ما هي المضخة المقاومة للتآكل، وما هي المواد المقاومة للتآكل الموجودة؟

ما هي المضخة المقاومة للتآكل؟ المضخة المقاومة للتآكل هي نوع من المضخات، لكن السائل الذي تنقله ليس ماءً. قيمة الرقم الهيدروجيني للماء متعادلة، والتآكل ليس مرتفعًا. ومع ذلك، عندما تكون قيمة الرقم الهيدروجيني للسائل مرتفعة أو منخفضة، فإن ذلك ينطوي على تآكل السوائل الحمضية والقلوية. بشكل عام، تتميز مضخات المياه المدنية بمعدل تلف لمرة واحدة مرتفع جدًا، ويرجع ذلك أساسًا إلى عدم احتواء مكونات الفائض على مواد مقاومة للتآكل، وتعرضها لتلف شديد عند حدوث التآكل.

هناك العديد من المواد للمضخات المضادة للتآكل، والتي تنقسم تقريبًا إلى مضخات مقاومة للتآكل المعدني ومضخات مقاومة للتآكل غير المعدنية.

لطالما كان التآكل من المشكلات المزعجة في المعدات الكيميائية. إذا لم تُراعَ الحذر، فقد يُتلف المعدات على أقل تقدير، ويُسبب حوادث أو حتى كوارث في أسوأ الأحوال. غالبًا ما يكون هناك سوء فهم بأن الفولاذ المقاوم للصدأ مادة جيدة، وأن استخدام مضخات الفولاذ المقاوم للصدأ خطير للغاية بغض النظر عن الوسط والظروف البيئية.

فيما يلي نقطة رئيسية لاختيار مواد المضخة المقاومة للتآكل لبعض الوسائط الكيميائية المستخدمة بشكل شائع:

1. حمض الهيدروكلوريك: معظم المواد المعدنية (بما في ذلك مختلف مواد الفولاذ المقاوم للصدأ) غير مقاومة لتآكل حمض الهيدروكلوريك، ولا يُستخدم الفيروسيليكون المحتوي على نسبة عالية من الموليبدينوم إلا في درجات حرارة أقل من 50 درجة مئوية وأقل من 30%. على عكس المواد المعدنية، تتمتع معظم المواد غير المعدنية بمقاومة جيدة لتآكل حمض الهيدروكلوريك، لذا تُعدّ المضخات المطاطية المبطنة والمضخات البلاستيكية (مثل البولي بروبيلين والفلوروبلاستيك، إلخ) الخيار الأمثل لنقل حمض الهيدروكلوريك.

٢. الأسيتات: يُعدّ من المواد شديدة التآكل بين الأحماض العضوية. يتآكل الفولاذ العادي بشدة في حمض الأسيتيك في جميع التركيزات ودرجات الحرارة. يُعدّ الفولاذ المقاوم للصدأ مادةً ممتازةً مقاومةً لحمض الأسيتيك. كما يُعدّ الفولاذ المقاوم للصدأ 316 المحتوي على الموليبدينوم مناسبًا أيضًا لبخار حمض الأسيتيك المخفف في درجات الحرارة العالية. بالنسبة لحمض الأسيتيك عالي التركيز ودرجات الحرارة العالية أو غيره من المواد المسببة للتآكل، يمكن استخدام مضخات الفولاذ المقاوم للصدأ عالية السبائك أو مضخات الفلوروبلاستيك.

٣. حمض الكبريتيك: يُعدّ من الوسائط شديدة التآكل، وهو مادة خام صناعية مهمة ذات استخدامات واسعة. تختلف مقاومة تآكل المواد باختلاف تركيزاته ودرجات حرارته. بالنسبة لحمض الكبريتيك المُركّز بتركيزات أعلى من ٨٠٪ ودرجات حرارة أقل من ٨٠ درجة مئوية، يتميز الفولاذ الكربوني والحديد الزهر بمقاومة جيدة للتآكل، إلا أنهما غير مناسبين لتدفق حمض الكبريتيك عالي السرعة، ولا يصلحان كمواد للمضخات والصمامات. كما أن استخدامات الفولاذ المقاوم للصدأ العادي، مثل ٣٠٤ (٠Cr₂Ni₂٩) و٣١٦ (٠Cr₂Ni₂١٢Mo₂Ti)، محدودة لوسائط حمض الكبريتيك. لذلك، عادةً ما تُصنع المضخات والصمامات لنقل حمض الكبريتيك من حديد زهر عالي السيليكون (يصعب تصنيعه ومعالجته)، وفولاذ مقاوم للصدأ عالي السبائك (سبيكة رقم ٢٠). تتمتع البلاستيكات الفلوروبلاستيكية بمقاومة جيدة لحمض الكبريتيك، ويعد استخدام المضخة المبطنة بالفلور F46 خيارًا أكثر اقتصادا.

