پاسخ: آیا استفاده از ZARE میتواند نیازهای استفاده ایمن را برای غلظت بالای هیدروژن سولفید موجود در روغن کند کردن مو برآورده کند؟
Thread Content
۱. ارزیابی و تشخیص خورندگی مخزن روغن «باوتو»: بر اساس تحلیل آزمایشگاهی روغن «باوتو» مورخ ۲۳ مارس ۲۰۱۶ که توسط شما ارائه شده است، ترکیب اصلی آن C3-C5 است و میزان هیدروژن سولفید بین ۴۰۰ تا ۵۰۰ میلیگرم بر کیلوگرم قرار دارد. ابتدا باید ارزیابی خورندگی این مخزن را انجام دهیم. بر اساس «مجموعه مقررات مدیریت تجهیزات واحدهای پالایش و صنایع شیمیایی»، منتشرشده توسط بخش پالایش و صنایع شیمیایی شرکت سهامی نفت و گاز چین در نوامبر ۲۰۱۱، و همچنین مفاد «دستورالعملهای نظارت فنی بر ایمنی مخازن تحت فشار»، میتوان تشخیص داد که آیا روغن تولیدشده در کارخانه پالایش و صنایع شیمیایی یومن جزو محیطهای فرسایشی ناشی از هیدروژن سولفید مرطوب محسوب میشود یا خیر. اول، طبق تعریف «تعریف و طبقهبندی محیطهای خوردگی توسط هیدروژن سولفید مرطوب» در «مجموعه دستورالعملهای مدیریت تجهیزات شرکتهای پالایش نفت و صنایع شیمیایی»: زمانی که در فاز مایع، آب آزاد وجود داشته باشد و یکی از شرایط زیر برقرار باشد، به آن محیط خوردگی توسط هیدروژن سولفید مرطوب گفته میشود: (۱) میزان کل سولفیدها در آب مایع بیشتر از ۵۰ پیپیامو باشد ； یا (۲) در آب فاز مایع، pH کمتر از ۴ و میزان کل سولفیدها برابر یا بیشتر از ۱ پیپیامو ； یا (۳) در آب فاز مایع، pH بالاتر از ۷.۶ و غلظت سیانید هیدروژن (HCN) برابر یا بیشتر از ۲۰ پیپیمیلیواحد، و میزان کل سولفیدها نیز برابر یا بیشتر از ۱ پیپیمیلیواحد باشد ； یا (۴) فشار جزئی هیدروژن سولفید در فاز گازی بیشتر از ۰٫۰۰۰۳ مگاپاسکال (۰٫۰۵ پسیا) باشد. تعریف دوم از «دستورالعملهای نظارت فنی بر ایمنی مخازن فشاری»: (۱) دما ≤ (۶۰ + ۲P) – که در آن P فشار بر حسب مگاپاسکال (فشار ابسولوت) است؛ این مقدار معادل غلظت H2S محلول در آب، یعنی ≥ ۱۰×۱۰⁻⁶ است ； (۲) فشار جزئی H2S ≥ ۰٫۰۰۰۳۵ مگاپاسکال(۳) وجود آب مایع در محیط یا دمای پایینتر از نقطه رویش ； (۴) مقدار pH کمتر از ۹ یا وجود HCN. در گزارش آزمایش و تحلیل خواص روغن «بوتویو» مورخ ۲۳ مارس ۲۰۱۶، بند سوم به این صورت است: میزان هیدروژن سولفید: ۴۰۰-۵۰۰ میلیگرم بر کیلوگرم؛ تقریباً کل آن هیدروژن سولفید است و مقادیر بسیار کمی از انواع دیگر هیدروژن سولفید وجود دارد ； ماده ۴: با توجه به فشار بخار در دمای معمولی که بالاتر از ۶۰-۸۰ کیلوپاسکال است، میتوان نتیجه گرفت که مخازن گویشکل موجود در کارخانه صنایع شیمیایی یومن، که حاوی روغن هستند، در محیطی با فرسایش نمونهوار توسط هیدروژن سولفید قرار دارند. دوم، راهحلهای ضدخوردگی: در کتاب «مجموعه مقررات مدیریت تجهیزات شرکتهای پالایش و صنایع شیمیایی»، منتشرشده توسط بخش پالایش و صنایع شیمیایی شرکت سهامی نفت و گاز چین در نوامبر ۲۰۱۱، و همچنین در «مقررات مدیریت دیگها، مخازن فشاری و لولههای فشاری»، در فصل سوم با عنوان «طراحی، تولید و نصب»، در ماده ۱۲ آمده است: برای مخازن فشاری مورد استفاده برای ذخیره گاز نفتی مایع و مخازن فشاری ساخته شده از فولادهای با استحکام بالا (یعنی مخازنی که از موادی با حداقل استحکام کششی σb≥ ۵۴۰ MPa ساخته شدهاند)، در مواجهه با محیطهای خورنده که تمایل به خوردگی تحت فشار دارند، باید میزان این مواد خورنده محدود شود یا اقدامات ضدخوردگی اضافه گردد. فصل اول: مقدمات، در بخش ۱.۱۱ از «راهنمای راهکارهای مربوط به خوردگی و محافظت در محیطهای حاوی هیدروژن سولفید مرطوب» آمده است: شرکتهای پالایش و تولید نفت باید، بر اساس رعایت این راهنما، به استفاده و گسترش فناوریهای جدید برای محافظت در برابر خوردگی در چنین محیطهایی بپردازند؛ مانند فناوریهای لایهپوشی و روکشکاری. مخازن فولادی، بهویژه مخازن کروی ساخته شده از فولادهای پرقدرت با آلیاژ کم، در حضور یونهای گوگرد، نسبت به هیدروژن سولفید، تریالها، دیالها، دیاکسید گوگرد و یونهای Cl- بسیار حساس هستند و واکنشهای زیر را ایجاد میکنند:
