الأسباب
يعد تآكل الأنابيب الفولاذية تحت الأرض ظاهرة ، يمكن أن يسمى السبب الرئيسي لها بالأكسدة الكهروكيميائية للمعادن من تفاعلها المستمر مع الرطوبة. نتيجة لمثل هذه التفاعلات ، يتغير تكوين المعدن على المستوى الأيوني ، ويصبح مغطى بالصدأ ، ويتفكك ويختفي ببساطة من السطح.
يمكن أن تتأثر عملية الأكسدة بطبيعة السائل الذي يتدفق عبر خط أنابيب التدفئة تحت الأرض أو خصائص البيئة التي يوجد فيها. ولهذا السبب ، عند اختيار الوسائل المناسبة لمكافحة الصدأ ، من الضروري مراعاة جميع الميزات التي سبقت حدوثه. خلاف ذلك ، الإصلاح عن طريق اللحام أمر لا مفر منه.
استخدام مثبطات الصدأ للأنظمة المغلقة
يمكن إيقاف العمليات المتعلقة بالتآكل التي تؤدي إلى تدمير المواد والهياكل بعدة طرق. عندما يكون من الصعب من الناحية التكنولوجية إنشاء طلاء له تأثير وقائي أو تطبيق طريقة كهروكيميائية ، يتم استخدام المثبطات.
مثبط ، أو مادة ، عند إدخالها في بيئة عدوانية ، يمكن أن تبطئ أو تقضي تمامًا على العدوى المسببة للتآكل. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام مثبطات الصدأ حيث يتم تحديث الوسيط قليلاً أو لا يحتوي على حجم كبير جدًا:
- الدبابات؛
- أنظمة التبريد والتدفئة
- المراجل البخارية؛
- خزانات بالمواد الكيميائية.
يتم تحديد فعالية استخدام المواد المعادلة من خلال هذه المعلمات:
- مؤشر منع الصدأ الذي يقارن الأداء بدون ومع مثبط ؛
- درجة الحماية
- كمية المادة التي توفر أكبر قدر من الحماية.
اجذب انتباهك! يتأثر اختيار المادة المضافة المعادلة بتكوين الوسيط والمادة المحمية نفسها ، المعلمات الفيزيائية التي تحدد مسار العملية.
خيارات المواصفات
تنقسم مثبطات الصدأ إلى عدة مؤشرات:
- وفقًا لنوع الوسيط الذي يتم إدخالها فيه: وسط محايد ، حمضي ، قلوي ؛
- وفقًا لآلية التأثير: التخميل ، الامتزاز ؛
- حسب نوع الإجراء الوقائي ؛
- حسب الخصائص الكيميائية: متطايرة ، عضوية ، غير عضوية.
بالنسبة للوسائط المحايدة ، يتم استخدام نترات الصوديوم والفوسفات والكرومات. تستخدم نترات الصوديوم كمثبط للأنود ، مما يجعل من الممكن حماية الفولاذ في كتلة الماء ، وكحماية للنحاس والزنك. تجعل عدم سمية الفوسفات من الممكن استخدامها في أنظمة التبريد وإمدادات المياه الصناعية. الكرومات مناسبة لحماية معظم المعادن.
الأهمية! يتم إدخال الفوسفات ونترات الصوديوم بكمية محددة بدقة: إذا تم حساب تركيزهما في البيئة بشكل خاطئ ، فسيكون لهما تأثير معاكس ويزيدان من معدل تلف المعدن. تستخدم معادلات الصدأ الحمضية (الأميدات ، الأمينات ، مشتقاتها) في مثل هذه الحالات:
تستخدم معادلات الصدأ الحمضية (الأميدات ، الأمينات ، مشتقاتها) في مثل هذه الحالات:
- حفر السطح المعدني
- تنظيف الأجهزة
- حماية الأنابيب ومعدات النفط وتجهيزات الغاز.
بمساعدة هذه المثبطات ، غالبًا ما تزداد كفاءة المصادر الحالية التي تعمل في العمليات الكيميائية.
تأثير مثبطات الصدأ القلوي ممتاز في مثل هذه التطبيقات:
- المعالجة القلوية للمعادن المتذبذبة ؛
- حماية معدات المبخر.
- الحد من التصريف التلقائي للمصادر الحالية.
يمكن أن تعمل المثبطات كأنود أو كاثود. يتم امتصاص الأنود على شكل غشاء لحماية سطح المادة. يمكن أن تكون هذه المركبات العضوية والتركيبات ذات طاقة السطح. يعمل الكاثود أيضًا على جعل سطح الكاثود أصغر إلى حد ما ويقلل من تيار الكاثود ، لكنها ليست عالية الكفاءة.في كثير من الأحيان ، يتم استخدام نسخة مختلطة ، مما يقلل من معدل التدمير الكاثودي والأنوديك.
إضافات الوسائط الحرارية
تعتبر قضايا حماية مثل هذه الأنظمة مثل الإمداد الحراري من تأثير الصدأ ذات صلة ، لأن تجاهلها في الواقع يؤدي غالبًا إلى وقوع حوادث. يعتمد اختيار مانع الصدأ لأنظمة التدفئة على هذه العوامل:
- مؤشرات أداء درجة الحرارة
- نوع معدات غرفة المرجل ؛
- معدات الضخ
- مواد النظام.
إن الملء الرئيسي لأنظمة التدفئة هو الماء ، الأمر الذي يتطلب تثبيت المعلمات الفيزيائية الحرارية ، وتقليل تكوين الترسيب والقياس.
