الحماية المضادة للتآكل أثناء فترة توقف معدات تكرير النفط والصناعات الكيميائية عن العمل

Thread Content

نظرًا لتعديلات خطط الإنتاج، قد تتوقف وحدات تكرير النفط والصناعات الكيميائية عن العمل بالكامل أو تُترك في حالة انتظار، لتُستخدم مجددًا عند الحاجة إلى الإنتاج. أظهرت التجارب أن معدل تآكل الجدران الداخلية لأنابيب المعدات في أجهزة التوقف عن العمل خلال فترات عدم الاستخدام، أعلى بكثير منه خلال فترات الإنتاج. وذلك يعود بشكل رئيسي إلى أن أجهزة الإنتاج المتوقفة عن العمل لا تستطيع استخدام طرق فعالة للحماية من التآكل، مما يجعل من الصعب الحفاظ على سطح المعدن خاليًا من التآكل. إذا لم يتم اتخاذ تدابير وقائية فعالة ضد التآكل، فسيحدث تآكل وثقوب واسعة النطاق، مما يصعّب إعادة تشغيل الجهاز ويخلق مخاطر أمان في الإنتاج، بل وقد يؤدي إلى تدمير الجهاز مبكرًا. أولاً: مقارنة طرق الحماية من التآكل أثناء فترة توقف معدات تكرير النفط والصناعات الكيميائية. تشمل الطرق التقليدية للحماية من التآكل أثناء هذه الفترة: طريقة الحماية بالهواء الجاف، وطريقة الحماية بغاز النيتروجين، وطريقة الحماية من الصدأ باستخدام المواد المائية، وطريقة الحماية من الصدأ باستخدام الزيوت ； الطريقة الجديدة للحماية من التآكل هي استخدام مواد مضادة للتآكل في الحالة الغازية. فيما يلي جدول يوضح مزايا وعيوب طرق الحماية من التآكل:
**مزايا وعيوب طرق الحماية من التآكل**
| طريقة الحماية | طريقة الحماية بالهواء الجاف | طريقة الحماية بالنيتروجين | طريقة الحماية بالمواد المائية | طريقة الحماية بالزيوت | طريقة الحماية بالغازات | الطريقة التقليدية | مواد الحماية للأجهزة غير القيد الاستخدام |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| المتطلبات والقيود على أجهزة الحماية | لا يوجد قيود | لا يوجد قيود | عادةً لا تناسب الأجهزة ذات الأحجام الكبيرة | لا يوجد قيود | عادةً لا تناسب الأجهزة ذات الأحجام الكبيرة | لا يوجد قيود | لا يوجد قيود |
| الحجم | لا يوجد قيود | لا يوجد قيود | عادةً لا تناسب الأجهزة ذات الأحجام الكبيرة | لا يوجد قيود | عادةً لا تناسب الأجهزة ذات الأحجام الكبيرة | لا يوجد قيود | لا يوجد قيود |
| البنية | لا يوجد قيود | لا يوجد قيود | عادةً لا تناسب الأجهزة ذات البنية المعقدة أو التي بها فتحات عميقة | لا يوجد قيود | عادةً لا تناسب الأجهزة ذات البنية المعقدة | لا يوجد قيود | لا يوجد قيود |
| المواد المستخدمة في الحماية | لا يوجد قيود | لا يوجد قيود | يجب الانتباه إلى مدى ملاءمة المواد للمواد غير المعدنية والمعادن غير الحديدية | لا يوجد قيود | يجب الانتباه إلى مدى ملاءمة المواد للمواد غير المعدنية والمعادن غير الحديدية | لا يوجد قيود | يجب تغليف الأجزاء المصنوعة من النحاس لحمايتها |
| حالة السطح | نظيف وجاف | نظيف وجاف | يجب تنظيف السطح باستخدام مواد مائية لجعله قابلاً لامتصاص الماء | نظيف وجاف | نظيف وجاف | لا يوجد قيود |