٤. حمض النيتريك: عادةً ما تتآكل المعادن وتتلف بسرعة في حمض النيتريك. يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ مادةً شائعة الاستخدام مقاومةً لحمض النيتريك، ويتميز بمقاومة جيدة للتآكل لجميع تركيزات حمض النيتريك في درجة حرارة الغرفة. تجدر الإشارة إلى أن مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ المحتوي على الموليبدينوم (مثل 316 و316L) لحمض النيتريك ليست أفضل من مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ العادي (مثل 304 و321) فحسب، بل قد تكون أسوأ أحيانًا.

٥. القلوي (هيدروكسيد الصوديوم): يُستخدم الفولاذ على نطاق واسع في محاليل هيدروكسيد الصوديوم بتركيزات أقل من ٨٠ درجة مئوية و٣٠٪. ولا تزال العديد من المصانع تستخدم الفولاذ العادي بتركيزات ١٠٠ درجة مئوية و٧٥٪. ورغم زيادة التآكل، إلا أنه يتميز باقتصادية جيدة. لا تتميز مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ العادي للتآكل في السوائل القلوية بمزايا واضحة مقارنةً بالحديد الزهر. لا يُنصح باستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ طالما تُخلط كمية صغيرة من الحديد في الوسط. أما بالنسبة للسوائل القلوية عالية الحرارة، فيُستخدم التيتانيوم وسبائك التيتانيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ عالي السبائك بشكل أساسي. يمكن استخدام مضخات الحديد الزهر العامة التي تنتجها الشركة في السوائل القلوية منخفضة التركيز في درجة حرارة الغرفة، ويمكن استخدام أنواع مختلفة من مضخات الفولاذ المقاوم للصدأ أو مضخات الفلوروبلاستيك عند الحاجة إلى متطلبات خاصة.

٦. الكحولات، والكيتونات، والإسترات، والإيثرات: تشمل أوساط الكحول الشائعة الميثانول، والإيثانول، وإيثيلين جليكول، والبروبانول، وغيرها. تشمل أوساط الكيتون الأسيتون، والبيوتانون، وغيرها. تشمل أوساط الإستر أنواعًا مختلفة من إسترات الميثيل، وإسترات الإيثيل، وغيرها. وهي في الأساس غير قابلة للتآكل، ويمكن استخدامها في مواد شائعة. عند الاختيار، يجب اتخاذ خيارات معقولة بناءً على خصائص الوسط والمتطلبات ذات الصلة. تجدر الإشارة أيضًا إلى أن الكيتونات والإسترات والإيثرات قابلة للذوبان في أنواع مختلفة من المطاط، لذا يجب تجنب الأخطاء عند اختيار مواد الختم.

٧. الأمونيا (هيدروكسيد الأمونيا): معظم المعادن واللافلزات تتآكل بشكل طفيف جدًا في الأمونيا السائلة وماء الأمونيا (هيدروكسيد الأمونيا)، والنحاس وسبائكه فقط غير مناسبة للاستخدام. معظم منتجات الشركة مناسبة لنقل الأمونيا وماء الأمونيا.

٨. المحلول الملحي (مياه البحر): معدل تآكل الفولاذ العادي ليس مرتفعًا جدًا في محلول كلوريد الصوديوم ومياه البحر والمياه المالحة، ويتطلب عادةً طبقة حماية؛ كما أن أنواعًا مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ تتميز بمعدلات تآكل منتظمة منخفضة جدًا، ولكن قد يحدث التآكل الموضعي بسبب أيونات الكلوريد، وعادةً ما يكون الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أفضل. تحتوي مضخات الشركة الكيميائية المختلفة على تكوينات من مادة 316.