دورات هندسية

 

 

التأكل

النتائج 1 إلى 9 من 9
  1. [1]
    الصورة الرمزية hisham_304
    hisham_304
    hisham_304 غير متواجد حالياً

    جديد

    تاريخ التسجيل: Feb 2005
    المشاركات: 2
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0

    التأكل

    بخصوص الحماية الكاثودية
    اود المشاركة بهذه المعلومات النظرية كملخص لبحث الذي قدمته راجيا منكم الدعاء والاستفادة منه باذن الله

    الخلاصة:
    يحدث التاكل بتاثيرالتربة بشكل خاص في شبكات انابيب الغازوالماء والوقود والقابلوات الكهربائية وخزانات وقود السائل المستعملة للتدفئة.
    ونظرا لما يتمتع به بلدنا من قطاعات صناعية ونفطبة ولامتلاك هذه القطاعات لانابيب مدفونة تحت سطح الارض ولمسافات كبيرة جدا تمتد لمئات الكيلومترات ونظرا لتعرض هذه الانابيب لعيوب تاكلية ارتاينا دراسة الاسباب التي تؤدي الى حدوثها.
    مفتاح: حماية كاثودية , أنابيب الحديد

    المقدمة :
    نستخلص من حقيقة عدم حدوث التاكل في التربة المشبعة بالماء والتربة اليابسة تماما وحدوثه بمعدل عالي جدا في التربة الرطبة الرخوة , بان التاكل في التربة يستوجب وجود الماء والاوكسجين , وان هذا التاكل نوع من انواع التاكل بالاوكسجين , علما بان التربة الجافة نفتقر الى الماء , والتربة المشبعة بالماء تفتقر الى الاوكسجين, علما بان التربة الجافة تفتقر الى الماء, والتربة المشبعة بالماء تفتقر الى الاوكسجين . العوامل التي تعزز هذا التاكل هي الكبريتات والكلوريدات في التربة, لذا فان التاكل في التربة يعتمد بشكل اساس على طبيعة التربة حيث انها تحدد مقادير الماء والاوكسجين المتوفرة. يكون تاثير التربة الرملية في التاكل طفيفا, اذا كان الماء يستطيع الانسياب خلالها , ولدى عدم انسيابية الماء فان هذه التربة فعالة جدا في احداث التاكل.
    يكون التاكل تقريبا معدوما في التربة الحاوية على الكلس او الحجر الجيري , وذلك بسبب تكوين الطبقة الاوكسيدية الحامية من التاكل على سطح بعض المعادن.
    قد تحتوي التربة الطينية على قليل او الكثير من الاوكسجين لذا فاتن التاكل فيها يعتمد على هذه النسب من الاوكسجين . تعتبر تربة المستنقعات والاهواروالتربة الحاوية على المواد العضوية المتحللة من انواع الترب التي تحدث تاكلا بمعدل عالي جدا . يلاحظ التاكل ايضا في التربة الحاوية على المواد العضوية والتربة الطينية الحاوية على الجبس , رغم انها لاتحوي الاوكسجين. سبب التاكل في هذه الحالة هو عبارة عن بعض انواع البكتريا التي تستطيع تحرير جزء من الاوكسجين المركب في الجبس. في نفس الوقت يتكون ايضا الكبريتيد الذي يهاجم الحيد, على سبيل المثال , مكونا كبريتيد الحديد كناتج للتاكل. هذا النوع من التاكل الذي يسمى عادة بالتاكل البيولوجي يحدث تلفا تاكليا موضعيا بمعدل عال جدا في الانابيب المصنعة من الفولاذ او الحديد الزهر.



