تتغلغل مشكلة تآكل المعادن في العديد من مجالات الاقتصاد الوطني ، مثل النفط والغاز والبتروكيماويات والنقل وتصنيع الآلات وما إلى ذلك. تسبب التآكل في العديد من الخسائر والأضرار للإنتاج الاجتماعي.
1. الخسارة الاقتصادية
الخسائر الاقتصادية الناجمة عن التآكل مذهلة. وفقا للاحصاءات المحلية التقريبية ، بلغت الخسائر الاقتصادية الناجمة عن التآكل 280 مليار يوان ، تمثل حوالي 4 في المائة من الناتج القومي الإجمالي. بالنظر إلى صناعة إنتاج النفط والغاز العالمية ، وفقًا لتقديرات الرابطة الوطنية لمهندسي التآكل (NACE) ، يبلغ إجمالي تكلفة التآكل السنوية العالمية 1.3 مليار دولار أمريكي ، أي حوالي 8.6 مليار يوان صيني.
2. التلوث البيئي
إهدار الموارد والتلوث البيئي الناجم عن التآكل خطير للغاية. يمكن أن يتسبب التآكل في حدوث قدر كبير من الصدأ ، مما يؤدي إلى حدوث عطل سابق لأوانه في المواد المعدنية ، كما يتسبب أيضًا في إهدار الكثير من الموارد والطاقة. ستقلل منتجات التآكل والأوساخ من كفاءة نقل الحرارة للغلايات والمبادلات الحرارية وغيرها من المعدات ، مما يؤدي إلى إهدار الكثير من أطنان الفحم القياسي. أدت الغازات الضارة مثل ثاني أكسيد الكبريت الناتجة عن حرق هذه الفحم إلى تفاقم التلوث البيئي.
3. المخاطر الأمنية
في عام 2011 ، انفجر فجأة مصنع للبتروكيماويات يقع في خزان الإرجاع العلوي لمزيل الإيثان لوحدة تجزئة الغاز ، مما أسفر عن 4 وفيات ، وإصابة واحدة خطيرة ، و 6 إصابات طفيفة ، وخسارة اقتصادية مباشرة قدرها 8.69 مليون يوان. وفقا لتحقيقات الحادث ، كان سبب الحادث تآكل إجهاد كبريتيد الهيدروجين ، مما تسبب في تمزق خزان إعادة التدفق وتسبب في انفجار.
ما هو تآكل المعادن؟
تتلف المواد المعدنية بفعل تأثير الوسط المحيط ، وهو ما يسمى تآكل المعدن (التآكل المعدني).
ما هي أنواع التآكل المعدني؟
نظرًا لتعقيد ظواهر وآليات التآكل ، فإن حالة وخصائص التآكل المعدني تختلف اختلافًا كبيرًا بسبب الاختلافات في المواد والعوامل البيئية ، أي حالة الإجهاد. لذلك ، هناك العديد من معايير وطرق التصنيف ، لكن طرق تصنيف التآكل الشائعة تشمل التصنيف حسب آلية التآكل والتصنيف حسب شكل التآكل.
كيف تصنف حسب آلية التآكل؟
وفقًا لآلية التآكل ، يمكن تقسيمها إلى تآكل كيميائي وتآكل كهروكيميائي:
يشير التآكل الكيميائي إلى التآكل المعدني الناجم عن التفاعل الكيميائي المباشر بين المعدن وغير المنحل بالكهرباء.
التآكل الكهروكيميائي هو التدمير الناجم عن التفاعل الكهروكيميائي بين المعدن ومحلول الإلكتروليت.
كيف تصنف حسب شكل التآكل؟
وفقًا لتصنيف شكل التآكل ، يمكن تقسيمه إلى تآكل عام وتآكل موضعي:
يحدث التآكل العام على سطح المعدن بالكامل وقد يكون متجانسًا أو غير متساوٍ.
يتركز التآكل الموضعي في بعض مناطق المعدن ، بينما يكون تآكل الأجزاء الأخرى ضئيلًا أو معدومًا. هناك العديد من أنواع التآكل المحلي ، وتنقسم عمومًا إلى الفئات التالية:
التآكل الجلفاني: في محلول الإلكتروليت ، عندما تتلامس معادن غير متشابهة ، فإن المعدن ذو الإمكانات العالية يعزز المعدن مع إمكانية أقل لتسريع التآكل ؛
تأليب التآكل: يتركز ضرر التآكل بشكل أساسي على بعض النقاط النشطة ، وقطر ثقب التآكل يساوي أو أصغر من عمق فتحة التآكل ، وفي الحالات الشديدة ، يمكن أن يؤدي إلى انثقاب المعدات ؛
تآكل الشقوق: التآكل الذي يحدث في الشقوق مثل البرشام والوصلات الملولبة والمفاصل الملحومة والحشيات ؛
التآكل بين الحبيبات: يستمر التآكل على طول الحبيبات ، وتضيع قوة الترابط بين ذرات المعدن ، وتقل القوة الميكانيكية للمعدن بشكل حاد. غالبًا لا يوجد تغيير واضح في مظهر المعدن قبل التلف ؛
التآكل الناتج عن الإجهاد: فشل تكسير يحدث ويتوسع بمعدل كبير تحت تأثير إجهاد الشد ووسط التآكل ؛ الأنواع الشائعة هي تكسير إجهاد كبريتيد وتكسير إجهاد كبريتيد الهيدروجين.
إجهاد التآكل: تآكل المعادن تحت تأثير الوسائط المسببة للتآكل والضغط المتناوب.
كيف تقلل من تأثير التآكل على التطبيق في عملية التطبيق الفعلية؟
1. تحديد نوع التآكل
في التطبيق الميداني ، يتم الحكم على نوع التآكل وفقًا لنوع الوسيط والضغط ودرجة الحرارة والظروف البيئية وموقع التآكل ، ويتم اختيار الطريقة المناسبة لمكافحة التآكل. على سبيل المثال ، في صناعة النفط والغاز ، تستخدم أجزاء صمام أنبوب الأدوات وخط أنابيب العملية الرئيسية منتجات من مواد مختلفة ، مما قد يؤدي إلى التآكل الجلفاني.
2. اختر المادة المناسبة المقاومة للتآكل.
عند اختيار المواد ، من الضروري مراعاة نوع وسيط التآكل الداخلي والضغط والبيئة الخارجية. إذا تجاوزت البيئة حدًا معينًا لدرجة الحرارة ، فلا يوصى باستخدام 316 فولاذ مقاوم للصدأ في البحر.
3. قلل الوضع الذي قد يحدث فيه صدع.
تقليل التلامس مع المعادن غير المتوافقة. في الخارج ، يكون خطر تآكل الشقوق مرتفعًا عند استخدام الأنابيب المعدنية ودعامات الأنابيب المعدنية معًا. يوصى عند اختيار مادة دعم الأنبوب ، باختيار دعامة للأنبوب بحشية.
التآكل مشكلة مكلفة. إذا كان من الممكن تحديد نوع التآكل وموقع التآكل بسرعة ، يمكن تقليل المخاطر المحتملة بشكل كبير. يمكن للفنيين ذوي المعرفة المهنية في كثير من الأحيان التنبؤ بمكان حدوث التآكل ، واختيار المواد المعدنية المناسبة مسبقًا لتجنب التآكل. سيؤدي ذلك إلى تحسين أداء وسلامة وأمن أنظمة الإنتاج بشكل كبير.
