تاثیر شرایط خاک در خوردگی مخازن
تاریخچه مخزن
قبل از تعیین نیاز به حفاظت کاتدیک ، ارزیابی کاملی از تاریخچه مخزن توصیه می شود. اگر این ارزیابی نشان دهد که خوردگی خارجی یک نگرانی شناخته شده یا بالقوه است ، بنابراین باید از حفاظت کاتدی یا سایر اقدامات کنترل خوردگی استفاده شود. موارد زیر باید بررسی و تعیین شود.
الف) تاریخچه ساخت/ساخت مخزن
– پایه رینگ دیواره و طراحی پد مخزن
– طرح سایت ، از جمله طرح مزرعه مخزن
– تاریخ ساخت
– خصوصیات الکتریکی و شیمیایی خاک
– جدول آب
– وجود و نوع (پوشش) پوشش ها یا روکش ها
– تعمیرات قبلی
– تغییر در شرایط خاک
– موانع پیشگیری از انتشار رسانا و غیر رسانا
– پایین ثانویه
– حفاظت کاتدی موجود در سازه های مجاور
– سابقه نگهداری
– زندگی مورد انتظار
– مکان (های) بستر یکسو کننده و آند
– طرح ته مخزن ، میخ بالا ، مخروطی پایین ، نوع “w” یا ته صاف
ب) نوع خدمات
– نوع محصول ذخیره شده
– دمای محصول
– وجود و عمق ته آب
– فرکانس پر شدن و تخلیه
پ) تاریخچه بازرسی/خوردگی
– بازرسی مخازن در هر استاندارد شماره 653 موسسه نفتی آمریکا
– سوابق میزان خوردگی
– مشکلات خوردگی در مخازن مجاور
– مشکلات خوردگی در مخازن با ساختار مشابه
– مشکلات فعلی سرگردان
– طراحی و عملکرد سیستم های قبلی محافظت در برابر خوردگی
– بررسی بالقوه ساختار به خاک
– آزمایش شیمیایی و الکتریکی پد مخزن در بازرسی های داخلی
ت) سایر عوامل
– سازه های فلزی مدفون خارجی
– سیستم های محافظت کاتدیک خارج
مخزن و شرایط خاک
به دلیل تنوع گسترده ای در سطح ، زیر سطح و شرایط آب و هوایی، انواع مختلف لنت برای مخازن ذخیره زمینی ساخته می شوند. مواد پد زیر مخزن تأثیر قابل توجهی در خوردگی خارجی کف مخزن دارد و میتواند بر اثربخشی محافظت کاتدی خارجی تأثیر بگذارد.اطمینان از عدم وجود بقایایی مانند سنگ، توده های رس ، الکترودهای جوشکاری، کاغذ، پلاستیک، چوب و… بسیار مهم است. در مواد پد ذرات باید ریز و یکنواخت باشند. مخازن باید بر روی یک نرده بلند ساخته شوند تا بتواند زهکشی کافی از ته مخزن را داشته باشد.
تاثیر اندازه ذرات
استفاده از ذرات ریز ، یک پد متراکم تر برای کمک به کاهش هجوم و خروج اکسیژن از محیط مخزن هنگام تخلیه و پر شدن ایجاد می کند. اگر از اندازه ذرات بزرگ استفاده شود ، خوردگی هوادهی دیفرانسیل ممکن است در نقاطی ایجاد شود که ذرات بزرگ یا بقایای آن با ته مخزن فولادی تماس داشته باشند. در این حالت ، جریان محافظت کاتدی محافظت می شود و ممکن است در از بین بردن خوردگی موثر نباشد.
مقاومت در برابر خاک
مقاومت در برابر خاک ممکن است اطلاعاتی در مورد خوردگی مواد استفاده شده در زیر و اطراف مخزن فراهم کند. چندین روش برای اندازه گیری مقاومت خاک وجود دارد. مقاومت ماده لنت ممکن است از خاک اطراف موجود بیشتر باشد. خاک خورنده در زیر ماده پد مقاومت بالاتر ممکن است با اثر مویرگی پر لنت را آلوده کند و باید هنگام تعیین ضخامت پد شن و ماسه مورد توجه قرار گیرد. بنابراین ممکن است از مقاومت خاک اطراف برای تعیین احتمال خوردگی در کف مخزن استفاده شود. برای بررسی نیاز به حفاظت کاتدی باید نتایج بررسی های مقاومت در برابر خاک را در نظر گرفت. با این حال، سایر خصوصیات خاک نیز باید در نظر گرفته شود.
در مناطق ساحلی ، نمک پاش روی سطوح مخزن توسط باران از کناره های مخزن شسته می شود و ممکن است در زیر مخزن جریان داشته باشد تا لنت مخزن را آلوده کند. این امر همچنین می تواند در مناطقی که کودها یا مواد شیمیایی ممکن است در جو وجود داشته باشد یا از طریق سمپاشی یا عملیات صنعتی رخ دهد. پد مخزن همچنین می تواند با عمل فتیله سازی آلوده شود که می تواند آلودگی هایی مانند کلریدها را از سطح آب خارج کند. محافظت کاتدی معمولاً برای جلوگیری از خوردگی در این شرایط ضروری است.
