ظاهرة شائعة لتآكل أوعية الضغط

التآكل الشامل (المعروف أيضًا بالتآكل المنتظم)، وهو ظاهرة ناتجة عن التآكل الكيميائي أو الكهروكيميائي، حيث يصل الوسط المسبب للتآكل إلى جميع أجزاء سطح المعدن بالتساوي، مما يجعل تركيب المعدن وتنظيمه متجانسين نسبيًا، ويتآكل سطح المعدن بأكمله بمعدل متماثل. في أوعية الضغط المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، في بيئة تآكلية ذات قيمة PH منخفضة، قد يفقد غشاء التخميل تأثيره الوقائي بسبب الذوبان، ومن ثم يحدث التآكل الشامل. وسواء كان التآكل شاملًا ناتجًا عن التآكل الكيميائي أو الكهروكيميائي، فإن السمة المشتركة هي صعوبة تكوين غشاء تخميل واقي على سطح المادة أثناء عملية التآكل، وقد تذوب نواتج التآكل في الوسط، أو تُشكل أكسيدًا مساميًا رخوًا، مما يُكثف عملية التآكل. لا يمكن الاستهانة بأضرار التآكل الشامل: أولًا، سيؤدي إلى انخفاض مساحة الضغط لعنصر تحمل وعاء الضغط، مما قد يُسبب تسربًا ثقبيًا، أو حتى تمزقًا أو خردة بسبب ضعف المتانة. ثانياً، في عملية التآكل الشامل الكهروكيميائي، غالباً ما يكون هناك تفاعل اختزال H +، مما قد يتسبب في امتلاء المادة بالهيدروجين، ومن ثم يؤدي إلى هشاشة الهيدروجين ومشاكل أخرى، وهو أيضاً السبب في ضرورة إزالة الهيدروجين من المعدات أثناء صيانة اللحام.
٢. التآكل النقري ظاهرة تآكل موضعي تبدأ على سطح المعدن وتتمدد داخليًا لتشكل حفرة تآكل صغيرة. في بيئة محددة، وبعد فترة من الزمن، قد تظهر ثقوب محفورة أو تآكل النقر على سطح المعدن، وتستمر هذه الثقوب المحفورة في التعمق مع مرور الوقت. على الرغم من أن فقدان وزن المعدن الأولي قد يكون ضئيلًا، إلا أنه بسبب سرعة التآكل الموضعي، غالبًا ما تكون جدران المعدات والأنابيب مثقوبة، مما يؤدي إلى حوادث مفاجئة. يصعب فحص التآكل النقري نظرًا لصغر حجمه وتغطيته غالبًا بمنتجات التآكل، مما يصعب معه قياس درجة التآكل ومقارنتها كميًا. لذلك، يُعتبر التآكل النقري من أكثر أشكال التآكل تدميرًا وخبثًا.
3. التآكل بين الحبيبات هو ظاهرة تآكل موضعية تحدث على طول حدود الحبيبات أو بالقرب منها، ويعود ذلك أساسًا إلى اختلاف سطح الحبيبات عن تركيبها الكيميائي الداخلي، بالإضافة إلى وجود شوائب أو إجهادات داخلية. على الرغم من أن التآكل بين الحبيبات قد لا يكون واضحًا على المستوى الكلي، إلا أنه بمجرد حدوثه، تفقد المادة قوتها بشكل شبه فوري، مما يؤدي غالبًا إلى تعطل مفاجئ للمعدات دون سابق إنذار. والأخطر من ذلك، أن التآكل بين الحبيبات يتحول بسهولة إلى تشققات إجهادية بين الحبيبات، والتي تُصبح بدورها مصدرًا لتشققات التآكل الإجهادي.
4. تآكل الفجوات هو ظاهرة تآكل تحدث في الفجوات الضيقة (يتراوح عرضها عادةً بين 0.02 و0.1 مم) المتكونة على سطح المعدن بسبب أجسام غريبة أو لأسباب هيكلية. يجب أن تكون هذه الفجوات ضيقة بما يكفي للسماح بتدفق السائل وتوقفه، مما يوفر الظروف المناسبة لتآكلها. في التطبيقات العملية، قد تتكون فجوات نتيجةً لوصلات الحواف، وأسطح ضغط الصواميل، والوصلات المتداخلة، وطبقات اللحام غير الملحومة، والشقوق، ومسام السطح، وخبث اللحام غير المنظف والمترسب على سطح المعدن، والشوائب، وما إلى ذلك. هذا النوع من التآكل الموضعي شائع وذو آثار مدمرة للغاية، ويمكن أن يُلحق الضرر بسلامة التوصيلات الميكانيكية وإحكام المعدات، مما يؤدي إلى تعطلها وحتى وقوع حوادث مدمرة. لذلك، تُعد الوقاية من تآكل الشقوق والسيطرة عليه أمرًا بالغ الأهمية، كما أن الصيانة والتنظيف الدوري للمعدات أمران ضروريان.
٥. يُشكل التآكل الإجهادي ٤٩٪ من إجمالي أنواع التآكل في جميع الحاويات، ويتميز بالتأثير التآزري للإجهاد الاتجاهي والوسط التآكلي، مما يؤدي إلى تشققات هشة. يمكن أن يتطور هذا النوع من التشققات ليس فقط على طول حدود الحبيبات، بل أيضًا عبر الحبيبات نفسها. مع تطور الشقوق العميقة داخل المعدن، سيؤدي ذلك إلى انخفاض كبير في متانة الهيكل المعدني، بل قد يؤدي إلى تلف مفاجئ للمعدات المعدنية دون سابق إنذار. لذلك، يتميز التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي (SCC) بخصائص تدميرية مفاجئة وقوية، فبمجرد تشكل الشق، يكون معدل تمدده سريعًا جدًا، ولا يوجد أي تحذير يُذكر قبل التعطل، وهو شكل ضار للغاية من تعطل المعدات.
٦. آخر ظاهرة تآكل شائعة هي تآكل التعب، وهو عملية تلف تدريجي لسطح المادة حتى التمزق تحت تأثير الإجهاد المتناوب والوسط التآكلي. يُؤدي التأثير المشترك للتآكل والإجهاد المتناوب للمادة إلى تقصير زمن بدء ودورة شقوق التعب بشكل واضح، وزيادة سرعة انتشارها، مما يُقلل بشكل كبير من حد التعب للمواد المعدنية. لا تُسرّع هذه الظاهرة الفشل المبكر لعنصر الضغط في المعدات فحسب، بل تُقلل أيضًا من عمر خدمة وعاء الضغط المُصمم وفقًا لمعايير التعب بشكل كبير عن المتوقع. أثناء الاستخدام، ولمنع ظواهر التآكل المختلفة، مثل تآكل التعب في أوعية الضغط المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، يجب اتخاذ الإجراءات التالية: تنظيف الجزء الداخلي من خزان التعقيم وسخان الماء والمعدات الأخرى جيدًا كل ٦ أشهر؛ في حال ارتفاع عسر الماء واستخدام المعدات لأكثر من ٨ ساعات يوميًا، يتم تنظيفها كل ٣ أشهر.