نتيجة لذلك ، لا تحتاج إلى استخدام المواد التي تساعد على الترسيب. لا يتم تغيير مادة واحدة ، ولكن مجموعة تقلل من درجة تجمد الماء ، وتقلل من رواسب الكلس ، وتبطئ من انحلال الحشوات المطاطية على التركيبات. مجمع من المواد المضافة لأنظمة التدفئة - مضاد للتجمد. تعمل هذه السوائل على تلطيف الآثار السلبية للحامل الحراري.
الأهمية! تحتوي الانتفريزات على مواد خطرة
معالجة المياه الفيزيائية بدون كاشف
كما يوحي الاسم ، تعمل هذه المجموعة من الأجهزة بدون مواد استهلاكية. بعضهم يستخدم الكهرباء في العمل ، والبعض الآخر يستغني عنها. تشمل هذه الفئة العديد من الأجهزة التي يمكن تقسيمها إلى مجموعات:
- مغناطيس دائم؛
- مغناطيس كهربائي.
- إلكترونية ؛
- كهربائيا.
- كهرباء.
كل هذه الأجهزة تعمل على تغيير سلوك الماء بشكل فعال. عند استخدام هذه الأجهزة ، يتم تقليل مستوى الترسبات أو زيادة الفاصل الزمني بين عمليات تنظيف النظام. حتى أن بعض الأجهزة قادرة على إزالة الرواسب الموجودة من النظام.
بشكل أساسي ، تعمل مثبطات المقياس الفيزيائية ، سواء كانت مغناطيسية أو إلكتروليتية أو إلكترونية ، بطريقة مماثلة ، حيث تغير سلوك الأملاح الطبيعية في الماء بحيث تظل في المحلول بدلاً من جدران الأنابيب.
مغناطيس دائم
أبسط أجهزة هذه الفئة. إنها مجموعة من المغناطيسات الدائمة متصلة ببعضها البعض. يتم معالجة المياه التي تمر عبر الجهاز بمجال مغناطيسي. يتسبب المجال المغناطيسي في تراكم الماء لشحنات إلكتروستاتيكية ، مما يؤدي إلى تغيرات مؤقتة في شكل بلورات الملح. إنه يغير شكلها من شبه متوازي المستطيلات التقليدي إلى هيكل يشبه الإبرة يكون أكثر عرضة للرشح من النظام من الالتصاق بالأسطح.
لا تتطلب طاقة أو مواد استهلاكية للعمل. الجهاز يتعطل في النظام. هناك تطورات يتم تثبيتها على أنبوب بدون روابط في النظام.
يتم اختيار النماذج وفقًا لقطر وتدفق المياه. هناك قيود على درجة حرارة الماء.
الأنظمة الكهرومغناطيسية
على غرار الأنظمة ذات المغناطيس الدائم ، ولكن لديها مجال مغناطيسي أقوى وتستمر لفترة أطول. عادة يجب تركيبها بالقرب من المرجل مثل إنهم يعالجون المياه المتدفقة من خلالها فقط. إذا توقف التدفق ، فسيتوقف تراكم رسوم المياه حتى تبدأ حركة الماء مرة أخرى.
على عكس الأنظمة المغناطيسية ، يمكن أن تعمل هذه الأنظمة عند تدفقات مائية عالية ودرجات حرارة أعلى ، ومع ذلك ، فهي أغلى من الأنظمة المغناطيسية وتتطلب تنظيفًا شاملاً للسطح الخارجي للأنبوب في موقع التثبيت.
الأنظمة الإلكترونية
تتميز أنظمة معالجة المياه الإلكترونية بحقيقة أن تشغيلها لا يعتمد على معدل تدفق المياه. تؤثر الإشارة عالية التردد على الماء على المستوى الجزيئي باستخدام جهاز مثبت أعلى الأنبوب. التأثير على المياه هو 24 ساعة في اليوم في كلا الاتجاهين ، أعلى مجرى المياه وأسفلها ، مع معالجة كل المياه في النظام في نفس الوقت.
تعمل إشارة الراديو عالية التردد على تغيير خصائص التبلور للأملاح في الماء ، مما يمنع تكوين رواسب جديدة.
بعض الأجهزة في هذه المجموعة قادرة على إزالة الرواسب القديمة والتسبب في تأثير التخميل في معادن الأنابيب ، مما يمنع التآكل.
مغناطيس دائم الكترون. أنظمة المنحل بالكهرباء. أنظمة
أنظمة التحليل الكهربائي
يغير تيار كهربائي صغير يمر عبر الماء بشكل فعال البنية الجزيئية لبلورات الترسيب الناتجة ، مما يمنع تكوين رواسب صلبة على الغلايات والأنابيب. يقوم هذا النظام بتعديل الخصائص الفيزيائية للأيونات ، ولكن لا يحدث تفاعل كيميائي. في محلول مائي ، يتأين الكالسيوم والمغنيسيوم وبعض الأملاح الأخرى جزئيًا وبالتالي يتأثرون بالمجال الكهرومغناطيسي أو الكهروستاتيكي. تؤدي زيادة درجة تأين الأيونات في المحلول إلى تقليل تكوين الرواسب.
الأنظمة الكهروستاتيكية
تخلق الطاقة الحركية لتيار الماء المتحرك شحنة تنتقل إلى الماء. هذا يكسر استقرار الجسيمات في الماء ، التي تكون في حالة توازن ، ولها شحنات متساوية. من خلال تحييد الشحنات وتعطيل حالة توازن الخليط ، يتسبب الجهاز في ترسيب الجسيمات ، مما يؤدي إلى تجريب المواد التي يمكن أن تشكل قشورًا. يتسبب الجهاز في ترسيب مبكر غير منضبط لبلورات صغيرة غير مكتملة التكوين. بهذه الطريقة ، يتم منع الرواسب الصلبة ويتم التخلص من الحمأة الناعمة خارج النظام.