| متطلبات التغليف أثناء الحماية | استخدام حاويات معدنية أو تغليف محكم | استخدام حاويات معدنية أو تغليف محكم | استخدام ورق مقاوم للزيوت أو أغشية بلاستيكية، أو استخدام حاويات للحماية الكاملة | استخدام ورق مقاوم للزيوت أو أغشية بلاستيكية، أو استخدام حاويات للحماية الكاملة | استخدام أغشية بلاستيكية أو حاويات للحماية، دون الحاجة إلى تغليف محكم. | المعدات الخاصة المطلوبة للحماية: أدوات لختم الحاويات المعدنية أو الأغلفة، أجهزة لإدخال النيتروجين وأدوات للختم. لا حاجة إلى أي من هذه المعدات. درجة صعوبة التنفيذ أثناء الحماية: معقدة، معقدة، بسيطة، بسيطة، بسيطة، بسيطة. سهولة فتح الحاويات: سهل، سهل، سهل. عدم الراحة عند استخدام زيت سميك: غير مريح، سهل، سهل. مدة الحماية: نظريًا، مدة الحماية طويلة، لكن في الواقع تكون فعالة لعدة أشهر فقط. نظريًا، مدة الحماية طويلة، لكن في الواقع تكون فعالة لعدة أشهر فقط. أقل من سنة، 1–3 سنوات، 1–3 سنوات، 3–5 سنوات. مستوى الأمان عند حدوث تسرب: آمن، قد يؤدي إلى إصابة الأشخاص، وهناك مخاطر أمنية. التسرب يسبب تلوث البيئة. التسرب يسبب تلوث البيئة. آمن، آمن. الفحوصات الدورية: من الضروري فحص الضغط للتأكد من بقائه إيجابيًا. من الضروري فحص الضغط للتأكد من بقائه إيجابيًا. من الضروري فحص الضغط للتأكد من بقائه إيجابيًا. من الضروري إجراء فحوصات. من الضروري إجراء فحوصات. لا حاجة لإجراء فحوصات. من الجدول أعلاه، يتضح أن استخدام مواد الحماية يسمح بحماية معدات التكرير والصناعات الكيميائية بشكل فعال وآمن وسهل خلال فترة توقف تشغيلها. ثانيًا: قياس خصائص مادة الحماية HuaRong-911 للمعدات الموقوفة عن الخدمة
1. تركيب مادة الحماية HuaRong-911 للمعدات الموقوفة عن الخدمة
مادة الحماية HuaRong-911 هي نسخة محسنة من مادة الحماية HL-911، وهي أكثر ملاءمة لحماية المعدات الكبيرة في صناعة التكرير والكيماويات أثناء فترة توقفها عن الخدمة. يعتمد هذا المادة الواقية على مبدأ التآزر في الحماية من التآكل، وهو عبارة عن خليط يتكون من أملاح الأمينات العضوية (مثل كربونات السيكلوهكسيلامين، وحمض الديسيكلوهكسيلامين، وكربونات السيكلوهكسيلامين، والإيثيلامين، والبنزيلامين، إلخ)، وأملاح الأمونيوم (مثل فوسفات الأمونيوم هيدروجين، وكربونات الأمونيوم، وفوسفات الأمونيوم ديهيدروجين، إلخ)، بالإضافة إلى مواد مساعدة أخرى. يكون شكلها عبارة عن مسحوق بلوري أبيض، وتعمل على حماية الأسطح المعدنية داخل الأجهزة من التآكل من خلال التبخر والانتشار. 2. قياس خصائص المضادة للتآكل: وفقًا لمعيار JB/T6071-1992، تم إجراء اختبارات لتقييم قدرة مواد الحماية في الحالة الغازية على منع التآكل (لفحص قدرة هذه المواد على حماية المعادن المختلفة في ظروف درجات حرارة عالية ورطوبة عالية)، بالإضافة إلى اختبارات الرطوبة العالية (لفحص قدرة هذه المواد على حماية المعادن المختلفة عند التلامس في ظروف درجات حرارة عالية ورطوبة عالية). كما تم أيضًا إجراء اختبارات لقياس قدرة مواد الحماية في الحالة الغازية على منع التآكل في درجات حرارة عادية وظروف الرطوبة، خلال فترة زمنية محددة. أظهرت القياسات أن وزن عينات الفولاذ الكربوني رقم 45 لم يتغير إطلاقًا قبل وبعد التجربة، مما يثبت أن مادة الحماية المستخدمة في حالة توقف التشغيل تُوفر حماية فعالة لعينات الفولاذ الكربوني في ظروف التجربة، حيث كان معدل التآكل صفرًا. لقد قمنا بمراقبة فعالية مواد الحماية المستخدمة في الحالات الفعلية، وذلك