    الجزء النظري :
    الحماية الكاثودية هي إجراء يتم اتباعه لحماية الهياكل المعدنية الحديدية والأنابيب من التآكل جراء تعرض سطوحها إلى تماس مع التربة او مع الماء.
    تتآكل السطوح الحديدية للهياكل المعدنية والانابيب والمعدات الحديدية عموما عند تماس سطوحها بالتربة او الماء نتيجة لحدوث تفاعلات كيمياوية مصحوبة بسريان الالكترونات (اي سريان للتيار الكهربائي) لذا يمكن القول بأن عملية التآكل هي عملية كهروكيمياوية تؤدي بالنتيجة إلى فقدان اجزاء من معدن الحديد وبالتالي تآكل السطح المعرض للتربة او الماء او حتى المعرض للجو الرطب حيث تتكون خلية كلفانية.
    كيف يحدث التآكل؟
    ان المسبب الاساس للتآكل هو تكون خلايا للتآكل Corrosion Cells تنتج عن وجود فرق جهد كهربائي بين المناطق المختلفة للسطح المعدني. ان تكون هذا الفرق بالجهد يمكن ان يحدث لعدة اسباب منها: _ أختلاف خواص المعدن في مناطق مختلفة من الهيكل المعدني او خطوط الانابيب مثلا. - أختلاف خواص وتجانس التربة التي هي في تماس مع الهيكل المعدني وهذا يظهر بوضوح في حالة خطوط الانابيب ذات المسارات الطويلة. - أختلاف نسبة وجود الاكسجين في أماكن مختلفة من التربة وهذا يظهر في معابر الطرق والشوارع لخطوط الانابيب مقارنة بمسار الانبوب خارجها.
    وصف عملية التآكل
    • يكون سريان الالكترونات من المنطقة الكاثودية Cathodic Area إلى المنطقة الانودية Anodic Area من خلال التربة او الماء الحيط بالهيكل المعدني, ان اتجاه التيار الكهربائي يكون من المنطقة الانودية إلى المنطقة الكاثودية خلال التربة او المحيط المائي (المحلول).
    • الالكترونات التي تتولد نتيجة فقدان ذرات الحديد للاكترنات وتحويلها إلى ايون الحديد الموجب.
    • تتحد ايونات الحديد مع ايونات OH لينتج Ferric Hydroxide Fe(OH)3 وهو الصدأ الاعتيادي Rust.
    • الاللكترونات الواصلة عبر المعدن إلى الكاثود تتحد مع آيونات الهيدروجين الذي يتحرر عند الكاثود.
    يلاحظ ان الحديد يتم فقدانه من سطح الانود حيث يتحول باستمرار إلى صدأ بينما ولايحدث ذلك على سطح الكاثود.
    كيف يمنع التآكل
    يمكن منع حدوث التآكل ان جعلنا سطح المعدن بكامله كاثودآ بالنسبة لمحيطه ومن هنا جاءت تسمية الحماية الكاثودية.
    طرق مكافحة التآكل
    كل طرق مكافحة التآكل ترتكز على منع تسرب التيار الكهربائي من المنشآت إلى ما يحيط بها من تربة أو ماء وفيما يلي الأساليب المتبعة لتحقيق ذلك:
    • استخدام التغليف الجيد وتشمل الصبغ وهو عبارة عن عازل كهربائي يفصل بين المعدن و البيئة من حوله، من الخصائص الأساسية التي يجب أن تتوفر في التغليف الجيد هو أن يكون متواصلا وذو مقاومية عالية وجيد الالتصاق بالمعدن ولا يتأثر بالحرارة وأن تبلغ نفاذيته إلى الدرجة التي لا تسمح بعبور الرطوبة من خلاله. وقد يكون على شكل أشرطة لاصقة أو بي في سي ملبس في المصنع وتتميز بفاعلية عالية.
    • استخدام مانع للتفاعل الكيمياوي (Inhibitor) وهي مادة كيمياوية تضاف إلى السوائل فتمنع التآكل على جدار الوعاء الذي يحتويها لأنها تحول دون حدوث التفاعلات الكيمياوية عند الأنود أو الكاثود أو كليهما وتوقف بالتالي مفعول خلايا التآكل كما أنها تترك طبقة خفيفة عازلة على جدار الوعاء. يضاف مانع التفاعل الكيمياوي إلى السوائل بتركيز معين دوريا ويمكن استعمال هذا الأسلوب في آبار الحفر و المراجل ومنظومات المياه.
