در صنعت شیمیایی ، چه خط لوله های فلزی کربن می تواند در برابر خوردگی اسید و قلیایی در برابر انواع اسید و قلیایی خاص ، غلظت ها ، دما و اقدامات تصفیه سطح و محافظت از خطوط لوله بستگی داشته باشد. در زیر یک تحلیل دقیق است:
مقاومت اساسی در برابر خوردگی خطوط لوله فولادی کربن
محدودیت های فولاد کربن
فولاد کربن به خودی خود تحمل محدودی نسبت به مواد شیمیایی مانند اسیدها و قلیایی ها ، به ویژه در غلظت بالا یا شرایط درجه حرارت بالا دارد و مستعد خوردگی است.
در یک محیط اسیدی ، فولاد کربن برای تولید نمک های آهن محلول در واکنش های شیمیایی قرار می گیرد و باعث می شود که این مواد به تدریج فاسد شوند.
در یک محیط قلیایی ، فولاد کربن ممکن است تحت فشار قلیایی (ترک خوردگی استرس قلیایی) به ویژه در محلول های قلیایی درجه حرارت بالا و غلظت بالا قرار بگیرد.
عوامل مؤثر بر خوردگی
انواع اسیدها و قلیایی: میزان خوردگی فولاد کربن توسط اسیدهای مختلف و قلیایی بسیار متفاوت است. به عنوان مثال:
اسید هیدروکلریک و اسید سولفوریک نسبت به فولاد کربن بسیار خورنده هستند.
اسید نیتریک رقیق ممکن است یک لایه انفعال برای کند شدن خوردگی ایجاد کند.
هیدروکسید سدیم (NaOH) ممکن است در دمای بالا باعث آغوش قلیایی شود.
غلظت و دما: هرچه غلظت اسید و قلیایی بیشتر باشد و درجه حرارت بالاتر باشد ، سرعت خوردگی سریعتر می شود.
سرعت جریان: محلول های اسید و قلیایی که با سرعت زیاد جریان می یابند ، خوردگی را به ویژه در مناطق آشفته تسریع می کند.
روشهای بهبود مقاومت در برابر خوردگی خطوط لوله فولادی کربن
به منظور افزایش تحمل خطوط لوله فولادی کربن در محیط های اسید و قلیایی ، می توان اقدامات زیر را انجام داد:
روکش سطحی
پوشش دیواری داخلی: با استفاده از یک پوشش ضد خوردگی (مانند رزین اپوکسی ، پلی اورتان یا رزین فنولیک) بر روی دیواره داخلی خط لوله فولادی کربن ، تماس بین اسید و قلیایی و بستر فولاد کربن می تواند به طور مؤثر جدا شود.
پوشش دیواره بیرونی: برای جلوگیری از مواد اسیدی یا رطوبت در خاک از خوردگی خط لوله برای خطوط لوله دفن شده استفاده می شود.
فناوری روکش
روکش لاستیکی: لاستیک طبیعی یا لاستیک مصنوعی در داخل خط لوله روکش شده است ، که برای انتقال اسید کم غلظت و محلول های قلیایی مناسب است.
روکش پلاستیکی: از مواد پلاستیکی مانند پلی تترا فلوئورو اتیلن (PTFE) ، پلی پروپیلن (PP) یا فلوراید پلی وینیلیدن (PVDF) به عنوان روکش استفاده می شود که می توانند در برابر اسیدهای قوی ، قلیایی قوی و درجه حرارت بالا مقاومت کنند.
پوشش فایبرگلاس: مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت مکانیکی بالاتری را از طریق روکش پلاستیکی تقویت شده با فایبرگلاس (FRP) فراهم می کند.
هلیاژ
در بعضی موارد ، خطوط لوله فولادی کم آلیاژ با عناصر اضافه شده مانند کروم ، نیکل و مولیبدن می توانند برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی آنها انتخاب شوند. به عنوان مثال:
فولاد کربن حاوی کروم تحمل بهتری نسبت به اسیدهای اکسید کننده (مانند اسید نیتریک) دارد.
فولاد کربن حاوی مولیبدن مقاومت بیشتری در برابر خوردگی و خوردگی شکاف ناشی از کلریدها دارد.
حفاظت کاتدی
برای خطوط لوله مدفون ، تکنیک های محافظت از کاتدی (مانند روش آند قربانی یا روش جریان تحت تأثیر) می توان برای کاهش خوردگی خطوط لوله کربن توسط خاک اسیدی استفاده کرد.
نگهداری منظم
به طور مرتب سطح و وضعیت پوشش خط لوله را بررسی کرده و قسمت های آسیب دیده را به موقع تعمیر کنید.
برای کاهش میزان خوردگی اسید و قلیایی بر روی فولاد کربن از مهار کننده های خوردگی استفاده کنید.
تجزیه و تحلیل سناریو قابل اجرا
اسید ضعیف و محیط قلیایی ضعیف
از خطوط لوله فولادی کربن می توان برای انتقال اسیدهای رقیق (مانند اسید سولفوریک رقیق ، اسید هیدروکلریک رقیق) یا محلول های قلیایی غلظت کم (مانند محلول هیدروکسید سدیم) پس از درمان سطح مناسب استفاده کرد.
به عنوان مثال ، در برخی از فرآیندهای تصفیه آب یا فرآوری مواد غذایی ، خطوط لوله فولادی کربن می توانند نیازها را برآورده کنند.
اسید قوی و محیط قلیایی قوی
در اسید قوی (مانند اسید سولفوریک غلیظ ، اسید نیتریک غلیظ) یا قلیایی قوی (مانند محلول هیدروکسید سدیم با درجه حرارت بالا) ، از خطوط لوله معمولی فولاد کربن مناسب نیستند و از موادی با مقاومت در برابر خوردگی بالاتر (مانند فولاد ضد زنگ ، هاستلویا یا تیتانیوم) استفاده می شود.
در صورت استفاده از خطوط لوله فولادی کربن ، باید برای محافظت از فناوری روکش یا پوشش استفاده شود.
درجه حرارت بالا و محیط فشار بالا
محلول های اسید و قلیایی در دمای بالا و شرایط فشار بالا به طور قابل توجهی برای خطوط لوله فولادی کربن خورنده تر هستند ، بنابراین خطوط لوله مخصوص طراحی شده (مانند فولاد ضد زنگ دوبلکس یا خطوط لوله روکش شده) انتخاب می شوند.
از طریق طراحی علمی و نگهداری دقیق ، خطوط لوله فولاد کربن می توانند ضمن اطمینان از ایمنی و اقتصاد ، در بسیاری از کاربردهای شیمیایی نقش مهمی داشته باشند. $ $
