بررسی تأثیر عوامل مختلف موثر بر خوردگی فلزات در خاک با استفاده از تحلیل‌های آماری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 1. دانشجوی دکتری زمین‌شناسی مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد

2 استاد گروه زمین شناسی مهندسی دانشگاه فردوسی

3 استاد گروه زمین‌شناسی دانشگاه فردوسی مشهد

4 استاد گروه زمین شناسی مهندسی

چکیده

در این مقاله با استفاده از آنالیزهای آماری به بررسی میزان تأثیر عوامل مختلف بر روی خوردگی فلزات در خاک پرداخته ‌شده است. به دلیل عدم وجود داده‌‌های مشابه در کشور که بتواند تأثیر هر عامل را بر روی خوردگی فلزات مدفون مشخص نماید، از داده‌های حاصل از آزمایش‌های صورت گرفته توسط سازمان ملی استانداردهای امریکا بر روی خورندگی فلزات در خاک بین سال‌های 1922 تا 1947، استفاده‌ شده است. به‌منظور تعیین سهم هر عامل در خوردگی فلزات توسط خاک، یک رگرسیون چندمتغیره بین عوامل مختلف خورندگی خاک و میانگین کاهش جرم لوله‌های مدفون ایجاد شد و در نهایت بهترین مدل برای هریک از متغیرهای مستقل براساس معیار P-value که در آزمون F و در جدول آزمون T نشان داده شده، متغیرهای موثر مدل رگرسیونی انتخاب گردید. این آنالیز برای متوسط زمان آزمایش 5/1 و 5/11 سال و میانگین کل آزمایش (18سال) صورت گرفت. نتایج ماتریس همبستگی ایجاد شده نشان می‌دهد که بیشترین همبستگی بین نتایج مربوط به سال آزمایش و پس از آن اسیدیته‌ی کلی است و سایر متغیرها (میزان کلر، میزان سولفات، درصد رطوبت، بارش، مقاومت و میزان pH خاک) در مدل تأیید نمی‌شوند. مدل نهایی ایجاد شده یک مدل نمایی است که طبق نتیجه آنالیز تحلیل باقی‌مانده‌ها، صحت مدل تأیید می‌گردد. نتایج این تحقیق از این جهت حائز اهمیت هستند که داده‌های مورد مطالعه مربوط به شرایط واقعی و بلندمدت هستند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

An investigation on the effect of various factors affecting the corrosion of metals in soils using statistical analyses

نویسندگان [English]

  • Majid Taghipour 1
  • Gholamreza Lashkaripour 2
  • Mohammad Ghafoori 3
  • Naser Hafezi Moghaddas 4
1 PhD student of Engineering Geology, Ferdowsi University of Mashhad,
2 Professor., Ferdowsi University of Mashhad, Geology Department, lashkaripour@um.ac.ir
3 Professor., Ferdowsi University of Mashhad, Geology Department,
4 Professor., Ferdowsi University of Mashhad, Geology Department, lashkaripour@um.ac.ir
چکیده [English]

In this article the effects of various factors on steel corrosion in soil has been investigated by statistical analyses. Due to lack of such data in Iran, we used corrosion data from NBS studies, conducted between 1922 to1947. In order to determine the portion of each factor in soil corrosion, a multivariate regression analysis was carried out between each one of the corrosion factors and mean mass loss of the buried steel pipes. Finally the best model has been determined based on the P value criteria shown in F test and T test tables. This analysis repeated for the average time of 1.5, 11.5 years and the average of the entire test (18 years) after burial. Results of correlation matrix show that the highest correlations are among test year and then total acidity respectively, and the rest of variables (chloride and sulphate ion content, moisture, precipitation, resistivity, and the pH) have been rejected. The final model is exponential model and its correctness has been confirmed according to standardized residuals analysis.Since the data are related to long term and real-world conditions, the results are consequential.

کلیدواژه‌ها [English]

  • soil corrosion
  • buried metals corrosion
  • Soil properties
  • metal mass loss

بازرگان لاری، عبدالرضا. (1391) رگرسیون خطی کاربردی، انتشارات دانشگاه شیراز، چاپ سوم، 329ص.

حسینی پاک، علی‌اصغر. شرف‌الدین، محمد. (1390) تحلیل داده‌های اکتشافی، انتشارات دانشگاه تهران، چاپ سوم، 987ص.

Alamilla, J.L., Espinosa-Medina, M.A., Sosa, E., 2009. Modelling steel corrosion damage in soil environment, Corrosion Science, 51: 2628-2638.

Escalante, E., 1989. Concepts of underground corrosion, in: Chaker,V., Palmer, J.D. (Eds.), Effects of Soil Characteristics on Corrosion, ASTM STP 1013, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, pp. 81-94.

Farewell, T.S., Hallett, S.H., Hannam, J.A., Jones, R.J.A., 2012. Soil impacts on national infrastructures in the UK, ITRC Working paper series, 43p.

Elias, V., Fishman, K.L., Christopher, B.R., Berg, R.R., 2000. Corrosion/Degradation of soil reinforcements for mechanically stabilized earth walls and reinforced soil slopes, FHWA Report, Report No: FHWA-NHI-00-044, Washington, DC, 142p.

Gupta, S.K., Gupta, B.K., 1979. The critical soil moisture content in the underground corrosion of mild steel, Corrosion Science, 19: 171-178.

Ismail, A.I.M., El-Shamy, A.M., 2009. Engineering behavior of soil materials on the corrosion of mild steel, Applied Clay Science, 42: 356-362.

Logan, K.H., 1945. Underground Corrosion, National Bureau of Standards (USA), Washington, DC, 312p.

Palmer, J.D., 1990. Field soil corrosivity testing-Engineering considerations, in: Baboian, R., Dean, S.W., (Eds.), Corrosion Testing and Evaluation: Silver Anniversary Volume, ASTM STP 1000, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, pp. 125-138.

Ricker, R.E., 2010. Analysis of pipeline steel corrosion data from NBS (NIST) studies conducted between 1922-1940 and relevance to pipeline management, Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology, 115(5): 373-392.

Romanoff, M., 1957. Underground Corrosion, National Bureau of Standards (USA), NBS Circular 579, Gaithersburg, MD, 238p.