    • استخدام مواد مقاومة للتآكل يعني ذلك اختيار المادة التي تقاوم التآكل في بيئة معينة على أن تكون ملائمة للظروف التشغيلية ومن المواد التي تستعمل لهذا الغرض هي الكروم والنيكل و والرصاص والقصدير والبلاستك و المطاط والسيراميك والكونكريت والألياف الزجاجية.
    • معالجة المحيط (Environment Treatment) يقصد بهذا إحداث تغيرات في تركيب المحيط الملاصق للمعادن تمنع أو تقلل من التآكل عليها. أن التميز بين مانع التفاعل و معالجة المحيط غير واضح فوجود بيكاربونات الكالسيوم في الماء يرسب على جدار الوعاء الذي يحتويه طبقة من كربونات الكالسيوم تفصل بين الوعاء والماء فتحميه من التآكل ولكن بيكاربونات الكالسيوم لا تصنف في عداد مانعات التآكل. من الوسائل التي تستخدم في معالجة المحيط هو التخلص من الأوكسجين والرطوبة والأملاح المذابة والتحكم في درجة تركيز أيونات الهيدروجين.
    • اعتماد التصميم الجيد وهو ما يتحاشى أو يقلل من احتمال حدوث خلايا تآكل ويسهل تطبيق وسائل مكافحة التآكل على المنشئات أو الكشف عليها. من الأمور التي يجب الحرص عليها تجنب الاتصال المباشر بين معدنين مختلفين وعدم وجود مصائد لتجمع الماء أو الغازات أو الهواء والتقليل ما أمكن من وجود الأجزاء المضغوطة.
    • استخدام الحماية الكاثودية حيث أن التآكل في المعادن يقع في المنطقة الأنودية نتيجة تفريغ التيار الكهربائي منها إلى البيئة من حولها مع بقاء المنطقة الكاثودية سليمة وخالية من التآكل. من الواضح أذن أن عملية التآكل تتوقف إذا أصبحت جميع أجزاء المعدن كاثودية ويمكن تحقيق ذلك باستخدام تيار كهربائي من مصدر خارجي يسري باتجاه مضاد لتيار خلايا التآكل وبكثافة كافية لتجعل من سطح المعدن بأكمله كاثودآ يستقيل التيار الكهربائي من البيئة التي حوله بدل أن يفرغه إليها ومن هنا جاء اصطلاح الحماية الكاثودية.
    منظومات الحماية الكاثودية
    يمكن تصنيف منظومات الحماية الكاثودية من حيث اسلوب عملها إلى نوعين رئيسين:
    أ‌- منظومات الحماية باستخدام أقطاب التضحية Sacrificial Anodes يعتمد هذا الأسلوب على الفعالية الكلفانية Galvanic Action بين المعدن المراد حمايته وأقطاب التضحية المستخدمة, حيث تستخدم أقطاب تضحية من معادن تأتي في مقدمة السلسلة الكهروكيميائية مقارنة بالمعدن المراد حمايته أي أنها ذات جهد طبيعي أكثر سلبا More Negative مقارنة بجهد المعدن المراد حمايته فعلى سبيل المثال يمكن حماية الحديد باستخدام أي من المغنيسيوم Mg أو الألمنيوم Al أو الزنك Zn. تجدر الإشارة هنا إلى أن الحديد Fe واستناد إلى نفس المبدأ سوف يتعرض إلى التآكل في حالة ربطه إلى النحاس بدون استخدام منظومة حماية كاثودية كما هو الحال عند استخدام شبكات الاتصال الأرضي من النحاس. يستخدم هذا النوع من المنظومات في حالة الحاجة لحماية جيدة لأنابيب ذات مساحة سطحية محدودة أو لغرض الحماية من تأثيرات التداخل عند وجود هياكل معدنية قريبة من السطوح المراد حمايتها, أو في حالة توفر مصدر للطاقة الكهربائية, أو في حالة الحماية الوقتية خلال مرحلة التشييد, وكذلك في بعض حالات حماية الأسطح الداخلية للخزانات و الأوعية, إلا أن من سلبيات هذا الأسلوب من الحماية هو محدودية عمرها التشغيلي مما يتطلب استبدال الأقطاب في فترات متقاربة أضافه إلى صعوبة السيطرة على مستوى الحماية.

