشم رسانه ها و بخش های اطلاع رسانی مربوطه در نهادهای مسئول، دور مانده است.