پاسخ کوتاه: هیچ مادهٔ کاهنده‌ای خوردگی را کاملاً متوقف نمیکند، اما فرقش با خاک و پرکنندهٔ نامناسب زیاد است. مادهٔ کاهنده‌ای که آزمون خوردگی IEC 62561-7 را گذرانده، دور الکترود را یکنواخت میپوشاند و آن را از خاک خورنده جدا میکند؛ پس خوردگی را تند نمیکند و به عمر سیستم ارت کمک میکند. در مقابل، نمک، زغال، کک و بنتونیت نمکدار میتوانند خوردگی الکترود را بهمراتب تندتر کنند.
این پرسش در انتخاب مادهٔ کاهنده نقش کلیدی دارد، چون سیستم ارت سال‌ها زیر خاک می‌ماند و الکترودِ خورده‌شده دیر دیده میشود. ما در گروه کالوت در این مقاله گفته‌ایم خوردگی از کجا می‌آید و چطور میشود جلوی تند شدنش را گرفت.
چه چیزی الکترود ارت را در خاک میخورد؟
استاندارد BS 7430:2026 در جدول ۹ نشان می‌دهد خوردگی مس و فولاد گالوانیزه در خاک به این عوامل بستگی دارد:
- نمک و کلرید محلول: آب خاک را رساناتر و خورنده‌تر میکند.
- خاک اسیدی (pH کمتر از ۶) و اسیدهای آلی: مثل خاک باتلاقی و خاک پر از مواد گیاهی؛ اسیدهای آلی خوردگی مس را به‌شدت زیاد می‌کنند.
- رطوبت و اکسیژن متغیر: خیس و خشک شدن پیاپی خاک و تفاوت اکسیژن در عمق‌های مختلف.
- اتصال به فلز دیگر: وقتی سیستم ارت به لوله یا سازهٔ فلزی دیگری وصل میشود، بین دو فلز خوردگی گالوانیک رخ می‌دهد و سرعت آن به نوع فلزها و نسبت سطح آن‌ها بستگی دارد (بند ۸٫۱۱٫۲). به همین دلیل همین استاندارد می‌گوید اتصال فلزهای ناهمجنس در خاک ساخته نشود.
مادهٔ کاهنده چطور روی خوردگی اثر می‌گذارد؟
مادهٔ کاهنده محیطی است که الکترود سال‌ها در آن می‌ماند؛ پس همان‌قدر که مقاومت ویژهٔ آن مهم است، خورنده نبودنش هم مهم است. مادهٔ کاهندهٔ استاندارد یک ستون یکنواخت و چسبیده دور الکترود می‌سازد، تماس الکترود با خاک خورنده را کم میکند و با آب شسته نمی‌شود. مادهٔ غیراستاندارد خودش عامل خوردگی است:
- نمک و آب‌نمک: طبق IEEE Std 142، نمک‌ها مقاومت خاک را کم می‌کنند، اما ماندگار نیستند، باید دوره‌ای تجدید شوند و به حفاظت الکترود در برابر خوردگی آسیب می‌زنند (آیا نمک و زغال ماده استاندارد است؟).
- زغال، کک و خاکستر: BS 7430:2026 کک و خاکستر بادی را با وجود رسانایی جزو پرکننده‌های ممنوع آورده، چون مواد خورنده‌ای دارند که عمر الکترود مسی و گالوانیزه را به‌شدت کم می‌کنند. زغال هم معمولاً همراه نمک ریخته میشود.
- بنتونیت نمکدار: بنتونیتی که با نام «مادهٔ کاهنده» یا «بنتونیت اکتیو» فروخته میشود ممکن است نمک زیادی داشته باشد. یک آزمون ساده: کمی از آن را در لیوان آب حل کنید؛ وقتی آب تبخیر شد، اگر لایهٔ سفید نمک روی لیوان ماند، ماده نمک دارد. این آزمون فقط یک نشانه است، نه آزمون استاندارد.
دربارهٔ خود بنتونیت باید منصف بود: در یک پژوهش دانشگاهی (دانشگاه صنعتی سانتاندر کلمبیا، ۲۰۱۷)، کمترین سرعت خوردگی مس در بنتونیت کمنمک و بیشترین آن در بنتونیتِ نمکافزوده اندازه‌گیری شد. پس مشکل اصلی بنتونیت خالص خوردگی نیست؛ ضعف آن این است که در خشکی جمع میشود و از الکترود جدا میشود (آیا بنتونیت ماده استاندارد است؟).
خوردگیِ یک مادهٔ کاهنده چطور سنجیده میشود؟
از ظاهر یک مادهٔ کاهنده نمی‌شود فهمید خورنده است یا نه. استاندارد IEC 62561-7 برای همین چند آزمون دارد:
- ارزیابی بار خوردگی: رفتار فلز الکترود در مخلوط آماده‌شدهٔ ماده سنجیده و با حدهای «بار خوردگی کم و زیاد» مقایسه میشود (پیوست A؛ نمودار آن در ویرایش ۲۰۲۴ ساده‌تر شده است).
- pH: از ویرایش ۲۰۲۴ باید اندازه‌گیری و روی بسته یا در مدارک اعلام شود.
- گوگرد و آب‌شویی: گوگرد ماده باید کمتر از ۲ درصد باشد و فلزات سنگینِ آزادشده در آب سنجیده می‌شوند.
هنگام خرید، گزارش این آزمون‌ها را از فروشنده بخواهید. ویژگی‌های دیگر مادهٔ کاهندهٔ خوب در مشخصات مواد کاهندهٔ استاندارد و مقایسهٔ انواع آن در جدول مقایسهٔ مواد کاهنده آمده است.
چند نکته برای عمر بیشتر سیستم ارت
- دور الکترود را کامل و یکنواخت با مادهٔ کاهنده پر کنید تا جایی از آن با خاک خورنده یا هوا تماس نداشته باشد.
- در چاه ارت نمک یا آب‌نمک نریزید.
- اتصال‌های زیر خاک را با جوش احتراقی کالولد بسازید تا اتصال پیچی و شکاف خورنده نماند، و فلزهای ناهمجنس را در خاک به هم وصل نکنید.
- در خاک‌های خورنده، جنس الکترود را مناسب انتخاب کنید؛ مثلاً میلهٔ ارت مس‌پوش (کاپربند) یا میلهٔ ارت مسی.
ما خانوادهٔ مواد کاهندهٔ GIM را طبق IEC 62561-7 عرضه می‌کنیم: GIM برای خاک‌ها و محیط‌های بسیار خورنده، GIM LIGHT برای شرایط معمولی و ECO GIM. گزارش آزمون‌های هر محصول در صفحهٔ همان محصول آمده است. استانداردهای این مواد را در استاندارد مواد کاهندهٔ مقاومت زمین ببینید.
