1: مقاومة التآكل التقليدية تحت الضغط: حدود الفولاذ المقاوم للصدأ وتقنيات الطلاء في المضخات الكيميائية
1.1: الفولاذ المقاوم للصدأ يوفر حماية أساسية في البيئات الكيميائية المعتدلة
لطالما كانت الفولاذ المقاوم للصدأ المواد المفضلة للمضخات الكيميائية التي تعمل في ظروف تآكل معتدلة. تأتي مقاومتها المتأصلة من طبقة تخميل رقيقة تعزل المعدن عن الأكسدة. في البيئات التي تكون فيها السوائل محايدة أو حمضية معتدل فقط ، تضمن هذه المادة تشغيل مضخة مستقرة طويلة الأجل. إن فعاليتها من حيث التكلفة والمتانة العامة تجعلها مناسبة للاستخدام الصناعي الأساسي.
1.2: توفر تحسينات السبائك تحسنا معتدلًا ولكنها تقصر في الوسائط المعقدة
سمحت السبائك مع عناصر مثل الكروم والنيكل مضخات كيميائية بالعمل في بيئات أكثر عدوانية قليلاً. هذه الإضافات تزيد من المعدن '' S مقاومة للأكسدة والتآكل العام. ومع ذلك ، فإن الحماية التي توفرها مؤلفات السبائك التقليدية تظل محدودة عند التعامل مع الخلائط الكيميائية عالية التفاعل أو غير المستقرة ، وخاصة تلك التي تتضمن قواعد حمض متعددة المراحل أو المختلطة.
1.3: توفر تقنيات الطلاء حواجز مؤقتة ، وليس حلولًا طويلة الأجل
غالبًا ما يتم تطبيق الطلاء المقاوم للتآكل لتشكيل درع مادي على أسطح المضخة. اعتمادًا على البيئة ، يمكن تصميم هذه الطلاءات لمقاومة محددة. ومع ذلك ، فإن قضايا مثل الضعف الضعيف والتآكل من تدفق السوائل والإجهاد الميكانيكي وتغيرات درجة الحرارة تقوض فعاليتها على المدى الطويل. بمجرد فشل الطلاء ، يصبح المعدن الأساسي عرضة للهجوم الفوري ، مما يؤدي إلى تساقط سلامة المضخة.
2: الأخطار الخفية للكلوريد: لماذا يفشل الفولاذ المقاوم للصدأ في التطبيقات الكيميائية المتطرفة
2.1: أيونات الكلوريد تدمر الأفلام السلبية ، مما يؤدي إلى تآكل محلي سريع
في البيئات الغنية بالكلوريد - مثل تلك التي تنطوي على مياه البحر أو بعض الأحماض أو الملاط الكيميائي - الفيلم الواقي على الفولاذ المقاوم للصدأ ينهار بسرعة. أيونات الكلوريد صغيرة وعدوانية ومتحركة للغاية ، وتخترق العروض الصغيرة بسهولة ومهاجمة المعدن الأساسي. بمجرد تعرض طبقة التخميل للخطر ، يبدأ التآكل الموضعي وينتشر بسرعة.
2.2: التآكل التآكل وتهديد السلامة الهيكلية للمضخات
غالبًا ما يبدأ التآكل في عيوب السطح البسيطة أو الادراج. إنه يشكل ثقوبًا عميقة وضيقة تخترق طبقات معدنية وتخلق نقاط ضعف في مكونات المضخة. تتطور تآكل Crevice ، في الوقت نفسه ، في مناطق ثابتة مثل الشفاه أو الحشيات أو اللحامات التي يركض فيها السوائل. تتصاعد هذه الظواهر بسرعة ، مما يؤدي إلى تقويض النزاهة الهيكلية وتؤدي إلى إخفاقات مثل الثقوب أو التسريبات.
2.3: يمكن أن يتسبب التآكل غير المنضبط في فشل المعدات ومخاطر الإنتاج
مع تقدم التآكل ، تتضاءل قوة المضخة الكيميائية الميكانيكية. انخفاض سمك الجدار ، والتكسير ، والتسرب من أداء مضخة التسوية وقد يؤدي إلى إغلاق غير مخطط له أو حتى حوادث السلامة. في بيئات الإنتاج المستمرة مثل التصنيع البتروكيميائي أو الأدوية ، تشكل هذه الإخفاقات مخاطر خطيرة على الإنتاجية وسلامة الموظفين.
3: سبائك وطلاءات عالية الأداء: دفاعات قوية ولكنها مكلفة وغير كاملة
3.1: السبائك عالية الأداء فعالة - لكن غير قابل للحياة مالياً للاستخدام الشامل
توفر السبائك المقاومة للتآكل المتقدمة ، مثل تلك ذات المحتوى العالي للموليبدينوم أو التيتانيوم ، متانة محسنة تحت التعرض الكيميائي الشديد. ومع ذلك ، فهي تتطلب معادن نادرة ومعالجة معقدة ومراقبة جودة صارمة. هذه العوامل تضخّم التكاليف بشكل كبير ، مما يجعل التنفيذ على نطاق واسع غير عملي لمعظم المصانع الكيميائية التي تدير مئات المضخات في وقت واحد.
3.2: حتى أفضل السبائك تتحلل تحت الضغط طويل الأجل والظروف القاسية
على الرغم من متانتها ، فإن السبائك عالية الأداء ليست محصنة ضد آثار الضغط العالي أو تقلبات درجة الحرارة أو الهجوم الكيميائي المطول. بمرور الوقت ، فإن التغييرات المجهرية مثل ضعف حدود الحبوب ، ونشر عناصر صناعة السبائك ، وانهيار التخميل يقلل من مقاومة التآكل. هذا يؤدي إلى تدهور الأداء ونفس مخاطر الفشل طويلة الأجل التي شوهدت في مواد أقل تقدمًا.
3.3: يتم تسريع فشل الطلاء بواسطة الضغوطات الميكانيكية والحرارية
قد تظهر الطلاءات الواقية كإصلاح سريع ، لكنها تواجه مشكلات خطيرة في المتانة تحت الأحمال التشغيلية. الاهتزاز المضخة ، وسرعة السوائل ، والتجويف ، وركوب الدراجات الحرارية ، كلها تسهم في تلطيخ الطلاء أو التكسير. بمجرد فشل الطلاء حتى في منطقة صغيرة ، تمكن العوامل المسببة للوصول المباشر إلى الركيزة المعدنية ، مما يعرض النظام بأكمله في إطار زمني قصير .
