خانه » مقالات بازرسی » بازرسی خوردگی و حفاظت

بازرسی خوردگی و حفاظت

بازرسی کنترل و مدیریت خوردگی در پالایشگاه ها

بازرسی کنترل و مدیریت خوردگی در پالایشگاه ها


این کتاب از سه بخش به شرح زیر تشکیل شده است:

بخش اول: آشنایی با مفاهیم اولیه و فرایندهای پالایشگاهی (شامل فصل اول و دوم)

بخش دوم: بازرسی و کنترل خوردگی در پالایشگاه‌ها (شامل فصل سوم تا هفتم)

بخش سوم: مدیریت خوردگی در پالایشگاه‌ها (شامل فصل هشتم)

عناوین فصول این کتاب عبارتند از:

فصل اول: مقدمه

فصل دوم: فرایندهای پالایش نفت خام

فصل سوم: خوردگی تر در پالایشگاه‌ها

فصل چهارم: ترک خوردن خوردگی تنشی در پالایشگاه‌ها

فصل پنجم: خوردگی خشک در پالایشگاه‌ها

فصل ششم: سایر مکانیزم‌های خسارت در پالایشگاه‌ها

فصل هفتم: روش‌های شناسایی، اندازه‌گیری و جلوگیری از خوردگی در پالایشگاه‌ها

فصل هشتم: مدیریت خوردگی

مقاله خوردگی

بهبود خواص ضدخوردگی پوشش‌های مورد

استفاده در خطوط انتقال نفت

محققان پژوهشگاه صنعت نفت در کاری آزمایشگاهی به مطالعه اثر استفاده

از نوعی نانوذره در بهبود خواص ضدخوردگی پوشش‌های کاربردی در خطوط انتقال نفت و گاز پرداختند.

ادامه مطلب »

فراخوان مقاله

فراخوان ارسال مقاله فصلنامه علمی – پژوهشی علوم و مهندسی خوردگی

فصلنامه علمی­ـ­­­ پژوهشی علوم و مهندسی خوردگی، توسط انجمن خوردگی ایران و با هدف انتشار نتایج جدیدترین تحقیقات و پژوهشهای انجام شده در کلیه زیرشاخه‌های علم و مهندسی خوردگی فلزات منتشر شده و در همین راستا، از کلیه اندیشمندان، صاحبنظران، پژوهشگران و دانشجویان گرامی برای ارسال نتایج مطالعات خود دعوت به­ عمل می‌آورد.علاقمندان جهت کسب اطلاعات بیشتر میتوانند به سایت انجمن خوردگی ایران مراجعه کرده و یا به آدرس corrosionengineering@ica.ir مکاتبه کنند.

 


بازرس خوردگی باشید (جلسه چهارم)

د) اثر مواد معدنی

تعدادی از مواد معدنی با غلظت­های پایین در آب­های طبیعی یافت می­شوند که برخی از آنها، طبیعت خوردگی

آب را افزایش می­دهند.

سیلیس (Si ) از خرد شدن و تجزیه سنگ­ها و برخی تک­سلولی­ ها به ­وجود آمده و به­ صورت اسیدمتاسیلیسیک

وجود دارد.

سیلیس اگر به ­صورت سیلیکات درآمده باشد ،خواص بازدارندگی داشته و گاهی برای کاهش میزان

خوردگی عمداً افزوده می­شود. در برخی موارد در آبهای طبیعی آهن وجوددارد و اغلب به­ صورت کربنات آهن

(FeCO3) است. در تماس کربنات آهن با هوا، آهن اکسید شده و رسوبات زنگ آهن به ­وجود می­آورد که

منجر به قرمز شدن آب می­شود.

عنصر روی نیز در اثر خوردگی لوله ­های گالوانیزه وارد آب می­شود.

ه) اجزای آلی (ارگانیزم­های) موجود در آب

منشأ مواد آلی موجود در آب از موجودات زنده و سوخت و ساز یا زوال آنهاست. ارگانیزم­های غیر زنده

ممکن است به­ صورت کلوئیدی یا ذرات معلق در آب باشد که از زوال موجودات زنده یا فاضلاب­های صنعتی و

خانگی وارد آب شده­اند.

مواد آلی اگر به­ صورت اسیدکربنیک، اسیدهیومیک،اسیدسیتریک،اسیداستیک و اسیدبنزوئیک درامده

باشند با کاهش pH منجر به تسریع در خوردگی فلزات در تماس با آب (مانند آهن، سرب و مس) می­شوند.

جلبکها دی­اکسیدکربن را از هوا و محیط اطراف گرفته و اکسیژن پس می­دهند. در مقابل، سایر ارگانیزمها

مصرف کننده اکسیژن هستند.

باکتریهای احیا کننده سولفات (SRB) ، سولفید هیدروژنS H2 تولید می­کنند. سولفیدهیدروژن اثر مخربی

روی لوله­های آهنی و آلیاژهای مسی کندانسورها و مبدل­های حرارتی می­گزارد.

باکتری­های آهن، نه کیفیت آب را تغییر می­دهند و نه در واکنش خوردگی شرکت می­کنند.