عن طريق استخدام أجهزة قياس خاصة. وقد تبين أن معدل التآكل الفعلي هو 0.0013 مم/سنة. سطح عينات الفولاذ الكربوني لامع كما لو كانت جديدة، ولا توجد عليه أي بقع تآكل أو صدأ، مما يثبت أن مادة الحماية المستخدمة في حالات التوقف عن الاستخدام قادرة على حماية معدات الفولاذ الكربوني بفعالية في ظروف الاستخدام الفعلية. ٣. قياس مسافة الانتشار: يتكون مادة الحماية المستخدمة لحماية الأجهزة من مواد مضادة للتآكل سريعة التبخر، وفي ظروف درجة الحرارة والضغط الطبيعية، تتبخر هذه المواد تلقائيًا لتشكيل غازات مضادة للتآكل. يتم ارتباط هذه الغازات بشكل مستقر على سطح المعدن للجهاز المراد حمايته، وذلك بفضل المجموعات القطبية النيتروجينية الموجودة فيها، مما يشكل طبقة حماية كثيفة تساعد في حماية الجهاز بفعالية ومنع أو تقليل التآكل. يمكن توفير حماية فعالة طالما أن الغازات المضادة للتآكل قادرة على الانتشار إلى سطح المعدن. نظرًا لأن حجم معدات تكرير النفط والكيماويات كبير، فإن مسافة انتشار الغازات المضادة للتآكل التي تتصاعد منها تُعد عاملاً مهمًا في تحديد ما إذا كانت المواد الواقية فعالة في حماية هذه المعدات أم لا. لذلك، أجرينا اختبارات لمسافة الانتشار الرأسي واختبارات لمسافة الانتشار الأفقي. اختر وعاءً مغلقًا بسعة 3 م³، يتم توصيل أنبوب فولاذي كربوني بقطر DN50 بارتفاع 100 متر عموديًا فوق الوعاء، ويتم توصيل أنبوب فولاذي كربوني بقطر DN50 لمسافة 20 مترًا أفقيًا في منتصف الوعاء، مع تركيب صمامات في نهايات الأنابيب للتحكم في التدفق. ضعوا 10 كجم من مادة الحماية للمعدات غير القيد الخدمة داخل الحاوية، وأغلقوا فتحات التهوية وصمامات نهاية الأنابيب. بعد مرور سبعة أيام، تم فتح صمامات نهايات الأنابيب العمودية والأفقية، وتم اكتشاف تركيز عالٍ من الغازات المضادة للتآكل، بالإضافة إلى رائحة حارقة شديدة. ومن ذلك يتضح أن مسافة الانتشار الرأسي للغازات المضادة للتآكل الناتجة عن المواد المحمية تزيد عن 100 متر، بينما تزيد مسافة الانتشار الأفقي عن 20 مترًا. ثالثًا: التطبيقات النموذجية لمادة حماية المعدات غير القيد الخدمة HuaRong-911
1. حماية أجهزة التكسير الحراري لشركة داتشينغ للبتروكيماويات أثناء فترة توقفها عن العمل
كان يتم استخدام طريقة ملء الأجهزة بالنيتروجين التقليدية لحماية أجهزة التكسير الحراري والأجهزة الأخرى التي لا تعمل، لكن هذه الطريقة تسببت في تآكل شديد في الجدران الداخلية، بالإضافة إلى تراكم كميات كبيرة من منتجات التآكل ووجود حفر غير متساوية في السطح. في عام 1993، تم استخدام مادة Hl-911 للحماية من التآكل. وبعد 6 أشهر، تم إجراء فحص، ولم يتم العثور على أي آثار للتآكل على عينات الفولاذ الكربوني، كما تساقط طبقة الصدأ من سطح الأجهزة، مما كشف عن سطح معدني ناعم. وبلغت نسبة الحماية من التآكل 100%. 