الظاهرة الشائعة لتآكل أوعية الضغط

1. التآكل الشامل (المعروف أيضًا باسم التآكل الموحد)، وهو ظاهرة ناجمة عن التآكل الكيميائي أو التآكل الكهروكيميائي، يمكن أن يصل وسيط التآكل إلى جميع أجزاء سطح المعدن بالتساوي، بحيث يكون تكوين المعدن وتنظيمه في ظروف موحدة نسبيًا، يتآكل السطح المعدني بأكمله بمعدل مماثل. بالنسبة لأوعية الضغط المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، في بيئة متآكلة ذات قيمة PH منخفضة، قد يفقد فيلم التخميل تأثيره الوقائي بسبب الذوبان، ومن ثم يحدث تآكل شامل. سواء كان التآكل الشامل ناتجًا عن التآكل الكيميائي أو التآكل الكهروكيميائي، فإن السمة المشتركة هي أنه من الصعب تشكيل فيلم تخميل وقائي على سطح المادة أثناء عملية التآكل، وقد تذوب منتجات التآكل في الوسط، أو تشكل أكسيدًا مساميًا فضفاضًا، مما يؤدي إلى تكثيف عملية التآكل. لا يمكن الاستهانة بضرر التآكل الشامل: أولاً، سيؤدي إلى انخفاض في منطقة الضغط لعنصر تحمل وعاء الضغط، مما قد يسبب تسربًا للثقب، أو حتى تمزقًا أو خردة بسبب عدم كفاية القوة؛ ثانيًا، في عملية التآكل الكهروكيميائي الشامل، غالبًا ما يكون تفاعل اختزال H+ مصحوبًا، مما قد يتسبب في امتلاء المادة بالهيدروجين، ومن ثم يؤدي إلى هشاش الهيدروجين ومشاكل أخرى، وهو أيضًا سبب الحاجة إلى إزالة الهيدروجين من المعدات أثناء صيانة اللحام.
2. التنقر هو ظاهرة تآكل موضعي تبدأ على سطح المعدن وتتوسع داخليًا لتشكل حفرة تآكل صغيرة على شكل ثقب. في وسط بيئي محدد، بعد فترة من الوقت، قد تظهر ثقوب محفورة أو حفر فردية على السطح المعدني، وستستمر هذه الثقوب المحفورة في التطور إلى العمق بمرور الوقت. على الرغم من أن فقدان الوزن المعدني الأولي قد يكون صغيرًا، نظرًا للمعدل السريع للتآكل المحلي، غالبًا ما تكون جدران المعدات والأنابيب مثقوبة، مما يؤدي إلى حوادث مفاجئة. من الصعب فحص تآكل التنقر لأن ثقب التنقر صغير الحجم وغالباً ما يكون مغطى بمنتجات التآكل، لذلك من الصعب قياس ومقارنة درجة التنقر كمياً. لذلك، يمكن اعتبار التآكل الحفري أحد أكثر أشكال التآكل تدميرًا وخبثًا.
3. التآكل بين الحبيبات هو ظاهرة تآكل موضعي تحدث على طول أو بالقرب من حدود الحبوب، ويرجع ذلك أساسًا إلى الاختلاف بين سطح الحبوب والتركيب الكيميائي الداخلي، بالإضافة إلى وجود شوائب حدود الحبوب أو الإجهاد الداخلي. على الرغم من أن التآكل بين الحبيبات قد لا يكون واضحًا على المستوى الكلي، إلا أنه بمجرد حدوثه، يتم فقدان قوة المادة بشكل فوري تقريبًا، مما يؤدي غالبًا إلى فشل مفاجئ للمعدات دون سابق إنذار. والأخطر من ذلك هو أن التآكل بين الخلايا الحبيبية يتحول بسهولة إلى تكسير تآكل الإجهاد بين الخلايا الحبيبية، والذي يصبح مصدرًا للتكسير الناتج عن التآكل الإجهادي.
4. تآكل الفجوة هو ظاهرة التآكل التي تحدث في الفجوة الضيقة (العرض عادة بين 0.02-0.1 ملم) التي تتشكل على سطح المعدن بسبب أجسام غريبة أو لأسباب هيكلية. يجب أن تكون هذه الفجوات ضيقة بما يكفي للسماح للسائل بالتدفق والتوقف، وبالتالي توفير الظروف الملائمة لتآكل هذه الفجوة. في التطبيقات العملية، قد تشكل وصلات الحافة، وأسطح ضغط الجوز، والمفاصل اللفة، وطبقات اللحام غير الملحومة من خلالها، والشقوق، والمسام السطحية، وخبث اللحام الذي لم يتم تنظيفه وترسب على السطح المعدني للميزان، والشوائب، وما إلى ذلك، فجوات، مما يؤدي إلى تآكل الفجوة. هذا النوع من التآكل الموضعي شائع ومدمر للغاية، ويمكن أن يضر بسلامة التوصيلات الميكانيكية وضيق المعدات، مما يؤدي إلى فشل المعدات وحتى الحوادث المدمرة. ولذلك، فإن منع تآكل الشقوق والسيطرة عليه أمر مهم للغاية، ويتطلب الأمر صيانة وتنظيف المعدات بشكل منتظم.
5. يمثل التآكل الإجهادي 49% من إجمالي أنواع التآكل لجميع الحاويات، والذي يتميز بالتأثير التآزري للإجهاد الاتجاهي والوسط المتآكل، مما يؤدي إلى التشقق الهش. يمكن أن يتطور هذا النوع من التشققات ليس فقط على طول حدود الحبوب، ولكن أيضًا عبر الحبوب نفسها. مع التطور العميق للتشققات في الجزء الداخلي من المعدن، سيؤدي ذلك إلى انخفاض كبير في قوة الهيكل المعدني، بل وتلف المعدات المعدنية فجأة دون سابق إنذار. لذلك، فإن التشقق الناجم عن التآكل الإجهادي (SCC) يتميز بخصائص التدمير المفاجئ والقوي، بمجرد تشكيل التشقق، يكون معدل تمدده سريعًا جدًا ولا يوجد تحذير كبير قبل الفشل، وهو شكل ضار جدًا من تعطل المعدات .
6. آخر ظاهرة تآكل شائعة هي تآكل الكلال، والذي يشير إلى عملية التلف التدريجي لسطح المادة حتى التمزق تحت التأثير المشترك للإجهاد المتناوب ووسط التآكل. إن التأثير المشترك للتآكل والإجهاد المتناوب للمواد يجعل وقت البدء وأوقات دورة شقوق التعب تقصر بشكل واضح، وتزيد سرعة انتشار الشقوق، مما يؤدي إلى تقليل حد الكلال للمواد المعدنية بشكل كبير. لا تؤدي هذه الظاهرة إلى تسريع الفشل المبكر لعنصر الضغط في المعدات فحسب، بل تجعل أيضًا عمر خدمة وعاء الضغط المصمم وفقًا لمعايير الكلال أقل بكثير من المتوقع. في عملية الاستخدام، من أجل منع ظواهر التآكل المختلفة مثل تآكل التعب لأوعية الضغط المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، ينبغي اتخاذ التدابير التالية: كل 6 أشهر لتنظيف الجزء الداخلي من خزان التعقيم وخزان الماء الساخن والمعدات الأخرى تمامًا؛ إذا كانت عسر الماء مرتفعًا وتم استخدام الجهاز أكثر من 8 ساعات يوميًا، يتم تنظيفه كل 3 أشهر.