ما الذي يجعل مقياس الضغط من الفولاذ المقاوم للصدأ مناسبًا للوسائط المسببة للتآكل؟

لماذا يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ الخيار الأفضل للوسائط المسببة للتآكل

أجهزة قياس الضغط من الفولاذ المقاوم للصدأ تستخدم على نطاق واسع عندما تكون سوائل المعالجة أو البيئة المحيطة مسببة للتآكل لأن الفولاذ المقاوم للصدأ يجمع بين القوة الميكانيكية ومقاومة التآكل. يشكل محتوى الكروم في الفولاذ المقاوم للصدأ طبقة أكسيد سلبية تعمل على إبطاء الهجوم الكيميائي؛ تعمل إضافات النيكل والموليبدينوم على تحسين مقاومة الأحماض والكلوريدات. بالنسبة لقياس الضغط، يُترجم هذا إلى عمر خدمة أطول، وتقليل حالات الفشل الناجمة عن الحفر أو تآكل الشقوق، وانخفاض التكلفة الإجمالية للملكية مقارنة بالمواد غير المقاومة للصدأ في العديد من البيئات العدوانية.

ما هي درجات الفولاذ المقاوم للصدأ المهمة ولماذا

ليس كل أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ تؤدي نفس الأداء في التطبيقات المسببة للتآكل. يعد اختيار الدرجة المناسبة للأجزاء المبللة (أنبوب بوردون، والحجاب الحاجز، والأجزاء الداخلية للعلبة، والتركيبات) هو الخطوة العملية الأولى لضمان ملاءمة المقياس.

304 / 1.4301 — للأغراض العامة

304 هو أكثر درجات الفولاذ المقاوم للصدأ شيوعًا المستخدمة في أجسام القياس والأجزاء الداخلية. إنه يوفر مقاومة جيدة للتآكل للعديد من الأحماض والقلويات ولكنه عرضة للتنقر في البيئات الغنية بالكلوريد (مثل مياه البحر وبعض المحاليل الملحية). استخدم 304 للسوائل المسببة للتآكل بشكل معتدل حيث تكون الكلوريدات منخفضة.

316 / 1.4401 و316L — الكلوريد والمقاومة الكيميائية

يضيف 316 الموليبدينوم لتحسين مقاومة التآكل والشقوق وهو ترقية شائعة عند احتمال التعرض للكلوريد. 316L (منخفض الكربون) يقلل من التحسس أثناء اللحام ويفضل عند وجود أجزاء مبللة ملحومة. بالنسبة للعديد من التطبيقات الكيميائية والغذائية والصيدلانية، فإن 316/316L هو الاختيار الافتراضي.

سبائك عالية والفولاذ المقاوم للصدأ التخصص

بالنسبة للوسائط شديدة العدوانية (الأحماض القوية، المؤكسدات، الكلوريدات المركزة) فكر في استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج، أو الدرجات الأوستنيتية الفائقة (على سبيل المثال، 6Mo)، أو حتى سبائك النيكل (مونيل، هاستيلوي) للمكونات المبللة. هذه المواد أكثر تكلفة ولكنها قد تكون ضرورية للموثوقية.

ميزات تصميم المقياس التي تعمل على تحسين مقاومة التآكل

بالإضافة إلى اختيار المواد، تؤثر تصميمات المقاييس المحددة وميزات الحماية بشكل كبير على الأداء في الخدمة المسببة للتآكل. تشمل خيارات التصميم الرئيسية أختام الحجاب الحاجز، وملء السوائل، والتشطيبات السطحية الخاصة.

أختام الحجاب الحاجز (العزل الكيميائي)

يقوم ختم الحجاب الحاجز بعزل الآلية الداخلية للمقياس عن سائل العملية باستخدام غشاء رقيق مقاوم للتآكل وسائل تعبئة. هذا هو الحل القياسي عندما تكون العملية شديدة اللزوجة أو متبلورة أو تحتوي على مواد صلبة أو شديدة التآكل. يمكن تحديد أختام الحجاب الحاجز في 316L، أو Hastelloy، أو سبائك أخرى وتكوينها باستخدام الشعيرات الدموية، أو الوصلات غير الغدية، أو الشفاه الصحية.

تعبئة السوائل (التلطيف والحماية)

تعمل حشوة الجلسرين أو السيليكون على تخفيف الاهتزاز وتقليل التآكل الداخلي عن طريق الحد من دخول الأكسجين وخلق بيئة واقية لأجزاء الحركة. تساعد سوائل التعبئة أيضًا على تقليل التكثيف في التركيبات الخارجية، ولكنها لا تحل محل ترقيات المواد للأجزاء المبللة.

تلميع الجزء المبلل والتخميل

تعمل معالجات التلميع الكهربائي والتخميل على إزالة الحديد المدمج وتنتج سطحًا أكثر نعومة وأقل عرضة للتنقر والحشف الحيوي. بالنسبة للخدمات الكيميائية الصحية أو الصحية أو العدوانية، اطلب الأجزاء المبللة المصقولة كهربائيًا والتخميل الموثق وفقًا لمعايير ASTM أو AMS.

