واحد. خلفية التآكل في المضخات الصناعية

مع تطور التكنولوجيا، يتوسع نطاق تطبيق المضخات بسرعة. وبسبب تأثير بيئة الاستخدام وظروف التشغيل المختلفة، تحدث درجات متفاوتة من التآكل على الأسطح مثل الدوار، الشفرات، وجسم المضخة.

عند تفاعل المضخة مع الوسط المحيط، يحدث التآكل بشكل عام في حالتين:

الأولى هي التآكل الناجم عن التفاعل الكيميائي البحت. على سبيل المثال، تآكل المعادن عند ذوبانها في الأحماض أو القلويات;

الثانية هي التآكل الكهروكيميائي. على سبيل المثال، عندما يتلامس نوعان من المعادن ذات الفولتية الكهربائية المختلفة في مياه البحر، تتشكل خلية ميكروية وتحدث التفاعلات التآكلية. التآكل الكهروكيميائي هو تآكل يحدث عندما يتفاعل معدن مع موصل آخر له فولتية كهربائية عالية، مما يؤدي إلى تكون "خلية كهربائية" والتسبب في التآكل.

I. المعايير المرجعية

المعايير الوطنية الحالية، الأنظمة ذات الصلة، والأحكام الإلزامية للمعايير؛

"قواعد تنفيذ وقبول أعمال مكافحة التآكل للبناء" (GB50212-2002)

"معيار درجة تآكل سطح الفولاذ قبل الطلاء ومعيار إزالة الصدأ" (GB8923-1988)

"لوائح السلامة لأعمال الطلاء وقواعد إدارة السلامة" (GB6514-1995)

"متطلبات الجودة للطلاء المقاوم للتآكل" (GB6514-1991)

"لوائح السلامة لأعمال الطلاء، سلامة عملية الطلاء وتنقية التهوية" (DJ/T6931-1999)

"قواعد تنفيذ وقبول أعمال مكافحة التآكل للمعدات الصناعية والأنابيب" (HGJ229-91)

"لوائح السلامة لأعمال الطلاء وسلامة عملية التحضير السطحي" (GB7692-87)

"حدود الضوضاء في مواقع البناء" (GB12523-90)

مستندات نظام إدارة الجودة ISO9001

مستندات نظام إدارة البيئة ISO14001

مستندات نظام إدارة الصحة والسلامة المهنية GB/T28001

I. أساسيات التصميم

الظروف البيئية: يمكن تحديد مستوى التآكل الناجم عن البيئة الجوية على الهياكل الفولاذية في المباني وفقًا للجدول 1.

1. خطة مكافحة التآكل لجدار المضخة الداخلي

تعاني المضخات الكيميائية من تآكل الغلاف الجوي الكيميائي أو السوائل التآكلية بشكل متكرر، ويجب استخدام الطلاء المقاوم للتآكل لحمايتها، وخاصة لمنع التآكل الناتج عن السوائل التآكلية. يجب أن يكون الطلاء في الأجزاء التي تتلامس مع السائل قادرًا على مقاومة تآكل الوسط والتآكل الكهربائي. وفي الختم الميكانيكي، يتم استخدام هيكل الزنبرك الكبير الواحد، ويجب أيضًا تغطيته بالطلاء لمنع التسرب.

وخاصةً بالنسبة للمضخات الكيميائية الكبيرة والمعقدة، فإن الطلاءات قد يصعب أن تكون خالية تمامًا من العيوب. بالإضافة إلى ذلك، أثناء عملية الطلاء وتشغيل المعدات وتركيبها، يكون من الصعب ضمان عدم حدوث أي ضرر للطبقة الطلاءية. لذلك، في الاستخدام الفعلي في المصانع، بالنسبة للأجهزة التي تتلامس مع وسط تآكل قوي، يجب أن يكون الطلاء مقاومًا للخدش. غالبًا ما تُستخدم طبقات الطلاء للحماية من التآكل الناتج عن الوسط الغازي (الغلاف الجوي الكيميائي أو أي وسط غازي آخر) أو السوائل ذات التآكل الأقل.

الجدول 1: استخدام تقنية الطلاء المضاد للتآكل لجدار المضخة الداخلي

II. خطة حماية الجدران الخارجية ضد التآكل

المضخات التي تنقل السوائل المسببة للتآكل تناسب المصانع الكيميائية وجميع الظروف التي تحتوي على سوائل مسببة للتآكل. عادةً ما يتم تصنيف شدة التآكل وفقًا لقيمة pH، حيث يتم استخدام 7 كنقطة تقسيم. عادةً، يُعتبر السائل الذي تكون قيمته pH من 1 إلى 6 حمضيًا، بينما يُعتبر من 8 إلى 13 سائلًا قاعديًا. ويمثل pH 7 سائلًا متعادلًا (أي السائل لا يحتوي على أي مكونات حمضية أو قاعدية). كلما كانت قيمة pH في السوائل الحمضية أقل، زادت قوة تآكلها. الحمضيات تنقسم إلى حمض ضعيف وحمض قوي. عادةً ما يكون pH بين 1 و 4 حمضًا قويًا، من 5 إلى 6 حمضًا ضعيفًا؛ من 8 إلى 10 قاعديًا ضعيفًا، ومن 11 إلى 13 قاعديًا قويًا.