2. حماية وحدة التكرير في شركة داتشينغ للبتروكيماويات من خلال تقنية الضغط المنخفض والمرتفع: تم استخدام تقنية Huarong-911 في عام 2000 لحماية هذه الوحدة، وكان حجم المنطقة المحمية حوالي 4000 متر مكعب، ومن المتوقع أن تستمر فترة الحماية لمدة سنتين، ويتم إضافة المادة الكيميائية بمعدل 2.5 كيلوغرام لكل متر مكعب. بعد فترة حماية استمرت سنتين وإجراء الفحص، كانت عينات الفولاذ الكربوني لامعة كما لو كانت جديدة، ولم تظهر أي آثار للصدأ على سطح المعدات، كما كان تأثير الحماية للمعدن في البيئة الرطبة واضحًا أيضًا. ٣. تم تعطيل أجهزة التخفيض والضغط في المصنع الكيميائي التابع لحقول داتشينغ، وتم توفير حماية لها في عامي ١٩٩٧ و١٩٩٨؛ وقد كانت نتائج هذه الإجراءات الوقائية ملحوظة. ٤. حماية وحدة التكرير في شركة لياويانغ للألياف الكيميائية من التوقف عن العمل: تم توفير الحماية لهذه الوحدة في عام ١٩٩٦. من المتوقع أن تستمر فترة الحماية هذه أربع سنوات. يتم إضافة مواد حاويات الأبراج بمعدل 3.5 كيلوغرام/متر مكعب، أما معدات التبادل الحراري والأنابيب فيتم إضافتها بمعدل 4.5 كيلوغرام/متر مكعب. تم إجراء فحوصات سنويًا على مدار أربع سنوات، ولم يتم اكتشاف أي تآكل. نظرًا للكمية الكبيرة المضافة في المرحلة الأولى، لم يتم إضافة المادة الكيميائية لمدة أربع سنوات. 5. حماية معدات التقطير ذات الضغط المنخفض والمتوسط في مصفاة جيلين تشيانغو من التوقف عن العمل: تم تطبيق إجراءات الحماية لهذه المعدات في عامي 1998 و1999، وكانت النتائج جيدة. 6. تعطيل وحدة تنقية المذيبات الثالثة في مصفاة لانتشو البتروكيماوية لأغراض الحماية: تم تعطيل وحدة تنقية المذيبات الثالثة في عام 2000 لأغراض الحماية، وكان التأثير واضحًا. 7. حماية أجهزة الحفز في شركة دوشانزي للبتروكيماويات التابعة لشركة النفط الصينية: تمت حماية الأجهزة في عام 2011، وفي عام 2012 تم فحص العينات، وكانت في حالة جيدة كما لو كانت جديدة، مما يدل على فعالية هذه الإجراءات. 8. حماية وحدة التحفيز رقم 2 في فرع شيجياتشوانغ لشركة الصين للبتروكيماويات المحدودة: تم تنفيذ أعمال الحماية لهذه الوحدة في عام 2013، ومن المتوقع أن تستمر فترة الحماية لمدة 3 سنوات. رابعاً، الخلاصة: بناءً على التجارب والاستخدامات الصناعية الفعلية، تبين أن مادة حماية المعدات أثناء فترة التوقف، HuaRong-911، هي طريقة فعالة لحماية المعدات في صناعة تكرير النفط من التآكل خلال فترات التوقف، وتتمتع بالخصائص التالية: 1. تتبخر مادة الحماية تلقائياً في درجات الحرارة العادية، كما أن لها ضغط بخار مرتفع. للغازات المتبخرة تأثير مضاد للتآكل على المعادن، مما يحقق هدف الحماية من التآكل. 2. يتمتع مادة الحماية المستخدمة للأجهزة في حالة الخمول بقدرة عالية على النفاذ، مما يسمح بهدم طبقات الترسبات القديمة. منع وإبطاء التآكل تحت الرواسب. 3. يمكن أن تصل مسافة انتشار مادة الحماية للأجهزة في حالة الخمول إلى أكثر من 10 أمتار، مما يسمح بحماية أسطح المعادن القريبة وكذلك الأسطح البعيدة. ٤. على الرغم من أن مواد حماية الأجهزة في حالة الخمول لها رائحة مهيجة، إلا أنها غير ضارة بالإنسان، ولا تلوث البيئة، كما أنها لا تسبب أي آثار سلبية. 5. مواد حماية الأجهزة في وضع الخمول قابلة للذوبان في الماء، كما أن تركيز المحلول المائي عندما يكون منخفضًا يلبي متطلبات الانبعاثات البيئية. لذلك، عند انتهاء فترة تعطيل الحماية، لا حاجة لإزالة مادة الحماية، ويمكن بعد غسلها بالماء البدء في عملية الإنتاج. 6. مواد حماية الأجهزة في وضع الخمول اقتصادية وآمنة وسهلة الاستخدام، كما أنها توفر الوقت والجهد وتتميز بكفاءة عالية.