هل يمكن أن يتبلل الفولاذ الكربوني؟ مخاطر الصدأ وقواعد التجفيف وحماية الخدمة الرطبة

ماذا يحدث عندما يتبلل الفولاذ الكربوني؟

يصدأ الفولاذ الكربوني لأنه يحتوي على الحديد، وهو معدن يتفاعل بسهولة مع الأكسجين. عندما يتعرض الحديد لكل من الأكسجين والماء، أو حتى للرطوبة العالية المستمرة، تبدأ عملية الأكسدة ويتشكل أكسيد الحديد المائي على السطح. هذا المنتج هو ما يسمى عادة الصدأ. يحتاج التفاعل إلى جميع المكونات الثلاثة، ولهذا السبب يمكن تخزين الفولاذ الجاف لسنوات ويمكن أن يظهر الفولاذ الرطب تلطيخًا خلال ساعات.

نوعية المياه تغير المعدل بشكل كبير. الملح المذاب في الماء، سواء من الغلاف الجوي البحري أو من رذاذ الطريق لإزالة الجليد، يرفع موصلية الإلكتروليت ويسرع التفاعل الكهروكيميائي بشكل حاد. أصبحت المياه المعالجة الحمضية أو الحاملة للكلور أكثر عدوانية مرة أخرى. إن تآكل الفولاذ في الغلاف الجوي لا يكاد يذكر عمومًا تحت رطوبة نسبية تبلغ حوالي 60 بالمائة، ويصبح كبيرًا فوق 80 بالمائة تقريبًا، ولهذا السبب يكون التكثيف في الأماكن المغلقة أكثر ضررًا من المطر العرضي الذي يجف ويجف.

خدمة الترطيب قصيرة المدى مقابل خدمة الترطيب الدائمة

إن البلل ليس فشلاً في حد ذاته. يتم غسل الفولاذ وغسله بخراطيم المياه وترطيبه طوال فترة عمله. المشكلة هي الماء الذي يبقى. هناك شرطان يتسببان في معظم الأضرار التي يمكن تجنبها:

المياه المحاصرة في الشقوق.تحتوي الوصلات اللفة والوصلات المثبتة بمسامير وجذور الخيوط والفجوة بين الأنبوب ودعامه على طبقة من الماء لا يتم تصريفها، وتتآكل قبل أن يظهر السطح المحيط أي علامة على الهجوم.

العزل الرطب والطلاءات.بمجرد دخول الرطوبة إلى العزل أو وصولها إلى الفولاذ تحت طبقة تالفة، ينضب الأكسجين تحت الغطاء ويصبح التآكل موضعيًا وعميقًا وليس موحدًا. تعد هذه الآلية أحد الأسباب الرئيسية لفقدان الجدار غير المتوقع على خطوط الأنابيب المعزولة.

قاعدة التعامل التالية بسيطة: الاتصال القصير مقبول إذا تم تجفيف السطح جيدًا وسريعًا، خاصة في الشقوق والخيوط والمفاصل. تعتبر المياه الراكدة والبرك والظروف الرطبة الطويلة غير مقبولة بالنسبة للفولاذ الكربوني غير المطلي.

حماية الفولاذ الكربوني في الخدمة الرطبة

عندما يكون الفولاذ رطبًا بشكل مستمر، يجب تصميم الحماية بدلاً من تطبيقها بعد ذلك.

تعمل أنظمة الطلاء فقط إذا ظلت سليمة. يجب إصلاح الوصلات الميدانية ونهايات القطع ومناطق اللحام والمواقع التي تم فيها التعامل مع الأنابيب بخشونة باستخدام مادة متوافقة، وتحتاج الخطوط المدفونة إلى بدل عطلة طلاء في تصميم الحماية الكاثودية.

تفاصيل التصميم التي تحافظ على جفاف الفولاذ

معظم التآكل هو مشكلة التفاصيل. يجب تصميم نظام الصرف بحيث لا يمكن للمياه أن تتراكم على الفولاذ أو تصل إلى الوصلة. يجب ترتيب الدعامات بحيث يستقر الأنبوب فوق السطح بدلاً من أن يكون بداخله، وحيثما لا يمكن تجنب الدعامة، يجب استخدام وسادة تآكل أو سطح محمل مطلي. تهوية الأماكن المغلقة تمنع التكثيف الذي يتشكل عندما يلتقي الهواء الرطب الدافئ بسطح فولاذي بارد. عندما يكون الفولاذ رطبًا بشكل متقطع، فإن الطلاء المجلفن أو المطلي يطيل الفترة الفاصلة بين عمليات التفتيش ولكنه لا يحل محل الصرف.