    في انواع التربة ذات التركيب غير المتجانس اي الحاوية على مركبات مختلفة تتكون بسهولة خلايا التركيز الاوكسجينية. لدى اختراق الانابيب المصنعة من الفولاذ لهذه الانواع من التربة فان الجزء المغمور من هذه الانابيب في المناطق من التربة الفقيرة بالاوكسجين سوف تتاكل بمعدل عالي. وقد تغطي هذه الخلايا مساحات واسعة من التربة ولدى كون المساحات المكونة للقطب السالب كبيرة بالمقارنة مع مساحةالقطب الموجب , فان التاكل يحدث بسرعة عالية جدا.
    يحدث نوع مشابه لهذا النوع من التاكل في التربة الارضية التي تخترقها التيارات المشتته والتي قد تنشا في الخطوط او الشبكات الكهربائية الخاصة بخطوط الترام او القطارات العاملة بالطاقة الكهربائية.
    أنودات التضحية
    مادة الأنود فرق الجهد القياسي عند درجة 25 ْم
    المغنيسيوم (Mg) -2.37
    الألمنيوم (Al) -1.66
    الزنك (Zn) -0.763
    الحديد (Fe) -0.44
    النحاس (Cu) +0.34

    ب‌- منظومات الحماية باستخدام التيار القسري Impressed Current تأتي التسمية من كون تيار الحماية مسلط من مصدر خارجي وتتكون المنظومة عادة من الأجزاء التالية: - مصدر تيار مستمر Dc Source - أقطاب تضحية (أنودات) - كابلات وأسلاك للربط مع ملحقاتها
    يستخدم عادة مصدر تيار مستمر من نوع محولة/معدلة Transformer/Rectifier عند توفر مصدر قريب للتغذية بالطاقة الكهربائية وهو المفضل لهذا الأسلوب من الحماية لاسباب تشغيلية واقتصادية, وفي حالة عدم توفر ذلك يمكن استخدام مولدات كهرباء حرارية Thermo generators عند توفر غاز كوقود لتشغيلها أو استخدام منظومات تعمل بالطاقة الشمسية Solar Powered Systems كما يمكن استخدام مولدات تعمل بطاقة الرياح أو استخدام مولدات كهربائية (ديزل). أما أقطاب التضحية فهي عادة تكون من حديد – سليكون FeSi أو الكرافايت. يتطلب استخدام الحماية الكاثودية من النوع القسري في حالة الحاجة لحماية خطوط الأنابيب وقواعد الخزانات ذات الأسطح الكبيرة والتي تتطلب تيار حماية عالي ولفترات طويلة تمتد على مدى عمر المنشآت التي تعود إليها (20 سنة فأكثر). تتوفر في هذه المنظومات إمكانية السيطرة على الحماية ومراقبتها المستمرة.
    اعتبارات تصميميه لمنظومة حماية
    عند تصميم منظومة حماية كاثودية يتطلب الأخذ بنظر الاعتبار النقاط الرئيسية التالية: • نوع المنشأ والمعدن المطلوب حمايته. • المساحة السطحية للمنشأ المطلوب حمايته من التآكل. • نوع التغليف المستخدم في تغطية السطح المطلوب حمايته. • المقاومة النوعية للتربة أو المحيط الذي يشكل وسط التآكل. العوامل أعلاه مجتمعة سوف تؤدي للتوصل إلى نتائج أولية لتقديرات كثافة تيار الحماية المطلوب (أمبير/ متر2) وبالتالي إلى تقديرات التيار الكلية.
    الحوض الأرضي لمنظومة الحماية من نوع ذات التيار القسري:
    تحوي الأحواض الأرضية على الانودات ومن الانودات الشائعة الاستخدام هي انودات حديد/سليكون FeSi والذي يبلغ معدل استهلاكه من 0.1 لغاية 0.5 كغم/أمبير/سنة وهناك كذلك انودات من نوع الجرافيت والتي يبلغ استهلاكها من 0.1 لغاية 2 كغم/أمبير/سنة. بعد تحديد كثافة التيار المطلوب لتوفير الحماية وبمعرفة المساحة السطحية للمعدن المراد حمايته وعمر المنظومة المفترض بالسنوات يمكن حساب الوزن الكلي للانودات التي يتطلب استخدامها وبالتالي احتساب أعدادها حسب وزن الأنود الواحد. تدفن الانودات عادة في مسحوق من الفحم الحجري لتقليل مقاومة التماس بين الانودات والتربة وبالتالي تقليل جهد الدائرة الكهربائية لدفع تيار الحماية وتقليل استهلاك الانودات. طريقة دفن الانودات تعتمد على طبيعة المنطقة والمقاومة النوعية للتربة, فأن كانت المقاومة النوعية واطئة ومستوى المياه عالي يمكن استخدام أحواض أرضية سطحية Shallow Ground Beds وتدفن الانودات أفقيا على أعماق قليلة 2-3 متر بينما يتطلب دفن الانودات عموديا على أعماق أكبر Vertical Ground Beds بهدف الوصول إلى طبقات التربة واطئة المقاومة. أما في المناطق ذات المقاومة النوعية المرتفعة جدا والتي تكون أكثر من 50 اوم.متر ولغرض الوصول إلى الطبقات السفلى ذات المقاومة النوعية الواطئة يتطلب الامر حفر أحواض أرضية عميقة Deep Wells حيث يمكن أن يكون العمق 30 متر فاكثر. توصل الانودات بسلك كهربائي إلي مصدر الطاقة الكهربائية (مصدر التيار), بينما توصل كافة الانودات فيما بينها على التوازي.