نشتی در مخزن
اگر نشتی در ته مخزن رخ دهد ، مواد نشتی نیز می توانند در خوردگی سمت خارجی تأثیر بگذارند. اگر آب از مخزن نشت کند ، محیط زیر مخزن ممکن است خورنده تر شود. اگر محصولی از مخزن نشت کند ، می تواند سلول های خوردگی ایجاد کند که قبلاً وجود نداشته اند یا بر اثر حفاظت کاتدی تأثیر سو دارند. نشت ممکن است بخشی از مواد پد را بشوید و در برخی مناطق تماس ته مخزن با زمین را از بین ببرد. حفاظت کاتدیک در چنین مناطقی موثر نخواهد بود. علاوه بر این ، ممکن است خصوصیات زهکشی مواد پد در اثر نشت خراب شده و باعث شود آب و آلودگی ها با ته مخزن در تماس باشند. وضعیت زیربنای مخزن باید پس از نشتی برای دستیابی به تغییر در خصوصیات خوردگی فونداسیون ارزیابی شود.
شن و ماسه
شن و ماسه تمیز متداول ترین ماده ای است که به عنوان بالشتک در زیر ته مخازن ذخیره سازی مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از شن و ماسه تمیز به طور معمول نیاز به حفاظت کاتدی را از بین نمی برد، زیرا ممکن است خوردگی به دلیل نفوذ آب از باران، برف یا یک سطح آب کم عمق ، چگالش یا خوردگی دیگر ، رخ دهد.
ماده شن و ماسه
موارد زیر موارد مربوط به مواد پد شن و ماسه است:
1- شن و ماسه باید تمیز ، غربال شده و بدون آوار باشد (یعنی بدون چوب ، چوب ، پوشش گیاهی ، کاغذ ، سنگ ؛ خاک رس ، لجن یا خاک دیگر ؛ میله های جوشکاری یا سایر اشیا فلزی یا غیر فلزی و غیره).
2- تمیز کردن باید در منبع تأمین انجام شود و با شستشوی مکانیکی با آب انجام شود که باعث تغییر ترکیب شیمیایی یا مقاومت الکتریکی مواد شن و ماسه نشود.
3- ماسه با کیفیت ملات سنگ تراشی گاهی مشخص می شود.
4- سیمان پرتلند ، با نسبت تقریبی 33: 1 ماسه به سیمان، یا آهک، با نسبت تقریبی 95: 5 ماسه به آهک ، گاهی اوقات در منبع برای افزایش سطح اسیدی یا قلیایی و یا تسهیل تراکم خوب اضافه می شود. (از مقدار بیش از حد سیمان پرتلند یا آهک استفاده نکنید زیرا مواد پد باید تا حدی بازده داشته باشد و مانند بتن سخت نباشد تا بتوانید در هنگام بارگیری ته مخزن به طور یکنواخت روی مواد پد شن و ماسه تحمل کند.)
5- مقاومت الکتریکی مواد شن و ماسه یک روش معمول برای تعیین خوردگی آن است زیرا اندازه گیری آن نسبتاً آسان است. مقاومت یک خاک به خصوصیات شیمیایی ، میزان رطوبت و دما بستگی دارد.
6- کلریدها بر مقاومت خاک تأثیر می گذارند و به عنوان یک عامل دپولاریزه عمل می کنند که نیاز فعلی برای محافظت کاتدی از فولاد را افزایش می دهد.خوردگی روی فولاد می تواند در سطح کلرید 10 ppm آغاز شود.
الف) ساخت پد شن
موارد زیر در هنگام ساخت پد مخزن قابل ذکر است:
1- باید دقت شود که از تجهیزات تمیز کردن ، جابجایی و ساخت و ساز تمیز استفاده شود تا اطمینان حاصل شود که مواد پد شن و ماسه از مواد خارجی و آوار باقی مانده است.
2- ماسه اغلب توسط بالابرهای شل در حداکثر لایه از ضخامت 6 اینچ تا 8 اینچ (15 سانتیمتر تا 20 سانتیمتر ) نصب می شود. عمق یا ضخامت پد شن و ماسه توسط طراحی مهندسی و شرایط بارگیری مخزن تعیین می شود و ممکن است از یک تا چند لایه ضخامت داشته باشد و به مشخصات اپراتور بستگی دارد.
3- تراکم و غلتک ارتعاشی مکانیکی پیشنهاد شده است که برای هر لایه انجام شود تا 95٪ حداکثر تراکم خشک در هر ASTM D1557 یا معادل آن حاصل شود.
4- ضلع پایین هر صفحه فولادی که برای ساخت کف مخزن استفاده می شود باید بلافاصله قبل از قرار دادن روی پد بررسی شود تا اطمینان حاصل شود که سطح صفحه عاری از هرگونه آلودگی است.