يعتمد تحمل المضخات المقاومة للتآكل على المواد المصنوعة منها الأجزاء المتلامسة مع السوائل. بالنسبة للمضخات المقاومة للتآكل، يجب اختيار المواد المناسبة للأجزاء المتلامسة مع السوائل بناءً على طبيعة السائل الذي يتم نقله. تعتبر مقاومة التآكل من القضايا الهامة التي لا ينبغي تجاهلها عند اختيار مواد المضخات. بالنسبة لصناعة المواد الكيميائية، تعتبر مقاومة التآكل للمضخات أمرًا بالغ الأهمية.

الجدول 2: استخدام تكنولوجيا الطلاء بالغرافين لجدران المضخات الكيميائية

أولاً: الحماية من التآكل لجدار مضخة الماء الساخن الداخلي

في مجال الإنتاج الصناعي، تستخدم مضخات الماء الساخن في العديد من الشركات والمصانع بشكل واسع.

تختار معظم الشركات أنظمة الدورة الحرارية البسيطة والاقتصادية عندما يكون هناك حاجة لتوصيل الأنابيب في درجات حرارة أقل من 100 درجة مئوية، ولكن في أثناء الاستخدام، غالبًا ما تظهر بعض الظواهر غير الطبيعية في مضخة الدورة الحرارية، مثل الاهتزاز والضوضاء وضغط وتدفق الماء. وعندما تحدث هذه الظواهر، يكون السبب الرئيسي في أغلب الأحيان هو التآكل بسبب حدوث التكهف.

الجدول 1: طلاء الحماية من التآكل لجدار مضخة الماء الساخن الداخلي

ثانياً: الحماية من التآكل لجدار مضخة الماء الساخن الخارجي

في العديد من العمليات الكيميائية اليوم، تتطلب توصيل الأنابيب بأنظمة التسخين، وعندما تكون درجة الحرارة أقل من 100 درجة مئوية، تختار الغالبية الأنظمة الحرارية البسيطة والاقتصادية. ومع ارتفاع درجات الحرارة، مثلما يحدث عند تجاوز 95 درجة مئوية، غالبًا ما تظهر مشاكل غير طبيعية في مضخات الدورة الحرارية، مثل الضوضاء والاهتزازات، وكذلك تدفق الماء وضغطه. وعند حدوث هذه الظواهر، يكون السبب الرئيسي هو التكهف.

التكهف هو ظاهرة مرتبطة بالميكانيكا السوائل، وهي تتأثر بشكل كبير بخصائص السوائل والمواد. يتأثر بشكل رئيسي بالحرارة والضغط؛ فعند زيادة الحرارة يزداد ضغط التبخر، مما يزيد من كمية الفقاعات المتكونة؛ وعند خفض الضغط إلى ضغط التبخر تحت تلك الظروف، يمكن أن تتشكل فقاعات أخرى. هذه الفقاعات تجمع في ظل الفروق في الضغط وتنفجر، مما يسبب الإرهاق المعدني والشقوق.

الجدول 2: الحماية من التآكل لجدار مضخة الماء الساخن الخارجي مع العزل الحراري

أولاً، خطة مكافحة التآكل لجدران مضخة المياه النقية الداخلية

مضخة المياه النقية هي الأكثر استخداماً، وهي تشير إلى جميع السوائل التي تكون درجة حرارتها تحت 80℃ ولا تحتوي على عناصر تآكلية أو جزيئات، والتي تُعرف بالمياه النقية. تستخدم في المصانع، وتطوير المدن، والمناجم، ومحطات الطاقة، ومشاريع الري الزراعي، وغيرها من المجالات. وتستخدم بشكل رئيسي لنقل المياه النقية أو السوائل التي تتمتع بخصائص فيزيائية وكيميائية مشابهة للمياه النقية.

الجدول 1: استخدام تقنية الطلاء الغرافيت غير القابل للذوبان لجدران مضخة المياه النقية الداخلية

ثانياً، خطة مكافحة التآكل لجدران مضخة المياه النقية الخارجية

يعتبر التآكل في المضخات مشكلة معقدة تتعلق بتدمير الأسطح المعدنية بسبب تأثيرات ميكانيكية وكيميائية. تظهر التجارب أن فقاعات الهواء تحدث وتنفجر بشكل متكرر مما يؤدي إلى تأثيرات شديدة تعرف بتأثير المطرقة المائية. يتعرض السطح الخارجي للمضخة لهذه التأثيرات بشكل متكرر، مما يسبب تآكل المواد المعدنية.

الجدول 2: استخدام طلاء الغرافيت لجدران مضخة المياه النقية الخارجية

I. خطة الحماية ضد التآكل للجانب الداخلي لمضخة الصرف

مضخة الصرف هي جيل جديد من المضخات تم تطويره بناءً على التكنولوجيا المتقدمة المستوردة وميزات الاستخدام المحلية للمضخات. في العادة، تتميز بيئة تشغيل مضخات الصرف بخصوصية تجعل المواد والهيكل الداخلي عرضة للتآكل بشكل كبير، حيث تؤدي البيئة الخارجية مثل درجة الحرارة والرطوبة والهواء إلى حدوث التآكل مباشرة.

الجدول 1: تطبيق تقنية الطلاء الجرافيتي لجدران مضخة الصرف الداخلية

II. خطة الحماية ضد التآكل للجانب الخارجي لمضخة الصرف

مضخات الصرف أصبحت تستخدم بشكل متزايد في الإنتاج الصناعي، خاصة في الصناعات الكيميائية، حيث تلعب دورًا هامًا. عادةً ما تكون المواد المستخدمة في هذه المضخات عرضة للتآكل بسبب البيئة التشغيلية الخاصة مثل درجة الحرارة، الرطوبة، والهواء.

الجدول 2: تطبيق تقنية الطلاء الجرافيتي لجدران مضخة الصرف الخارجية