    المناقشة والاستنتاج:
    1- لغرض الحماية من التاكل بواسطة التربة يتطلب اعتماد طريقة الحماية الكاثودية بالدرجة الاساس اضافة الى تغطية المعادن المعرضة لهذا النوع من التاكل بالطبقات المعدنية الحامية او الطبقات من المواد العضوية.
    2- تقييم التربة العراقية على اساس التاكل يعني حساب الجهود الكهربائية لمختلف انواع الترب العراقية وبالتالي حساب سرعة التاكل في هذه الترب للحديد الزهر والحديد الرمادي.
    3- تطوير مواد العزل العراقية الخاصة بانابيب الحديد الرمادي مثل البولي اثيلين المنتج محليا والزفت المحلي.
    4- نصب منظومات حماية كاثودية في كافة مناطق العراق لحماية الانابيب.

  2. [2]
    المهندس باسل قاسم
    المهندس باسل قاسم غير متواجد حالياً
    عضو فعال


    تاريخ التسجيل: Nov 2008
    المشاركات: 58
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0
    مشكوووووووووووووووووور
    اله يسلم هالايدين

    0 Not allowed!



  3. [3]
    ع ـبدالله
    ع ـبدالله غير متواجد حالياً
    عضو


    تاريخ التسجيل: Sep 2008
    المشاركات: 44
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0
    تسسسلم ايدينكـ ع الششرح والموضوووع الحلوو .. الله يعطيكـ العاافيه

    0 Not allowed!


    أذىآ كانت الح ـياة تقاس بالسع ـادهـ فاكتبوىآ ع قبرٍي مات قبل ان يووولد[/IMG]

  4. [4]
    غسان حمادي
    غسان حمادي غير متواجد حالياً
    جديد


    تاريخ التسجيل: Aug 2008
    المشاركات: 7
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0

    Smile

    عاشت الايادي على هذا الموضوع الجميل والمهم

    0 Not allowed!



  5. [5]
    مهندس المحبة
    مهندس المحبة غير متواجد حالياً
    عضو شرف


    تاريخ التسجيل: Dec 2007
    المشاركات: 4,642

    وسام الشكر

     وسام كبار الشخصيات

    Thumbs Up
    Received: 157
    Given: 0
    مشكوووووووور وتسلم أيديك ........

    0 Not allowed!





  6. [6]
    عمرو دردير
    عمرو دردير غير متواجد حالياً
    عضو فعال
    الصورة الرمزية عمرو دردير


    تاريخ التسجيل: Jan 2007
    المشاركات: 83
    Thumbs Up
    Received: 1
    Given: 0
    شكراً الأخ الفاضل وأرجو شرح أكثر للنقطة التالية:
    (يحدث نوع مشابه لهذا النوع من التاكل في التربة الارضية التي تخترقها التيارات المشتته والتي قد تنشا في الخطوط او الشبكات الكهربائية الخاصة بخطوط الترام او القطارات العاملة بالطاقة الكهربائية.)

    0 Not allowed!



  7. [7]
    mohammed RIRI
    mohammed RIRI غير متواجد حالياً
    عضو فعال


    تاريخ التسجيل: Apr 2010
    المشاركات: 106
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0
    شكرا لك أخي

    0 Not allowed!



  8. [8]
    نجاح حافظ عامر
    نجاح حافظ عامر غير متواجد حالياً
    عضو


    تاريخ التسجيل: Jan 2010
    المشاركات: 16
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0
    مشكورين و جزاكم الله خيرا عنا

    0 Not allowed!



  9. [9]
    صديق احمد
    صديق احمد غير متواجد حالياً
    جديد


    تاريخ التسجيل: Nov 2010
    المشاركات: 4
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0

    السلام عليكم ممكن طلب حبيبي واخوية اذا متصير زحمة

    اني بحثي عن التأكل الكهروكيمياوي واريد معلومات عن حساب معدل التاكل وياريت هذا موجود ابحثك واذا ممكن ترسلي بحثك اذا متصير زحمة

    0 Not allowed!



  
الكلمات الدلالية لهذا الموضوع

عرض سحابة الكلمة الدلالية

RSS RSS 2.0 XML MAP HTML