5- مواد حافظت کاتدیک و نشتی ممکن است در پد شن و ماسه قرار بگیرند، یا مطابق با طرح های تأیید شده توسط اپراتور باشند. در غیر این صورت، پد کاملاً عاری از هرگونه ماده غیر از ماده ماسه ای مشخص شده است.
ب) پد بتن پیوسته
یك پد مخزن بتونی كه به درستی طراحی شده و در زیرزمینی پایدار و به درستی آماده شده ساخته شده است ، می تواند در از بین بردن نفوذ آب های زیرزمینی، خوردگی كنار خاک و نیاز به حفاظت كاتدی موثر باشد. اگرچه ممکن است توسط پد بتونی از خوردگی خاک جلوگیری شود، اما به دلیل باران،برف و جاری شدن سیل در اثر تخلیه ناکافی، ممکن است هنوز مجموعه ای از رطوبت بین کف مخزن و بالشتک وجود داشته باشد. حافظت کاتدیک بطور کلی یک روش موثر برای مبارزه با این خوردگی در نظر گرفته نمی شود.
خوردگی در حضور پد بتن
پد بتونی یا دیواره حلقوی تخلیه آزاد و یک مهر و موم در اطراف محیط مخزن ممکن است در از بین بردن تجمع رطوبت بین لنت و ته مخزن در جایی که طغیان در منطقه آبریز بالای ته مخزن رخ ندهد ، موثر باشد. در شرایطی که آب در کف مخزن متراکم شود یا آب بالای بالشتک بتن نگه داشته شود، ممکن است خوردگی تسریع شده ای ایجاد شود. به دلیل عوامل پیچیده متعددی که می توانند در خوردگی زیر مخزن در حضور بتن تأثیر بگذارند ، پیش بینی میزان خوردگی در این مورد بسیار دشوار است. بنابراین ، باید مراقبت از مخازن روی بالشتک های بتونی رعایت شود زیرا محافظت کاتدی ممکن است در این مورد بی اثر باشد.
سنگ آهک خرد شده یا پد پوسته صدف
در مکان های خاص ، پد مخزن می تواند از یک لایه سنگ آهک خرد شده یا پوسته صدف تشکیل شده باشد. چنین لنت های مخزنی بدون استفاده از حافظت کاتدیک نتایج متفاوتی را ایجاد کرده است. پد مخزن باید خوب و یکنواخت باشد، زیرا سلول های خوردگی هوادهی دیفرانسیل باعث ایجاد حفره در مناطق تماس بین ذرات بزرگ و فلز می شوند. نفوذ آب از باران یا آب های زیرزمینی باعث می شود که محیط زیر مخزن قلیایی شود، که ممکن است باعث کاهش خوردگی شود. اگر آلاینده هایی در پد وجود داشته باشند یا با گذشت زمان به پد نفوذ کنند ، ممکن است خوردگی تسریع شود. بنابراین ، استفاده از پوسته سنگ آهک یا صدف خرد شده به وضوح نیاز به حافظت کاتدی را از بین نمی برد.
پ) پد شن و ماسه روغنی
از نظر تاریخی، در برخی موارد روغن به دلایل مختلف از جمله تراکم و کنترل خوردگی به ماسه اضافه شده است. اگر حفاظت کاتدیک اعمال شود، مقاومت بیشتر شن و ماسه روغنی ممکن است از موثر بودن آن جلوگیری کند.
ت) پد آسفالت مداوم
یک پد آسفالت جدید ممکن است مزایا و معایب مشابه پد بتونی را برای کاهش خوردگی و از بین بردن نیاز به محافظت کاتدی فراهم کند. پشتیبانی مناسب برای جلوگیری از ترک خوردگی و جلوگیری از تجمع آب بین لنت و ته مخزن ، یک نکته مهم است. آسفالت با گذشت زمان تخریب می شود و می تواند مسیری را برای تماس آب و آلاینده های محلول با ته مخزن فولادی فراهم کند و باعث ایجاد خوردگی شود. در صورت استفاده از حفاظت کاتدیک ، ممکن است در هنگام خراب شدن آسفالت ، در جلوگیری از خوردگی کمک کند. آسفالت خراب ممکن است جریان محافظت کاتدی را به روشی مشابه پوشش جدا نشده روی خط لوله محافظت کند. در صورت برش کوپن ها از ته مخزن، وضعیت سطح خارجی مخزن و همچنین آسفالت قابل تعیین است.
ث) پد خاک بومی
تجزیه و تحلیل خاک اغلب یک آزمایش مفید برای کمک به تعیین اینکه آیا فعالیت بالقوه خوردگی به اندازه کافی بالا خواهد بود تا حفاظت کاتدی لازم باشد و یا اینکه آیا حفاظت کاتدی یک کاربرد عملی برای جلوگیری از خوردگی است. تعیین یون های تهاجمی مانند کلریدها و سولفات ها به همراه اندازه گیری pH و مقاومت برای تجزیه و تحلیل بیشتر خوردگی مفید است.
در مقاله زیر به روش حفاظت کاتدیک و نحوه طراحی سیستم های حفاظت کاتدیک پرداخته شده است.
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.