الخط الساخن:
البريد الإلكتروني:
اختيار المواد للصمامات الكيميائية
تاريخ الإصدار:
2019-02-19
المؤلف:
المصدر:
الملخص
لطالما شكّل التآكل أحد أبرز التهديدات التي تواجه المعدات الكيميائية؛ إذ إن الإهمال قد يؤدي، في أفضل الأحوال، إلى حدوث أضرار طفيفة بالمعدات، بينما قد ينجم عنه، في الحالات القصوى، حوادث وكوارث أكثر خطورة. ووفقًا للإحصاءات، يُعزى نحو 60% من حالات تعطّل المعدات الكيميائية إلى التآكل. ولذلك، عند اختيار الصمامات الكيميائية، من الضروري إعطاء الأولوية للاختيار العلمي للمواد. ومع الأسف، ثمة اعتقاد خاطئ شائع مفاده أن الفولاذ المقاوم للصدأ هو «مادة شاملة»، مما يدفع بعض الجهات إلى اللجوء تلقائيًا إلى الصمامات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بغضّ النظر عن الوسط أو الظروف البيئية—وهو نهج يمكن أن يكون شديد الخطورة.
فيما يلي الاعتبارات الرئيسية لاختيار المواد عند التعامل مع بعض الوسائط الكيميائية الشائعة الاستخدام:
حمض الكبريتيك
باعتبارها واحدةً من أكثر الوسائط تآكلاً، يُعدّ حمض الكبريتيك مادةً خامًا صناعيةً بالغة الأهمية، تتمتع بمجالات استخدام واسعة للغاية. وتتفاوت درجة التآكل الناجمة عن حمض الكبريتيك تفاوتًا كبيرًا تبعًا لتركيزه ودرجة حرارته. فبالنسبة لحمض الكبريتيك المركز بتركيز يزيد على 80% وعند درجات حرارة أقل من 80°م، يتمتع الفولاذ الكربوني والحديد الزهر بمقاومة جيدة نسبيًا للتآكل. غير أن هذه المواد لا تلائم تدفقات حمض الكبريتيك ذات السرعة العالية، ولذلك لا يمكن استخدامها في تصنيع المضخات والصمامات. وبالمثل، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ الشائع مثل 304 (0Cr18Ni9) و316 (0Cr18Ni12Mo2Ti) له أيضًا نطاق محدود من التطبيق في بيئات حمض الكبريتيك. ونتيجةً لذلك، تُصنَع المضخات والصمامات المصممة للتعامل مع حمض الكبريتيك عادةً من الحديد الزهر عالي السيليكون (الذي يصعب صبه وتشغيله آليًا) أو من الفولاذ المقاوم للصدأ عالي السبائك (مثل سبيكة 20). بالإضافة إلى ذلك، تمتاز اللدائن الفلورية بمقاومة ممتازة لحمض الكبريتيك، مما يجعل الصمامات المبطنة باللدائن الفلورية خيارًا أكثر فعالية من حيث التكلفة.
حمض الهيدروكلوريك
لا تتمتع معظم المواد المعدنية بمقاومة كافية لتآكل حمض الهيدروكلوريك (بما في ذلك مختلف درجات الفولاذ المقاوم للصدأ)، وحتى الحديد عالي الموليبدينوم وعالي السيليكون لا يمكن استخدامه إلا في محاليل حمض الهيدروكلوريك ذات درجة حرارة أقل من 50°م وتركيز لا يتجاوز 30%. وعلى العكس من المعادن، تُظهر الغالبية العظمى من المواد غير المعدنية مقاومة ممتازة لحمض الهيدروكلوريك. ولذلك، تُعدّ الصمامات المبطنة بالمطاط والصمامات البلاستيكية—مثل تلك المصنوعة من البولي بروبيلين أو اللدائن الفلورية—الخيار الأمثل لمعالجة حمض الهيدروكلوريك.
حمض النيتريك
تتآكل معظم المعادن الشائعة بسرعة وتتضرر في حمض النتريك، غير أن الفولاذ المقاوم للصدأ يُعدّ المادة الأكثر استخدامًا لمقاومتها لحمض النتريك، إذ يبدي مقاومة ممتازة للتآكل حتى عند درجة حرارة الغرفة ولجميع التركيزات. ومن الجدير بالذكر أن الفولاذ المقاوم للصدأ المحتوي على الموليبدينوم (مثل 316 و316L) لا يتفوّق فقط على الفولاذ المقاوم للصدأ القياسي (مثل 304 و321) من حيث مقاومة حمض النتريك؛ بل إن أداؤه أحيانًا يكون أسوأ. وفي الوقت نفسه، تُستخدم التيتانيوم وسبائك التيتانيوم عادةً في التطبيقات التي تتطلب حمض النتريك عند درجات حرارة مرتفعة.
حمض الخليك
تُعَدُّ هذه المادة من أكثر المواد تآكلاً بين الأحماض العضوية؛ إذ يتعرَّض الفولاذ العادي لتآكل شديد في حمض الخليك عند جميع التركيزات ودرجات الحرارة. غير أن الفولاذ المقاوم للصدأ يُعَدُّ مادةً ممتازةً لمقاومة حمض الخليك، كما أن الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 316 والمحتوي على الموليبدينوم يُعَدُّ مناسباً بشكل خاص حتى في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية وأبخرة حمض الخليك المخفف. وبالنسبة للظروف الأكثر صعوبة، مثل ارتفاع درجات الحرارة المقترن بحمض الخليك عالي التركيز أو في البيئات التي تحتوي على وسائط تآكل إضافية، يُنصح باستخدام صمامات من الفولاذ المقاوم للصدأ عالي السبائك أو صمامات من البلاستيك الفلوري.
موصى به
2024-05-13
زارت الجمعية العلمية للتصنيع في صناعة الصمامات الروسية ووفدها مصانع بيفا العامة للتوجيه.
2024-04-15
2023-03-23