الحدود الحرارية والتفتيش

يتفاعل البلل والحرارة. ينصهر الفولاذ الكربوني في درجة حرارة تتراوح بين 1370 إلى 1510 درجة مئوية تقريبًا، وهو أعلى بكثير من أي حالة خدمة عادية، لكن الخصائص المهمة عمليًا تُفقد بدرجة أقل بكثير من الذوبان: التبريد السريع بعد التعرض لدرجات الحرارة المرتفعة يؤدي إلى تصلب الفولاذ وتقصفه، بينما يؤدي التبريد البطيء إلى تليينه. عندما تتعرض الحواف الملحومة أو المقطوعة باللهب لخدمة التآكل الرطب، يجب مراعاة المنطقة المتأثرة بالحرارة في مواصفات الطلاء الواقي لأنها غالبًا ما تكون المنطقة الأولى التي تتآكل. يعتمد فحص فولاذ الخدمة الرطبة على المسح البصري الخارجي، وتقييم حالة الطلاء، والقياس بالموجات فوق الصوتية لسمك الجدار المتبقي في المواقع التي تم تحديدها بواسطة مسح التآكل.

التعليمات

س: هل يمكن أن يتبلل الفولاذ الكربوني؟
نعم، ولكن لا ينبغي أن يبقى مبللاً. يعتبر الاتصال القصير مقبولاً إذا تم تجفيف السطح جيدًا وسريعًا. ويبدأ الضرر عندما يبقى الماء على السطح، لأن ذلك يسمح ببدء عملية الأكسدة واستمرارها.

س: ما الذي يسبب صدأ الفولاذ الكربوني؟
يتفاعل الحديد الموجود في الفولاذ مع الأكسجين والماء لتكوين أكسيد الحديد المائي. يعمل الملح على تسريع التفاعل عن طريق زيادة موصلية الماء، ويصبح الماء الحمضي أو المحتوي على الكلوريد أكثر عدوانية مرة أخرى.

س: هل يمكن أن يصبح الفولاذ الكربوني ساخنًا جدًا؟
نعم. وعلى الرغم من أنه ينصهر فقط عند درجة حرارة 1370 إلى 1510 درجة مئوية فقط، إلا أن التبريد السريع من درجة الحرارة المرتفعة يجعله صلبًا وهشًا، في حين أن التبريد البطيء يؤدي إلى تليينه وتقليل قوته. كلاهما نتيجة للتدفئة غير المنضبطة بدلاً من درجة حرارة الخدمة العادية.

س: عند أي رطوبة يبدأ الفولاذ بالصدأ؟
عادة ما يكون التآكل الجوي ضئيلًا عند نسبة رطوبة نسبية تبلغ حوالي 60 بالمائة، ويصبح كبيرًا عند نسبة رطوبة نسبية تزيد عن 80 بالمائة تقريبًا. وبالتالي فإن التكثيف في الأماكن المغلقة يكون أكثر ضررًا من المطر الذي يتدفق من سطح يتم تصريفه بحرية.

س: كيف يجب تجفيف الفولاذ الكربوني الرطب؟
قم بإزالة الماء الراكد أولاً، ثم جفف السطح بما في ذلك الشقوق وجذور الخيوط وفجوات المفاصل، ثم ضع طبقة واقية أو طبقة من الزيت حيث سيتم كشف السطح قبل العملية التالية. يؤدي تجفيف الأسطح المسطحة المرئية فقط إلى ترك المناطق الأكثر ضعفًا مبللة.

س: هل يمكن استخدام الفولاذ الكربوني المطلي في خدمة المياه الدائمة؟
نعم. يتم استخدام بطانة الملاط الأسمنتي، وبطانات الإيبوكسي الداخلية المعتمدة، والإيبوكسي المرتبط بالانصهار، وأنظمة البولي إيثيلين ثلاثية الطبقات للخدمة الرطبة والمغمورة بشكل مستمر، مدعومة عمومًا بالحماية الكاثودية حيث يتم دفن الهيكل أو غمره.