برخی از موجودات کوچک دریایی (مثل صدفها) با چسبیدن به اجزای فلزی مدفون در آب می­توانند پوشش

محافظ آنها را تخریب کرده و باعث شروع پدیده خوردگی شوند.

و) سختی و قلیائیت (بازیسیته)

مجموع غلظت­های هیدروکسید، کربنات و بی­کربنات موجود در آب را قلیائیت آب گویند.

Alkalinity = [HCO3] + [CO32-] + [OH]

سختی آب را نیز با توجه به اندازه ­گیری مستقیم مقدار کلسیم و منیزیم آن تعیین می­کنند. سدیم و

پتاسیم نیز گاهی در آب وجود داشته و روی سختی آن تأثیر می­گذارند ولی مقدار آنها بسیار کمتر از

کلسیم و منیزیم است.

ز) رسوب گذاری

افزایش pH در مورد یک آب حاوی بی­کربنات، مسأله خوردگی آن راتبدیل به رسوب­گذاری می­کند. با ایجاد

تعادل بین خوردگی و رسوب­گذاری، می­توان خوردگی را بدون رسوب­گذاری بیش از حد کربنات کلسیم کنترل

کرد.

وجود رسوب نازک و یکنواخت کربنات کلسیم روی سطح فلز، آن را از اثرات خورنده آب محافظت می­کند.

۳-۱-۲- تصفیه آب­های طبیعی

آب­های طبیعی به دلیل دارا بودن نمک­ها و گازهای مختلف نمی­توانند در دیگ­های بخار و سایر تجهیزات صنعتی

مورد استفاده قرار گیرند. مشکلاتی که این آبها در دیگ­های بخار ایجاد می­کنند، شامل ۳ مورد اصلی می­

باشد.

۱٫تشکیل رسوب ناخواسته در داخل لوله­های دیگ بخار، کاهش راندمان و احتمال آسیب­دیدگی حرارتی

لوله­ ها در اثر افزایش دما.

۲٫خورده شدن تدریجی لوله­ های دیگ بخار و فرسودگی آن.

۳٫ناخالص شدن بخار و صدمات وارده به دستگاههایی که بخار از آنها عبور می­کند از جمله توربین­های بخار.

مهم­ترین عملیاتی که برای تصفیه آب انجام می­گیرد به شرح زیر است:

۱- نرم کردن آب

در ابتدا مواد نامحلول در آب، اعم از معدنی و آلی را به روش ته­نشست کردن یا عبور از صافی­ها می­گیرند.

سپس در مرحله تصفیه شیمیایی، سختی آب را با افزودن برخی مواد شیمیایی مانند آهک، سود و

کربنات سدیم کاهش می­دهند.

۲- گرفتن املاح آب توسط رزین­های مبادله کننده یونی (DM)

سطح این رزین­ها قابلیت جذب یونهای موجود در محلولها را دارد. با کمک آنها می­توان آب بدون یون کاملاً

خالص تهیه کرد. انواع مهم این رزین­ها به­صورت زیر است:

-مبادله کننده­های مدار سدیمی

-مبادله کننده­های یون بازی

-مبادله کننده­های یون هیدروژن

به جز استفاده از رزین­ها روشهای دیگری نیز برای حذف یونهای موجود در آب وجود دارند، از جمله :

۱٫روش تقطیر ۲٫روش اسمز معکوس ۳٫ روش الکترودیالیز

نویسنده:مهندس محمد رضا رضایی

 

 

ادامه جلسات را در روزهای آتی تقدیم می نماییم.

بازرس خوردگی باشید(جلسه سوم)

کاربر گرامی ضمن مرور بر قسمت های گذشته مطالب جدید راهم به حضورتان تقدیم میکنیم.

۳- خوردگی در محیط­های آبی

۳-۱- آب­های طبیعی

آب­های طبیعی شامل آبهای سطحی، رودخانه­ها، آب دریا، چاه و …. می­باشند.

این آبها حاوی مقادیر مختلفی از نمک­ها و سایر ترکیبات هستند که نوع و مقدارشان بستگی به نوع زمین و محل استخراج آب دارد.

۳-۱-۱- عوامل مؤثر روی خوردگی آب­ها:

نوع و مقدار جامدات، گازها، یونهای حل شده، pH و باکتریها از جمله عوامل موثر بر خوردگی آب­ها می­باشند.

الف) تأثیر pH :

pH به غلظت H+ یا OH محلول بستگی داشته و در واقع اسیدی یا قلیایی بودن آن را نشان می­دهد.

قلیایی

pH>7

خنثی

pH=7

اسیدی

pH<7

pH آب کاملاً خالص در ۲۵ درجه سانتیگراد برابر ۷ است.

pH آبهای طبیعی معمولاً بین ۶ تا ۹٫۵ است و در ایران معمولاً بین ۶٫۵ تا ۸ می­باشد.

