پدیده رایج خوردگی مخازن تحت فشار

همانطور که همه می‌دانند، استریلایزر یک مخزن تحت فشار بسته است که معمولاً از فولاد ضد زنگ یا فولاد کربنی ساخته می‌شود. در چین حدود ۲.۳ میلیون مخزن تحت فشار در حال کار وجود دارد که در میان آنها خوردگی فلز به ویژه برجسته است و به مانع اصلی و حالت خرابی تبدیل شده است که بر عملکرد پایدار و طولانی مدت مخازن تحت فشار تأثیر می‌گذارد. به عنوان نوعی مخزن تحت فشار، تولید، استفاده، نگهداری و بازرسی استریلایزر را نمی‌توان نادیده گرفت. با توجه به پدیده و مکانیسم پیچیده خوردگی، اشکال و ویژگی‌های خوردگی فلز تحت تأثیر مواد، عوامل محیطی و حالت‌های تنش متفاوت است. در ادامه، بیایید به چندین پدیده خوردگی رایج مخازن تحت فشار بپردازیم:

ب

۱. خوردگی فراگیر (همچنین به عنوان خوردگی یکنواخت شناخته می‌شود)، که پدیده‌ای ناشی از خوردگی شیمیایی یا خوردگی الکتروشیمیایی است، محیط خورنده می‌تواند به طور یکنواخت به تمام قسمت‌های سطح فلز برسد، به طوری که ترکیب و سازماندهی فلز در شرایط نسبتاً یکنواختی قرار دارد و کل سطح فلز با سرعت مشابهی خورده می‌شود. برای مخازن تحت فشار از جنس فولاد ضد زنگ، در یک محیط خورنده با مقدار PH پایین، لایه غیرفعال ممکن است به دلیل انحلال اثر محافظتی خود را از دست بدهد و سپس خوردگی فراگیر رخ دهد. چه خوردگی فراگیر ناشی از خوردگی شیمیایی باشد و چه خوردگی الکتروشیمیایی، ویژگی مشترک این است که تشکیل یک لایه غیرفعال محافظ روی سطح ماده در طول فرآیند خوردگی دشوار است و محصولات خوردگی ممکن است در محیط حل شوند یا یک اکسید متخلخل سست تشکیل دهند که فرآیند خوردگی را تشدید می‌کند. آسیب خوردگی فراگیر را نمی‌توان دست کم گرفت: اولاً، منجر به کاهش سطح فشار عنصر یاتاقان مخزن تحت فشار می‌شود که ممکن است به دلیل استحکام ناکافی باعث نشت سوراخ یا حتی پارگی یا خرد شدن شود. ثانیاً، در فرآیند خوردگی جامع الکتروشیمیایی، اغلب واکنش کاهش H+ همراه است که ممکن است باعث شود ماده با هیدروژن پر شود و سپس منجر به تردی هیدروژنی و سایر مشکلات شود، که دلیل نیاز به هیدروژن زدایی تجهیزات در حین تعمیر و نگهداری جوشکاری نیز همین است.
۲. حفره‌دار شدن یک پدیده خوردگی موضعی است که از سطح فلز شروع می‌شود و به صورت داخلی گسترش می‌یابد و یک گودال خوردگی کوچک به شکل سوراخ تشکیل می‌دهد. در یک محیط محیطی خاص، پس از مدتی، ممکن است سوراخ‌های حکاکی شده یا حفره‌های حکاکی شده جداگانه روی سطح فلز ظاهر شوند و این سوراخ‌های حکاکی شده به مرور زمان به عمق بیشتری گسترش می‌یابند. اگرچه کاهش وزن اولیه فلز ممکن است کم باشد، اما به دلیل سرعت بالای خوردگی موضعی، تجهیزات و دیواره‌های لوله اغلب سوراخ می‌شوند و در نتیجه حوادث ناگهانی رخ می‌دهد. بازرسی خوردگی حفره‌دار دشوار است زیرا سوراخ حفره‌دار اندازه کوچکی دارد و اغلب توسط محصولات خوردگی پوشانده می‌شود، بنابراین اندازه‌گیری و مقایسه کمی درجه حفره‌دار شدن دشوار است. بنابراین، خوردگی حفره‌دار را می‌توان یکی از مخرب‌ترین و موذی‌ترین اشکال خوردگی در نظر گرفت.
