Kimya endüstrisinde, karbon çelik boru hatları asit ve alkali korozyonuna dayanabilir, spesifik asit ve alkali tiplerine, konsantrasyonlarına, sıcaklıklara ve boru hatlarının yüzey işlemine ve koruma ölçümlerine bağlıdır. Aşağıda ayrıntılı bir analiz:
Karbon çelik boru hatlarının temel korozyon direnci
Karbon çeliğinin sınırlamaları
Karbon çeliğinin kendisi, özellikle yüksek konsantrasyon veya yüksek sıcaklık koşulları altında asitler ve alkaliler gibi kimyasallara karşı toleransa sahiptir ve korozyona eğilimlidir.
Asidik bir ortamda, karbon çeliği, çözünür demir tuzları üretmek için kimyasal reaksiyonlara tabi tutulacak ve bu da malzemenin kademeli olarak aşınmasına neden olacaktır.
Alkalin ortamında, karbon çeliği, özellikle yüksek sıcaklık ve yüksek konsantrasyonlu alkali çözeltilerde alkali kucaklamaya (alkali stres korozyonu çatlaması) geçebilir.
Korozyonu etkileyen faktörler
Asit türleri ve alkalis: Karbon çeliğinin farklı asitler ve alkalis tarafından korozyon derecesi büyük ölçüde değişir. Örneğin:
Hidroklorik asit ve sülfürik asit karbon çeliğine yüksek aşındırıcıdır.
Seyreltici nitrik asit, korozyonu yavaşlatmak için bir pasivasyon tabakası oluşturabilir.
Sodyum hidroksit (NaOH), yüksek sıcaklıklarda alkalinin kucaklaşmasına neden olabilir.
Konsantrasyon ve sıcaklık: Asit ve alkali konsantrasyonu ne kadar yüksek olursa ve sıcaklık ne kadar yüksek olursa, korozyon oranı o kadar hızlı olur.
Akış hızı: Yüksek hızlarda akan asit ve alkali çözeltiler, özellikle çalkantılı bölgelerde korozyonu hızlandıracaktır.
Karbon çelik boru hatlarının korozyon direncini iyileştirme yöntemleri
Asit ve alkali ortamlarda karbon çelik boru hatlarının toleransını arttırmak için aşağıdaki önlemler alınabilir:
Yüzey kaplama
İç Duvar Kaplama: Karbon çelik boru hattının iç duvarına bir anti-korozyon kaplama (epoksi reçine, poliüretan veya fenolik reçine gibi) uygulanarak, asit ve alkali ve karbon çelik substrat arasındaki temas etkili bir şekilde izole edilebilir.
Dış Duvar Kaplama: Topraktaki asidik maddeleri veya nemi boru hattının aşındırmasını önlemek için gömülü boru hatları için kullanılır.
Astar teknolojisi
Kauçuk Astar: Doğal kauçuk veya sentetik kauçuk, düşük konsantrasyon asidi ve alkali çözeltilerinin aktarılması için uygun olan boru hattının içinde kaplıdır.
Plastik astar: Politetrafloroetilen (PTFE), polipropilen (PP) veya poliviniliden florür (PVDF) gibi plastik malzemeler, güçlü asitlere, güçlü alkalilere ve yüksek sıcaklıklara dayanabilen astarlar olarak kullanılır.
Fiberglas astar: Fiberglas takviyeli plastik (FRP) astarı yoluyla daha yüksek korozyon direnci ve mekanik mukavemet sağlar.
Alaşım
Bazı durumlarda, korozyon direnclerini iyileştirmek için krom, nikel ve molibden gibi ek elementlere sahip düşük alaşımlı çelik boru hatları seçilebilir. Örneğin:
Krom içeren karbon çeliği, oksitleyici asitlere (nitrik asit gibi) daha iyi toleransa sahiptir.
Molibden içeren karbon çeliği, klorürlerin neden olduğu çukur ve çatlak korozyonuna karşı daha güçlü bir dirence sahiptir.
Katodik koruma
Gömülü boru hatları için, karbon çelik boru hatlarının asidik toprak tarafından korozyonunu azaltmak için katodik koruma teknikleri (kurban anot yöntemi veya etkilenen akım yöntemi gibi) kullanılabilir.
Düzenli bakım
Boru hattının yüzey ve kaplama durumunu düzenli olarak kontrol edin ve hasarlı parçaları zamanında onarın.
Karbon çeliğinde asit ve alkali korozyon oranını azaltmak için korozyon inhibitörlerini kullanın.
Uygulanabilir senaryo analizi
Zayıf asit ve zayıf alkali ortamı
Karbon çelik boru hatları, uygun yüzey işleminden sonra seyreltik asitleri (seyreltik sülfürik asit, seyreltik hidroklorik asit gibi) veya düşük konsantrasyonlu alkali çözeltileri (sodyum hidroksit çözeltisi gibi) taşımak için kullanılabilir.
Örneğin, bazı su arıtma veya gıda işleme işlemlerinde, karbon çelik boru hatları ihtiyaçları karşılayabilir.
Güçlü asit ve güçlü alkali ortamı
Güçlü asit (konsantre sülfürik asit, konsantre nitrik asit) veya güçlü alkali (yüksek sıcaklıklı sodyum hidroksit çözeltisi gibi) ortamında, sıradan karbon çelik boru hatları genellikle uygun değildir ve daha yüksek korozyon direncine (paslanmaz çelik, hastelloy veya titanyum alaşımı gibi) kullanılmalıdır.
Karbon çelik boru hatlarının kullanılması gerekiyorsa, koruma için astar veya kaplama teknolojisi birleştirilmelidir.
Yüksek sıcaklık ve yüksek basınç ortamı
Yüksek sıcaklık ve yüksek basınç koşulları altındaki asit ve alkali çözeltiler karbon çelik boru hatları için önemli ölçüde daha aşındırıcıdır, bu nedenle özel olarak tasarlanmış boru hatları (dubleks paslanmaz çelik veya çizgili boru hatları gibi) seçilmelidir.
Bilimsel tasarım ve sıkı bakım yoluyla, karbon çelik boru hatları, güvenlik ve ekonomiyi sağlarken birçok kimyasal uygulamada önemli bir rol oynayabilir. .