سرعت و مقدار خوردگی اکثر فلزات به pH بستگی دارد. ولی فلزات نجیب

مثل طلا و پلاتین در تمام محیط­های قلیایی، خنثی و اسیدی پایدار بوده و

دچار خوردگی نمی­شوند. در مقابل فلزات فعال مثل Zn, Al, Mg هم در محیط­های اسیدی قوی و هم بازی قوی دچار خوردگی می­شوند.

اکسیدهای اکثر فلزات در محیط­های اسیدی محلول بوده ولی در محیط­های قلیایی نامحلول هستند.

خوردگی در محیط­های آبی قلیایی قوی و اسیدی با آزاد شدن هیدروژن و در محیط خنثی و کمی قلیایی با آزاد شدن OH همراه است.

ب) تأثیر نمک­های محلول

اثر نمک­های محلول در آب طبیعی به نوع و غلظت آنها بستگی دارد. برخی یونها مثل یون کلر (CL) و SO4 2- سبب تشدید خوردگی و یونهایی مانند کربنات (CO)، بی­کربنات ( HCO3) وکلسیم (Ca2+) سبب تقلیل خوردگی می­شوند. یونهای تشدید کننده خوردگی را مهاجم (خورنده) و یونهای کاهش دهنده خوردگی را بازدارنده می­نامند.

یونهای بازدارنده باید مقدارشان بیشتر از اکسیژن محلول در آب باشد تا بتوانند از خوردگی اکسیژن ممانعت کنند.

یونهای مهاجم معمولاً سبب تخریب لایه­های محافظ تشکیل شده روی سطح فلز شده و یا کلاً از تشکیل آنها جلوگیری می­کنند.

اینگونه یونها مانند کلراید قادرند لایه­های روئین تشکیل شده بر روی فلزاتی مانند فولادهای زنگ نزن را شکسته و سرعت خوردگی را به شدت افزایش دهند.

در مقابل، یونهای بازدارنده­ای مثل کربنات­ها با تشکیل رسوب کربنات کلسیم، سرعت خوردگی را کاهش می­دهند. نحوه تشکیل رسوبات محافظ مختلف است. به­عنوان مثال، رسوب کربنات کلسیم از دو طریق تشکیل می­شود. نخست، ممکن است درصورت وجود محلول فوق اشباع کربنات کلسیم، رسوب کربناتی در سطوحی که با این آب در تماس هستند تشکیل شود. در حالت دیگر، از یک محلول اشباع نشده نیز می­تواند در شرایط تعادلی رسوب تشکیل شود. در این حالت، قلیائیت ایجاد شده از واکنش کاتدی احیای اکسیژن سبب تشکیل رسوب می­گردد.

از بین یون­های مهاجم، یون کلراید پتانسیل بالایی در تشکیل خوردگی دارد. به­طوری­که در بسیاری از موارد، مقدار کلراید موجود در آب معیاری از پتانسیل خوردگی آن است.

ج) تأثیر گازهای محلول در آب

از بین گازهای محلول در آب­های طبیعی اکسیژن (O2) و دی­اکسیدکربن (CO2) بیشتر مطرح هستند.

CO2 در آب با تشکیل اسیدکربنیک (H2Co3) منجر به کاهش pH و افزایش خوردگی می­شود. اکسیژن نیز در خوردگی­های حفره­ای نقش مهمی بازی می­کند. ورود اکسیژن و CO2 به آب در هنگام عبور از هوا صورت می­گیرد.

در هنگام عبور آب از هوا نیتروژن نیز در آن محلول می­شود که اثر مستقیمی روی واکنش­های خوردگی ندارد.

نقش اکسیژن

اکسیژن از دو طریق روی واکنش­های خوردگی آب تاثیر می­گذارد.

۱٫واکنش خوردگی را تسریع کرده و سرعت خوردگی را افزایش می­دهد.

۲٫در غلظت­های بالا و شرایط مساعد سبب ایجاد لایه رویین در سطح فلز شده و خوردگی را کاهش می­دهد. در این شرایط به­عنوان پلاریزه کننده آندی یا روئین­کننده شناخته می­شود.

تقریباً تمام فلزات به استثنای طلا، در تماس با هوای خشک یا اکسیژن با یک لایه سطحی پوشیده می­شوند. پایداری این لایه محافظ در آب به کیفیت آب و خواص لایه بستگی دارد.

وقتی غلظت اکسیژن در حد معمول باشد، تعدادی از فلزات مثل فولادهای زنگ نزن در آب رویین شده و یک حفاظت آندی ایجاد می­شود. اگر غلظت اکسیژن کم باشد (به ویژه در شیارها)، این مواد فعال شده و حل می­شوند.

مشابه این حالت برای آهن نیز ایجاد می­شود. در غلظت­های خیلی بالای اکسیژن، آهن رویین می­شود یعنی با حفاظت آندی از آن محافظت می­شود.

افزایش دما و کاهش فشار به­طور کلی منجر به کاهش مقدار گازهای محلول در آب می­شوند.

نویسنده:مهندس محمد رضا رضایی


 

ادامه جلسات را در روزهای آتی تقدیم می نماییم.

bigtheme
Designed & Developed by: Sepanta Group Team.