۳. خوردگی بین دانه‌ای یک پدیده خوردگی موضعی است که در امتداد یا نزدیک مرز دانه رخ می‌دهد، عمدتاً به دلیل تفاوت بین سطح دانه و ترکیب شیمیایی داخلی، و همچنین وجود ناخالصی‌های مرز دانه یا تنش داخلی. اگرچه خوردگی بین دانه‌ای ممکن است در سطح کلان آشکار نباشد، اما به محض وقوع، استحکام ماده تقریباً بلافاصله از بین می‌رود و اغلب منجر به خرابی ناگهانی تجهیزات بدون هشدار می‌شود. به طور جدی‌تر، خوردگی بین دانه‌ای به راحتی به ترک خوردگی تنشی بین دانه‌ای تبدیل می‌شود که منبع ترک خوردگی تنشی می‌شود.
۴. خوردگی شکافی پدیده خوردگی است که در شکاف باریکی (عرض معمولاً بین ۰.۰۲ تا ۰.۱ میلی‌متر) که به دلیل اجسام خارجی یا دلایل ساختاری روی سطح فلز تشکیل می‌شود، رخ می‌دهد. این شکاف‌ها باید به اندازه کافی باریک باشند تا سیال بتواند به داخل آنها جریان یابد و متوقف شود، در نتیجه شرایط برای خوردگی شکاف فراهم می‌شود. در کاربردهای عملی، اتصالات فلنجی، سطوح تراکم مهره، اتصالات روی هم، درزهای جوش جوش داده نشده، ترک‌ها، منافذ سطحی، سرباره جوشکاری که تمیز نشده و روی سطح فلز رسوب کرده است، ناخالصی‌ها و غیره، ممکن است شکاف‌هایی را تشکیل دهند که منجر به خوردگی شکافی می‌شود. این شکل از خوردگی موضعی رایج و بسیار مخرب است و می‌تواند به یکپارچگی اتصالات مکانیکی و سفتی تجهیزات آسیب برساند و منجر به خرابی تجهیزات و حتی حوادث مخرب شود. بنابراین، پیشگیری و کنترل خوردگی شکافی بسیار مهم است و نگهداری و تمیز کردن منظم تجهیزات مورد نیاز است.
۵. خوردگی تنشی ۴۹٪ از کل انواع خوردگی تمام ظروف را تشکیل می‌دهد که با اثر هم‌افزایی تنش جهت‌دار و محیط خورنده مشخص می‌شود و منجر به ترک‌خوردگی شکننده می‌شود. این نوع ترک نه تنها می‌تواند در امتداد مرز دانه، بلکه از طریق خود دانه نیز ایجاد شود. با توسعه عمیق ترک‌ها به داخل فلز، منجر به کاهش قابل توجه استحکام سازه فلزی می‌شود و حتی باعث می‌شود تجهیزات فلزی بدون هشدار به طور ناگهانی آسیب ببینند. بنابراین، ترک‌خوردگی ناشی از خوردگی تنشی (SCC) دارای ویژگی‌های مخرب ناگهانی و قوی است، به محض تشکیل ترک، سرعت انبساط آن بسیار سریع است و قبل از خرابی هیچ هشدار قابل توجهی وجود ندارد که نوعی خرابی بسیار مضر برای تجهیزات است.
۶. آخرین پدیده خوردگی رایج، خوردگی خستگی است که به فرآیند آسیب تدریجی به سطح ماده تا پارگی تحت اثر ترکیبی تنش متناوب و محیط خورنده اشاره دارد. اثر ترکیبی خوردگی و کرنش متناوب ماده باعث می‌شود زمان شروع و زمان چرخه ترک‌های خستگی به طور قابل توجهی کوتاه شود و سرعت انتشار ترک افزایش یابد که منجر به کاهش قابل توجه حد خستگی مواد فلزی می‌شود. این پدیده نه تنها خرابی زودهنگام عنصر فشار تجهیزات را تسریع می‌کند، بلکه باعث می‌شود عمر مفید مخزن تحت فشار طراحی شده طبق معیارهای خستگی بسیار کمتر از حد انتظار باشد. در فرآیند استفاده، به منظور جلوگیری از پدیده‌های مختلف خوردگی مانند خوردگی خستگی مخازن تحت فشار از جنس استیل ضد زنگ، اقدامات زیر باید انجام شود: هر ۶ ماه یکبار، داخل مخزن استریلیزاسیون، مخزن آب گرم و سایر تجهیزات را کاملاً تمیز کنید. اگر سختی آب بالا باشد و تجهیزات بیش از ۸ ساعت در روز استفاده شوند، هر ۳ ماه یکبار تمیز می‌شوند.


زمان ارسال: ۱۹ نوامبر ۲۰۲۴