وصف

ما هي كوبونات مراقبة التآكل؟

كوبونات مراقبة التآكل هي أجهزة متخصصة تقوم بها المهندسون على وجه التحديد لمراقبة وتقييم معدل التآكل ضمن مجموعة من الأنظمة ، لا سيما بما في ذلك أنظمة المياه وأصول النفط والغاز. يقوم المصنعون بتكوين هذه القسائم في الغالب من الصلب الكربوني ، أو في بعض الأحيان مواد أخرى مثل النحاس أو الفضة ، ووزنها بدقة قبل التثبيت لإنشاء قياس الأساس. بعد فترة التعرض المحددة مسبقًا ، عادةً 60 ، 90 ، أو 120 يومًا ، يسترجع المشغلون هذه القسائم وإعادة تجديدها. ثم يقومون بتحليل التناقض في الوزن ، الناتج عن الإجراء المسبق ، لتحديد معدل التآكل داخل النظام. توفر هذه التقنية مقياسًا قويًا وموضوعيًا وشاملًا لتآكل النظام ، مع فعالية الطريقة التي ترتبط مباشرة بالتنفيذ الدقيق لنهج القسيمة.

مقدمة

التآكل ، التدهور التدريجي للمواد من خلال التفاعلات الكيميائية أو الكهروكيميائية ، يشكل تحديات كبيرة عبر العديد من الصناعات بسبب آثارها الضارة على السلامة الهيكلية للمواد ووظائفها. إن فهم التآكل ، الذي يتأثر بعوامل مثل الظروف البيئية وخصائص المواد المتأصلة ، أمر حيوي لأنه يؤثر بشكل كبير على عمر وموثوقية عناصر البنية التحتية الرئيسية.

لا يمكن المبالغة في ضرورة مراقبة التآكل في البيئات الصناعية. يعلم القرارات بشأن اختيار المواد ، وتصميم النظام ، والتدابير الوقائية. تعد كوبونات مراقبة التآكل ، التي تحاكي ظروف النظام وتوفر بيانات معدل تآكل مفصلة ، مثالية لتقنيات المراقبة الفعالة. في الأساس ، فإن فهم ومراقبة التآكل عبارة عن أركان لإدارة المخاطر ، وبروتوكولات السلامة ، والكفاءة الاقتصادية ، مما يجعل مراقبة التآكل جزءًا لا يتجزأ من التشغيل المستدام والآمن للأنظمة الصناعية في جميع أنحاء العالم.

أنواع كوبونات التآكل

كوبونات فقدان الوزن

تعمل كوبونات فقدان الوزن كواحدة من أكثر الطرق التي تم تنفيذها على نطاق واسع ومباشرة لمراقبة التآكل. هذه القسائم ، التي تتألف من نفس المادة مثل النظام الذي يراقبونه ، يتم تعريضه مسبقًا ثم تعرض لبيئة النظام لفترة محددة مسبقًا. بعد فترة التعرض هذه ، يتم تنظيفها من أي منتجات تآكل وإعادة التغلب عليها. يوفر الفرق في الوزن ، الذي يعزى إلى فقدان المواد بسبب التآكل ، مقياسًا كميًا لمعدل التآكل. هذه الطريقة ذات قيمة عالية لبسطتها وفعاليتها من حيث التكلفة والقدرة على توفير مقياس مباشر لفقدان المواد بمرور الوقت.

كوبونات مقاومة الاستقطاب الخطي (LPR)

تمثل كوبونات مقاومة الاستقطاب الخطي (LPR) تقنية أكثر تقدماً لمراقبة التآكل ، مما يوفر قياسات في الوقت الفعلي عبر الإنترنت. تعتمد تقنية LPR على مبادئ كهروكيميائية ، حيث يتم تطبيق اضطراب صغير في الإمكانات على القسيمة ، ويتم قياس الاستجابة الحالية الناتجة. ترتبط مقاومة الاستقطاب (عكسية لمنحدر المؤامرة المحتملة مقابل المؤامرة الحالية) ارتباطًا مباشرًا بمعدل التآكل. تتيح هذه الطريقة المراقبة المستمرة والاكتشاف الفوري للتغيرات في معدل التآكل ، مما يجعلها مفيدة بشكل خاص في الأنظمة التي يمكن أن تتغير فيها معدلات التآكل بشكل سريع أو غير متوقع.

كوبونات المقاومة الكهربائية (ER)

تعمل كوبونات المقاومة الكهربائية (ER) على مبدأ أنه مع تآكل المعادن ، تنخفض مساحةها المستعرضة ، مما يسبب زيادة في مقاومته الكهربائية. توفر هذه القسائم ، عند دمجها في نظام ، مقياسًا مستمرًا لمعدل التآكل عن طريق اكتشاف التغيرات في المقاومة الكهربائية بمرور الوقت. تتيح هذه الطريقة ، مثل LPR ، المراقبة في الوقت الفعلي وهي فعالة بشكل خاص في البيئات التي يحدث فيها التآكل بشكل موحد عبر السطح. ومع ذلك ، من المهم أن نلاحظ أن كوبونات ER قد لا توفر مقياسًا دقيقًا في الحالات التي يتم فيها ترجمة التآكل أو حدوث التآكل. لذلك ، يعد فهم طبيعة عملية التآكل في نظام معين أمرًا ضروريًا لاختيار تقنية المراقبة المناسبة.

