ما هو إزالة الزنك؟
إزالة الزنك هو شكل محدد من التآكل. يؤثر على النحاس، وهو سبيكة من النحاس والزنك. تقوم العملية بإزالة الزنك من المعدن بشكل انتقائي. وهذا يترك وراءه كتلة إسفنجية ضعيفة ومسامية من النحاس. تفقد المادة قوتها ويمكن أن تفشل.
شرح الآلية الكهروكيميائية
من وجهة نظر علمية، فهي آلية تآكل متداخلة. إنه شكل من أشكال التآكل الجلفاني بين الزنك والنحاس داخل النحاس. يتم إذابة الزنك، كونه أكثر تفاعلًا، بشكل تفضيلي. ما تبقى هو هيكل هش وغني بالنحاس-غالبًا ما يكون ذو لون وردي .
الحد الأقصى لمخاطر-الزنك
محتوى الزنك هو عامل رئيسي. غالبًا ما تحتوي التركيبات النحاسية القياسية على نسبة زنك تصل إلى 30-40% تقريبًا. يظهر التحليل العلمي أن خطر إزالة الزنك يبدأ عند 15% من الزنك. ويصبح شديد الخطورة عندما يصل محتوى الزنك إلى 35% أو أعلى. يندرج "النحاس الأصفر" القياسي ضمن هذه الفئة عالية المخاطر.
نوع المكونات مقابل نوع الطبقة
هناك نوعان رئيسيان من هذا التآكل. "نوع القابس" ينشئ مناطق "إسفنجية" عميقة وموضعية. يخترق بسرعة ويحدث في المياه المحايدة أو القلوية ذات المحتوى العالي من الملح ودرجات الحرارة المرتفعة. "نوع الطبقة" ينشر طبقة رقيقة مسامية عبر السطح. وهذا أمر شائع في المياه الحمضية قليلاً التي تحتوي على مستويات عالية من الكلوريد.
فشل "الإسفنجة النحاسية".
نتيجة هذه العملية مدمرة. ينتقل التركيب من قطعة معدنية صلبة إلى "مادة نحاسية ضعيفة وإسفنجية". ولم تعد قادرة على تحمل ضغط الماء. ووصفه تقرير الطب الشرعي بأنه زنك "متسرب بالكامل... تاركًا مادة مسامية عبر سمك الجدار بأكمله". وهذا سبب شائع للتسربات المفاجئة.
المسرعات الكيميائية: الكلور والكلورامينات
تعمل المواد الكيميائية الموجودة في المياه البلدية على تسريع التفاعل. الكلور هو مسهل معروف للكلور والكلورامينات. إنه يسرع بشكل كبير معدل تسرب الزنك من السبائك. تعد المناطق التي تحتوي على مياه معالجة بكثافة بمثابة مناطق خطر للتآكل-بالنسبة للنحاس العادي.
عامل درجة الحرارة
الحرارة هي محفز رئيسي. يتم تسهيل عملية إزالة الزنك إلى حد كبير عن طريق درجات الحرارة المرتفعة. كلما ارتفعت درجة حرارة الماء، كلما كان الزنك يتسرب بشكل أسرع. هذا هو السبب في المعيارتجهيزات الأنابيب النحاسيةفي خطوط الماء الساخن تفشل بشكل أسرع بكثير من تلك الموجودة في خطوط الماء البارد.
عوامل الخطر البيئية
ظروف محددة تؤدي إلى تفاقم الهجوم. يتضمن ذلك المياه الراكدة أو المنخفضة التدفق-، والتهوية السيئة، ومستويات الأس الهيدروجيني الحمضية أو القلوية قليلاً . تعمل الرواسب أو القشور القابلة للاختراق على سطح التركيب على احتجاز المواد المسببة للتآكل ضد المعدن. وهذا يسرع الضرر بشكل كبير.
الكشف: اللون الوردي والشقوق
الكشف المبكر صعب ولكنه ممكن. بصريًا، ابحث عن تغير اللون إلى اللون الأحمر أو الوردي على السطح. يشير هذا إلى النحاس المكشوف بعد ترشيح الزنك. يعد فقدان اللمعان أو الشقوق السطحية أيضًا من العلامات التحذيرية. ومع ذلك، يمكن أن يكون الضرر الداخلي شديدًا دون حدوث تغيير خارجي مرئي.
معيار الوقاية: نحاس DZR
الحل لهذه المشكلة هو نحاس DZR. DZR لتقف علي مقاومة إزالة الزنك. تحتوي هذه السبيكة على كميات صغيرة من الزرنيخ (0.1%) أو القصدير أو الفوسفور. تعمل هذه الإضافات على تثبيت البنية المجهرية وتمنع الزنك من التسرب.
مواصفات CW602N / CZ132
مواصفات DZR الأكثر شيوعًا هي CW602N (المعروف أيضًا باسم CZ132). تركيبته الاسمية هي تقريبًا 62% نحاس، 36% زنك، 2% رصاص، و0.1% زرنيخ. إن إضافة نسبة 0.1% من الزرنيخ هي ما يحمي نسبة 36% الأخرى من الزنك من الذوبان بالماء الساخن.
أفضل الممارسات للسباكين
بالنسبة لأي نظام ماء ساخن أو نظام مياه عدواني، يعد الاختيار اليدوي أمرًا أساسيًا. يجب عليك تحديد تركيبات DZR النحاسية لأنظمة السباكة بالمياه الساخنة. لا تعتمد على "النحاس الأصفر" القياسي لهذه المناطق. ابحث عن علامات "DZR" أو "CW602N" الموجودة على المنتج. تتطلب العديد من قوانين البناء الآن نحاس DZR لتطبيقات مياه الشرب.
الاستنتاج بشأن إزالة الزنك
إزالة الزنك هي التدمير الكيميائي للنحاس من الداخل إلى الخارج. إنه يترك "إسفنجة نحاسية" هشة حيث كان يوجد معدن قوي في السابق. يتم تشغيله بواسطة نسبة عالية من الزنك والماء الساخن والمواد الكيميائية العدوانية مثل الكلور. يمكن الوقاية منه بالكامل باستخدام DZR (CW602N)تجهيزات الأنابيب النحاسية. تضمن هذه الترقية الصغيرة للمواد أن تستمر السباكة الخاصة بك لعقود من الزمن بدلاً من الفشل قبل الأوان.
