حالة تسرب حمض الهيدروكلوريك من محول الطاقة عن بعد المزود بمستشعر ضغط الغشاء
2026,09,15
الحالة: جهاز إرسال ضغط الحجاب الحاجز عن بعد ذو الحافة DN25، يعمل في بيئة حمض الهيدروكلوريك، كان غشاء التنتالوم سليمًا، لكن حلقة الأكمام السفلية تآكلت وثقبت بواسطة حمض الهيدروكلوريك تحت الفولاذ المقاوم للصدأ 316L، مما أدى إلى تسرب حمض الهيدروكلوريك. واستمرت العملية حوالي شهر واحد فقط. ولحسن الحظ، تم إغلاق الصمام في الوقت المناسب ولم تقع أي حوادث سلامة كبيرة.
1. السبب الجذري للحادث
كان الحجاب الحاجز مصنوعًا من التنتالوم (وهو مقاوم لحمض الهيدروكلوريك)، ولكن مادة حلقة الأكمام السفلية الموصلة كانت عن طريق الخطأ من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L.
تنص عينة الاختيار بوضوح على ما يلي: بالنسبة لحالة حمض الهيدروكلوريك، يجب أن يكون الحجاب الحاجز مصنوعًا من التنتالوم، ويجب أن تتمتع مكونات الاتصال المتبقية بالحد الأدنى من متطلبات Hastelloy C-276 (يشار إليها باسم "Hastelloy C").
1. لماذا لا يكون 316L مقاومًا لحمض الهيدروكلوريك؟
يحقق 316L الوقاية من التآكل من خلال طبقة تخميل سطحية من أكسيد الكروم (Cr2O3)، والتي تعزل الوسط عن المعدن الأساسي.
يمكن لأيونات الكلوريد الموجودة في حمض الهيدروكلوريك تدمير فيلم التخميل هذا:
بعد تلف طبقة التخميل، تتفاعل الركيزة المكشوفة من الحديد والكروم والنيكل مباشرة مع حمض الهيدروكلوريك، مما يولد كلوريدات قابلة للذوبان (كلوريد الحديد FeCl₂، كلوريد الكروم CrCl₃، كلوريد النيكل NiCl₂)، غير قادر على تشكيل طبقة واقية ويؤدي إلى تآكل مستمر وسريع وموحد.
• 37% حمض الهيدروكلوريك (أي حمض الهيدروكلوريك المركز)، عند درجة حرارة عادية تبلغ 25 درجة مئوية، يبلغ معدل التآكل 316 لتر حوالي 6 إلى 8 ملم سنويًا.
• يبلغ سمك سطح الختم لشفة DN25 بضعة ملليمترات فقط، ويمكن أن يتآكل خلال بضعة أشهر. مع ارتفاع درجة الحرارة، يزيد معدل التآكل بشكل كبير.
(الشفة المتآكلة بعد عدة أشهر)
2. مبدأ مقاومة سبيكة Hartzell C-276 لحمض الهيدروكلوريك (سبائك أساسها النيكل، نظام Ni-Mo-Cr)
الموليبدينوم (15-17%): يشكل ثالث أكسيد الموليبدينوم المستقر (MoO₃) والموليبدات (MMoO₄)، ويقاوم تآكل أيونات الكلوريد؛ يحتوي الموليبدينوم 316L على 2-3% فقط، أي بفارق عدة مرات.
النيكل (حوالي 57%): يشكل طبقة واقية ثابتة ملتصقة بكلوريد النيكل، مما يمنع التآكل من الانتشار إلى الداخل.
الكروم: في الظروف الحمضية، يشكل حمض الكروميك، ويشكل مع مركبات الموليبدينوم والنيكل طبقة واقية مركبة كثيفة.
عند 37% حمض الهيدروكلوريك وظروف 25 درجة مئوية: يبلغ معدل التآكل لـ Hartzell C حوالي 0.05 مم/سنة، وأدائه المضاد للتآكل أعلى بمئات المرات من أداء 316L.
ثانيا. اختيار النقطة العمياء: لن يتلامس الحجاب الحاجز فقط مع الوسط
المفاهيم الخاطئة في المبيعات: الاعتقاد بأن الحجاب الحاجز فقط هو الذي يتلامس مع الوسيط، متجاهلاً أجزاء الاتصال الأخرى.
لماذا يحتوي غشاء ناقل الحركة عن بعد ذي الحافة الصغيرة المزود بـ DN25/DN40 على حلقة سفلية (محول الإرسال)
DN50 وما فوق الفلنجات: مساحة الحجاب الحاجز كافية، مما يسمح بلحامها مباشرة على سطح الفلنجة، مما يلبي متطلبات الإزاحة والدقة ومقاومة اضطراب درجة الحرارة.
الشفاه DN25، DN40 (أقل من 2 بوصة): المساحة الفعالة للحجاب الحاجز غير كافية. سيؤدي اللحام المباشر إلى:
1. عدم كفاية إزاحة الحجاب الحاجز، مما يؤدي إلى انخفاض دقة القياس؛
2. تداخل كبير في القياس ناتج عن درجة حرارة العملية ودرجة الحرارة المحيطة، مما يجعل الجهاز غير قادر على العمل بشكل صحيح.
حل الشركة المصنعة: إضافة حلقة كم سفلية انتقالية (يطلق عليها Rosemount حلقة كم سفلي انتقالية، بينما يطلق عليها يوكوجاوا بنية الحجاب الحاجز المضمنة).
يتصل التجويف الداخلي للحلقة السفلية مباشرة بوسط العملية! إذا تم استخدام 316L في حالة حمض الهيدروكلوريك، فسوف يحدث تسرب للتآكل والانثقاب.
المكونات الأخرى التي يمكن التغاضي عنها بسهولة في التوصيل السائل
1. جهاز إرسال الضغط العادي: مفصل العملية هو جزء توصيل السائل؛ بالنسبة للظروف المسببة للتآكل، لا ينبغي النظر في الحجاب الحاجز للمستشعر فقط؛
2. جهاز إرسال الضغط التفاضلي العادي: كتلة المشبك هي جزء توصيل السائل. بالنسبة للوسائط القوية المسببة للتآكل، يجب استخدام مواد مثل Hastelloy/C أو Monel؛
3. صندوق الحجاب الحاجز عن بعد من النوع المُدخل (النوع الممتد): يتصل جزء الإدخال بالجدار الخارجي للبرميل وسطح الختم للشفة جميعها تتلامس مع الوسط.
ثالثا. ملخص الاختيار
1. بالنسبة لظروف حمض الهيدروكلوريك: يجب أن يستخدم الحجاب الحاجز التنتالوم؛ يجب أن تستخدم مكونات التوصيل السائل الأخرى Hastelloy C-276 على الأقل؛
2. بالنسبة لصناديق الحجاب الحاجز عن بعد ذات الشفاه DN < 50 (أقل من 2 بوصة)، توجد جلبة انتقالية بالأسفل؛ تأكد من التحقق من مادة هذا المكون؛
3. لا يمكن أن يركز الاختيار فقط على الحجاب الحاجز: إن مفصل أداة الضغط، وكتلة مشبك أداة الضغط التفاضلي، وجزء إدخال صندوق الحجاب الحاجز الممتد كلها تتلامس مع السائل؛ انظر إلى العينات وتأكد بشكل فعال: ما هي الأجزاء الأخرى التي تتلامس مع الوسيط وتجنب خطر التآكل والتسرب.
- تم التعديل بواسطة محرر فيديو محترف
Yuyao Huangong automation instruments factory
(الشفة المتآكلة بعد عدة أشهر)
