فرآیندهای پتروشیمی درتولید نفت

مقدمه

برخی ازفولاد ضد زنگ به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و سایش، در بسیاری از محیط‌هایی که در آن فولادهای ابزار و کم آلیاژ خورده می‌شوند، مورد استفاده قرار می گیرند. انواع ورق استیل نگیر که برای اهداف و کاربردهای مختلف تولید می شوند و در برابر محیط خورنده و آسیب های مکانیکی مقاومت خوبی دارند در دو دسته کلی انواع ورق استیل ضد سایش و ورق استیل ضد اسید  در بازار عرضه می شوند. مقاومت در برابر خوردگی و سایش نتیجه یک لایه اکسیدی بسیار نازک (حدود 5 نانومتر) روی سطح فولاد است که  این لایه اکسیدی به عنوان یک لایه غیرفعال شناخته می شود، زیرا سطح را از نظر مکانیکی و شیمیایی در حضور عوامل مکانیکی و محیط های خورنده غیرفعال می کند.

لایه غیر فعال بر روی فولاد ضد زنگ

لایه غیرفعال به دلیل کروم اضافه شده به ترکیب شیمیایی ورق استیل نگیر، بر روی سطح خارجی ورق تشکیل می شود. همه این نوع مواد (ورق استیل ضد سایش و ورق استیل ضد اسید) باید حداقل 5/10٪ کروم داشته باشند تا لایه غیرفعال تشکیل شود. هرچه کروم بیشتری اضافه شود، لایه غیرفعال پایدارتر می شود و مقاومت در برابر خوردگی و سایش بهتر می شود. عناصر دیگری مانند نیکل، منگنز و مولیبدن را می توان برای افزایش مقاومت فولاد ضد زنگ اضافه کرد. یکی دیگر از الزامات تشکیل و نگهداری لایه غیرفعال این است که سطح فولاد باید در معرض اکسیژن باشد. مقاومت در برابر خوردگی و سایش زمانی بیشتر است که فولاد به طور جسورانه در معرض دید قرار گیرد و سطح آن به خوبی با لایه اکسید محافظ پوشیده و حفظ شود. 

خوردگی در فولاد ضد زنگ مقاوم در برابر اسید

اگر انفعال مواد در شرایطی که شرایط مناسب برای ترمیم لایه غیرفعال وجود ندارد، از بین برود، فولاد ضد زنگ بسیار شبیه به کربن یا فولاد کم آلیاژ خورده می شود. به عنوان مثال با پوشاندن بخشی از سطح یا رنگ آمیزی یا نصب یک واشر روی سطح، یک منطقه خالی از اکسیژن در زیر ناحیه پوشیده تولید می کند. ناحیه تهی شده از اکسیژن نسبت به سطحی که به خوبی هوادهی شده است، آندی است و احتمالاً منجر به خوردگی ناحیه پوشیده شده می شود.
تحت شرایط خاص، لایه غیرفعال می تواند در نقاط موضعی روی سطح فولاد ضد زنگ که به خوبی در معرض دید قرار گرفته اند، تجزیه شود. هنگامی که این اتفاق می افتد، فلز می تواند در نقاط موضعی خورده شود. به این حالت خوردگی حفره ای می گویند. یکی از دلایل رایج خوردگی حفره ای قرار گرفتن در معرض محیط های آبی حاوی کلرید است. به عنوان مثال می توان به جو ساحلی، نمک جاده همراه با آب باران و حتی آب لوله کشی حاوی سطوح بالای کلرید اشاره کرد.
در طول ساخت قطعات یا سازه های فولادی ضد زنگ، ممکن است مقاومت در برابر خوردگی کاهش یابد. این زمانی اتفاق می افتد که فولادهای زنگ نزن آستنیتی (به عنوان مثال، درجه 304) در معرض دمایی بین 797 درجه فارنهایت (425 درجه سانتیگراد) و 1598 درجه فارنهایت (870 درجه سانتیگراد) قرار می گیرند. اگر زمان قرار گرفتن در معرض بیش از حد طولانی باشد، نواحی نزدیک به مرز دانه‌های فلز مقاومت در برابر خوردگی خود را از دست می دهند و ترجیحاً هنگام قرار گرفتن در معرض یک محیط خورنده مورد حمله قرار می گیرند. دانه ها آسیب می بینند و فلز قدرت خود را از دست می دهد. افزایش حساسیت به خوردگی در اثر این تغییر در ریزساختار، حساس سازی نامیده می شود.

سایش در فولاد ضد زنگ مقاوم به سایش

اهمیت انتخاب مواد مناسب و انتخاب بهترین ماده برای محصول مکانیکی که نیازهای شما را برآورده می کند، کاری است که باید با دقت انجام شود. مواد ویژه ضد سایش به خوبی به اکثر مشکلات پاسخ می دهند. یک رویکرد بهینه برای تحقق بیشتر فرآیندهای مکانیکی، انتخاب مواد ویژه ضد سایش است، زیرا این مواد می‌توانند عملکرد بالایی را از نظر ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی و دوام تضمین کنند. مواد ویژه ضد سایش به راحتی سائیده نمی شوند، بنابراین به وقایع جوی، فرآیند اکسیداتیو طبیعی و در مقایسه با مواد منتخب، حتی در شرایط فیزیکی شدید مانند استفاده از محصول مکانیکی در اعماق دریا، واکنش بهتری نشان می دهند. 

خواص فولاد ضد زنگ مقاوم به سایش

آلیاژهای تولید شده توسط کارخانه های فولادسازی که مقاوم در برابر سایش می باشند؛ جزء بهترین انتخاب ها برای استفاده در محیط های خشن با احتمال بالای آسیب های مکانیکی محسوب می شوند..ورق های فلزی که از فولادهای با سختی مناسب ساخته شده اند دارای بیشترین استفاده از 400 تا 700 راکول B  است.
این آلیاژها به دلیل چقرمگی بالا و ویژگی های فیزیکی عالی شکل پذیری و جوش پذیری، در برابر سایش مقاوم هستند. این محصول یکی از بهترین انتخاب ها برای تولید محصولات مکانیکی است که در برابر آب و هوای شدید و شرایط محیطی خاص با نتایج عالی مقاومت می کند. همچنین کاربرد آن ساده و دارای امنیت بالایی است، تا حدی که می تواند تحت عملیات و فرآیندهایی مانند oxyfuel قرار گیرد. عملیات oxyfuel فرآیندی است که به شما امکان می دهد یک ورق فلزی یا یک میله مقطع مکانیکی را به طول 4 متر و ضخامت 400 میلی متر توسط ماشین های کامپیوتری برش دهید. این کار توسط یک شعله اکسی استیلن و یک جت اکسیژن خالص انجام می شود. 

سیدرحیم کیاحسینی