الأختام والحشيات وخيارات الاتصال

يعد اختيار مواد مانعة للتسرب متوافقة لا يقل أهمية عن التوافق المعدني. تتمتع اللدائن المرنة مثل النتريل (NBR)، وEPDM، وFKM (Viton) بخصائص مقاومة كيميائية مختلفة. بالنسبة للمذيبات القوية أو البخار، تكون الأختام المعدنية أو حشوات PTFE أكثر أمانًا. يجب أن تستخدم الوصلات الملولبة تركيبات من الفولاذ المقاوم للصدأ ومانعات تسرب مناسبة (شريط PTFE مُصنف للعملية) لتجنب التفاعلات الجلفانية.

توجيه مواد الختم المشتركة

• PTFE (Teflon): مقاومة كيميائية ممتازة عبر نطاق واسع من الأس الهيدروجيني - مفضلة للمواد الكيميائية العدوانية.
• FKM (فيتون): جيد للزيوت والوقود والعديد من الأحماض ولكنه يصبح أكثر ليونة في بعض المذيبات - تحقق من جداول التوافق.
• EPDM: جيد للمحاليل البخارية والقلوية، ضعيف بالنسبة للهيدروكربونات والزيوت.

أفضل ممارسات التثبيت والتركيب للبيئات المسببة للتآكل

التثبيت الصحيح يمنع الفشل المبكر. تجنب تكوين الشقوق، وتأكد من التوجيه الصحيح، وقم بحماية أجهزة القياس من الرش المباشر أو الضباب الملحي أو الغسيل الصناعي ما لم يتم تصنيفها لمثل هذا التعرض.

التوجيه والصرف

قم بتركيب أجهزة قياس الضغط بحيث يمكن للسوائل المتكثفة أو المحتبسة أن تستنزف بعيدًا عن أنبوب بوردون أو الحجاب الحاجز. بالنسبة لتطبيقات البخار، قم بتركيب حلقة سيفون أو خط نبضي مملوء بالماء/الجلسرين لحماية المقياس من البخار.

الأغطية الواقية والتدريع المحلي

عندما تحتوي البيئة على رذاذ من المواد الكيميائية المسببة للتآكل، قم بتوفير دروع مضادة للرذاذ، أو أغلفة واقية، أو قم بالتركيب عن بعد باستخدام الامتدادات الشعرية لتحديد موقع المقياس في منطقة أكثر أمانًا.

استراتيجية الصيانة والتفتيش والمعايرة

تحافظ الصيانة الدورية على الدقة وتكتشف التآكل مبكرًا. وضع جدول زمني يعتمد على خطورة العملية: إجراء فحوصات بصرية شهرية في الخدمات شديدة التآكل، وربع سنوية للخدمات المعتدلة، وسنوية عندما تكون الظروف حميدة.

ما للتفتيش

• حالة ونافذة للحفر أو الشقوق أو فشل الختم.
• التوصيلات الخاصة بالتسربات أو رواسب التآكل أو الارتخاء.
• تشير حركة المؤشر والاتصال الهاتفي للالتصاق أو الانجراف إلى التلوث الداخلي أو التلف.
• أختام الحجاب الحاجز والشعيرات الدموية لملء مستوى السائل أو فقدان نقل الضغط.

تردد المعايرة

تعتمد فترات المعايرة على الأهمية والانجراف الملحوظ: بالنسبة للحلقات الحرجة للسلامة، قم بالمعايرة 2-4 مرات في السنة؛ بالنسبة للأجهزة الأقل أهمية، يعد ذلك أمرًا شائعًا سنويًا. بعد أي حدث تعرض مشتبه به للتآكل، قم بإجراء فحص وإعادة معايرة خارج الخدمة.

المعايير والاختبار والوثائق

حدد أجهزة القياس التي تلبي معايير الصناعة ذات الصلة واطلب المواد وشهادات الاختبار. تشمل المعايير المشتركة ASME B40.1 لأجهزة قياس الضغط، وسلسلة EN 837، وNACE MR0175 / ISO 15156 لاختيار مواد الخدمة الحامضة (H2S). التوثيق مثل تقارير اختبار المطاحن (MTRs)، وشهادات التخميل، وسجلات اللحام تقلل من عدم اليقين في التطبيقات المسببة للتآكل.

مرجع سريع لتوافق المواد

قائمة مرجعية لاختيار الوسائط المسببة للتآكل

• التعرف على كيمياء سائل العملية ودرجة الحرارة ونطاق الضغط.
• اختر درجة الفولاذ المقاوم للصدأ المناسبة للأجزاء المبللة (316 لترًا كحد أدنى للكلوريدات).
• حدد أختام الحجاب الحاجز أو العزل حيث يكون الاتصال المباشر مشكلة.
• حدد الأختام/الحشيات المتوافقة (PTFE للمقاومة الكيميائية الواسعة).
• اتخاذ قرار بشأن تعبئة السائل والتلميع الكهربائي/التخميل إذا لزم الأمر.
• تتطلب تقارير منتصف المدة، وشهادات التخميل، وتقارير المعايرة.

الخلاصة - موازنة التكلفة والموثوقية

غالبًا ما تكون مقاييس الضغط المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ هي الحل الأكثر عملية للوسائط المسببة للتآكل، لكن النجاح يعتمد على مطابقة الدرجة والأختام وتصميمات الحماية للعملية. استخدم 316/316L كخط أساس للتعرض للكلوريد، وفكر في أختام الحجاب الحاجز للعزل، وخطط للفحص والمعايرة الروتينية. يعمل المزيج الصحيح على تقليل وقت التوقف عن العمل ومخاطر السلامة مع توفير قياس ضغط دقيق وطويل الأمد في البيئات المسببة للتآكل.