المواد المستخدمة في كوبونات مراقبة التآكل

تم تصميم كوبونات مراقبة التآكل من مجموعة متنوعة من المواد لتمثيل النظام الذي يراقبونه بدقة. واحدة من المواد الأكثر استخدامًا هي الصلب الكربوني. يعد الصلب الكربوني معروفًا بقوته العالية والمتانة ، وهو خيار نموذجي للبيئات التي تكون فيها المقاومة عالية الضغط مطلوبة. يعكس سلوك التآكل عن كثب العديد من الأنظمة الصناعية ، مما يجعله مرشحًا مثاليًا لمراقبة التآكل في هذه السياقات. ومع ذلك ، فإن حساسية الصلب الكربوني للصدأ عند تعرضها للرطوبة والأكسجين تستلزم التخزين والتعامل المناسب للحفاظ على دقتها كجهاز مراقبة.

بالإضافة إلى الصلب الكربوني ، يتم استخدام مجموعة متنوعة من المواد الأخرى بناءً على المتطلبات المحددة للنظام قيد الدراسة. الفولاذ المقاوم للصدأ ، على سبيل المثال ، يستخدم عند مراقبة البيئات ذات المقاومة العالية للتآكل ضرورية بسبب خصائص مقاومة التآكل المتأصلة. يوفر النحاس ، وهو مادة أخرى شائعة الاستخدام ، بيانات ثاقبة عند مراقبة أنظمة تعرض للمياه ، بما في ذلك التطبيقات السباكة والتطبيقات البحرية.

النحاس والألومنيوم ، مواد أخرى تستخدم بشكل متكرر في كوبونات التآكل ، تقدم فوائد فريدة. غالبًا ما يستخدم النحاس ، المعروف بموصلية كهربائية ممتازة ، لتمثيل المكونات الإلكترونية الحساسة في العديد من الأنظمة. يوفر رؤى قيمة في تآكل البيئة تجاه المكونات الإلكترونية. وبالمثل ، يتم استخدام الألومنيوم ، نظرًا لطبيعته الخفيفة ومقاومة أنواع معينة من التآكل ، في الأنظمة التي تكون فيها هذه الخصائص ذات قيمة. من الضروري تحديد المادة المناسبة لكوبون مراقبة التآكل ، استنادًا إلى الطبيعة المحددة للنظام والبيئة التي تعمل فيها.

تركيب كوبونات مراقبة التآكل

تثبيت كوبونات التآكل على خطوط الأنابيب

عادة ما يتم تركيب كوبونات التآكل في حامل القسيمة ، والذي يتم إدراجه بعد ذلك في رف القسيمة الذي يتم تثبيته مباشرة على خط الأنابيب. يجب تنفيذ هذا الإجراء بحذر لضمان وضع القسيمة بشكل صحيح وتعرضها لنفس الظروف مثل خط الأنابيب. يمكّن حامل القسيمة إدراجًا سهلاً وإزالة القسيمة دون إغلاق النظام بأكمله.

كوبونات التآكل مراقبة وصيانة

يجب مراقبة كوبونات التآكل على خط الأنابيب والحفاظ عليها بانتظام بمجرد تثبيتها. يتم إجراء الفحوصات المرئية في كثير من الأحيان للبحث عن مؤشرات التآكل الشديد أو الضرر. قد يكون تنظيف حامل القسيمة والمنطقة المحيطة جزءًا من الصيانة لتجنب أي متغيرات خارجية من التأثير على تعرض القسيمة لبيئة خط الأنابيب.

استرجاع كوبونات التآكل للتحليل

عادة ما يتم استرداد كوبونات التآكل على خط الأنابيب للتحليل بعد فترة التعرض المحددة مسبقًا ، والتي يمكن أن تتراوح بين بضعة أسابيع إلى عام ، اعتمادًا على معدل التآكل المتوقع وقواعد الصناعة. يقوم المشغلون بإزالة القسيمة بعناية من الحامل وتنظيفها لإزالة أي منتجات تآكل. ثم ، يزنون القسيمة للتأكد من فقدان الوزن ، الذي يستخدمونه لحساب معدل التآكل. علاوة على ذلك ، يجوز للمشغلين فحص القسيمة للحصول على أدلة على التآكل المترجمة ، مثل الحفر ، والتي يمكن أن توفر معلومات إضافية حول النشاط التآكل في خط الأنابيب.

أنواع مختلفة