تقنيات معالجة سطوح المعادن لحماية معدات البحر من التآكل”

Thread Content

ستكون اتجاهات ومحاور التطور في معدات الهندسة البحرية والسفن ذات التقنيات العالية خلال العقد القادم كالتالي: (1) معدات استغلال الموارد البحرية； (2) معدات تطوير موارد الفضاء البحري ； (3) منصة الاختبار والفحص المتكاملة ； (4) السفن ذات التقنية العالية ； (5) المعدات الأساسية المكملة. ومن أجل تحقيق الأهداف الاستراتيجية لخطة “الصين 2025”، وتسريع تحسين المستوى التقني لمعدات الهندسة البحرية والسفن ذات التكنولوجيا العالية في بلادنا، يجب إيلاء اهتمام كبير لقدرة هذه المعدات على مقاومة التآكل، وضمان جودتها وأدائها. المحيط بيئة تآكلية قاسية، وذلك يعود أساسًا إلى احتواء مياه البحر على كميات كبيرة من أملاح المعادن، مما يجعلها تشكل خلايا كهروكيميائية بسهولة مع المعدات البحرية المصنوعة من المعادن، مما يؤدي إلى حدوث تآكل دقيق. بالإضافة إلى ذلك، تتشبث العديد من الكائنات البحرية بهيكل المعدات، مما لا يقلل من سرعة عمل المعدات فحسب، بل يفرز أيضًا أحماضًا عضوية أو مواد مؤكسدة مثل ثاني أكسيد الكبريت وكبريتيد الهيدروجين وغيرها من المواد شديدة التآكل، مما يسبب أضرارًا مركبة على هيكل المعدات على مستويات مختلفة، من المستوى الدقيق إلى المستوى المتوسط ثم إلى المستوى الكلي. تختلف خصائص التآكل حسب منطقة التآكل. تشمل أشكال التآكل الرئيسية التآكل الموحد، والتآكل النقطي، والتآكل في الفجوات، والتآكل الناتج عن الصدمات، والتآكل الفقاعي، والتآكل بالاحتكاك، والتآكل الكهروكيميائي، وغيرها. غالبًا ما يكون لهذه أنواع التآكل علاقة بتصميم هيكل المعدات البحرية أو بالعوامل المعدنية. أما العوامل التي تسبب تآكل المعدات في المحيطات، فهي بشكل رئيسي العوامل الكيميائية، والعوامل الفيزيائية، والعوامل البيولوجية، والعوامل الإقليمية، وعوامل الضغط، بالإضافة إلى عوامل التآكل الناتج عن التيارات المائية. بالإضافة إلى عوامل التآكل، فإن المعدات البحرية قد تحتاج أيضًا إلى الغوص والصعود المستمر في مناطق بحرية مختلفة، ولذلك تواجه مشاكل كثيرة متعلقة بالخسائر الميكانيكية بأشكال مختلفة. على سبيل المثال، مع زيادة عمق الغوص، يزداد أيضًا مقدار الحمل المتردد، ومن الحتمي حدوث إجهاد منخفض التردد في مادة الهيكل. وبسبب عوامل مثل التآكل النقطي، فإن الشروط الحرجة لحدوث تلف ميكانيكي في المادة الأساسية تصبح أقل وأقل. لذلك، من أجل ضمان التشغيل الآمن والفعّال لمعدات البحر، يصبح من الضروري جدًا استخدام الوسائل التقنية اللازمة لحماية مواد تلك المعدات. فيما يتعلق بحماية سطح المواد الأساسية لمعدات البحرية، يتم تحقيق ذلك من خلال ثلاث طرق رئيسية: (1) المعالجة السطحية لتعزيز مقاومة المادة للتآكل والتعب ； (2) استخدام طريقة الحماية الكاثودية لحماية المواد الأساسية من التآكل ； (3) توفير حماية شاملة لمادة الركيزة عن طريق استخدام طبقة تغطية. 1. تُستخدم عمليات معالجة سطح المادة الأساسية في تطبيقات المواد الأساسية، مثل أجهزة الغوص العميق في بلادنا، حيث يتم استخدام فولاذ لصناعة الهياكل ذات القوة العالية والمرونة العالية والقابلة للللحام والتحمل تحت الضغط، بقوة خضوع لا تقل عن 785 ميجا باسكال. تم تحسين مقاومة الفولاذ لتآكل المياه البحرية وخصائصه المقاومة للضغط من خلال تقنيات خاصة لمعالجة سطح المعدن. 2. يُستخدم أسلوب الحماية الكاثودية بسبب خصائص المعدن نفسه؛ فعلى الرغم من قدرته على مقاومة التآكل إلى حد ما، إلا أن ذلك لا يكفي لتلبية متطلبات الحماية من التآكل. لذلك، من الضروري اتخاذ تدابير حماية أخرى ضرورية للمعدن نفسه. طريقة الحماية الكاثودية هي طريقة لحماية الخامات المعدنية من الناحية الكهروكيميائية، ومبدأها الأساسي هو إدخال كمية معينة من الإلكترونات إلى المعدن المراد حمايته، بحيث يظل في حالة اختزال وبالتالي يتم حمايته. ٣. تطبيق طريقة الحماية بالطلاء: على الرغم من أن طريقة الحماية الكاثودية تخفف من التآكل الكهروكيميائي إلى حد ما، إلا أنها في كثير من الأحيان لا تستطيع منع التآكل الكيميائي الناتج عن الكائنات البحرية، كما أنها لا تستطيع عزل المادة الأساسية تمامًا عن وسط التآكل. لذلك، يصبح وجود طبقة تغطية إضافية أمرًا بالغ الأهمية. حالياً، تعتمد تدابير حماية السفن بشكل أساسي على الجمع بين الحماية الكاثودية والحماية بالطلاء. مع تزايد مستوى التلوث البحري، أصبحت بيئة المياه البحرية أكثر تعقيدًا، كما أصبحت مشكلة تآكل المعادن في هذه البيئة أكثر وضوحًا. في المستقبل، من المؤكد أن هناك حاجة إلى متطلبات أعلى فيما يتعلق بمقاومة المعدات البحرية للتآكل.