H2S → H+ + HS-
واکنش آند: Fe + HS- → FeS + H+ + 2e-
واکنش کاتد: 2H+ + 2e- → H2 ↓
2H+ نفوذ کرده و وارد فلز میشوند ； هاد – جذب هیدروژن ； Hab——استنشاق هیدروژن. واکنش کلی: Fe + H2S → FeS↓ + H2↑
۲H (وارد بدنه فلز میشود)
خرابی ناشی از خوردگی تحت فشار هیدروژن سولفید، نتیجه ترکیبی از دو فرآیند است: حل شدن آندی فلز که منجر به ترکیدگی میشود، و خرابی ناشی از شکنندگی هیدروژن در کاتد. در این فرآیند، شکنندگی ناشی از هیدروژن نقش اصلی را ایفا میکند. چهارم، شاخصهای الکتروشیمیایی ZARE در مقایسه با Zn، Al و Al (پوشش آلومینیوم)
در ماه سپتامبر سال ۲۰۱۰، آزمایشهایی برای مقایسه شاخصهای عملکردی این پوششها در دانشگاه فناوری دالیان انجام شد. دادهها نشان داد که خواص الکتروشیمیایی لایه آلیاژی ZARE بین پوششهای روی و آلومینیوم قرار دارد و تقریباً به پوشش روی نزدیک است؛ بنابراین این لایه میتواند از فولاد در برابر خوردگی محافظت کند. خواص مکانیکی آن بین پوشش روی و پوشش آلومینیوم قرار دارد و نزدیک به پوشش آلومینیوم است؛ همچنین دارای سختی و مقاومت بالاتری در برابر ضربه است. ششم: ارزیابی مقاومت در برابر خوردگی در مخازن گازهای مایع با استفاده از فناوری ZARE
۶.۱ استفاده از این فناوری میتواند **خطرات ناشی از بروز پدیده SSCC در مخازن را کاهش داده و ایمنی ذاتی تجهیزات را افزایش دهد.** ； ۶.۲ نوع فرسایش در مخازن گرد متنوع است؛ در زمینه راهحلهای فنی مربوط به SCCC، شرکت ZARE در سطح پیشرو کشور قرار دارد. ایمنی بدنه مخزن گرد همچنین به کیفیت عملیات حرارتی آن، میزان مواد S و P در آن، و همچنین وجود نقصها و ناخالصیهای درون بدنه مخزن بستگی دارد. اما با استفاده از فناوری ZARE و از طریق اثرات «جذب»، «محافظت» و «بستر ثابت»، امکان جلوگیری از فرسایش یکنواخت و فرسایش نوع SCCC فراهم میشود و این امر تضمین فنی قویای برای ایمنی مخازن گرد است. ۶.۳ اگر وضعیت خوردگی مخزن گویی در ابتدا شدید بوده و خوردگی مکرری رخ داده باشد، توصیه میشود علاوه بر استفاده از فناوری ZARE، بازرسیهای اجباری نیز سالانه انجام شود. وضعیت خوردگی لایه آلیاژ فلزات نادر ZARE بررسی میشود؛ اگر در لایه آلیاژ فلزات نادر ZARE، پدیده اتلاف «آند قربانی» رخ دهد، در این صورت عملکرد «فیلم آند قربانی» محقق میشود و از نفوذ گاز Hab به فلز بدنه مخزن جلوگیری میکند؛ همچنین باعث کاهش یا جلوگیری از پدیده شکنندگی ناشی از هیدروژن، یعنی SCCC، میشود. باید فراوانی آزمایشهای مربوط به موادی مانند H2O و H2S افزایش یابد، دوره بازرسی مخازن گرد کوتاهتر شود، ریشه و الگوهای مشکلات شناسایی گردد و بهموقع از طریق لایه آلیاژ نادر ZARE، حفاظت ضدزنگ برای مخازن گرد اعمال گردد. شکل ۱: مقایسه روند تخلیه در آبهای اشباع شده با H2S بین ZARE و آند الومینیومی فداکار. منحنیهای دادههای تخلیه نشان میدهند که کارایی تخلیه در آلیاژهای نادر ZARE به طور قابل توجهی بالاتر است؛ به طوری که بازدهی تخلیه آن ۳ تا ۵ برابر بیشتر از آند الومینیومی است.