في التشغيل اليومي للمصانع الكيميائية، يعد التآكل أحد أخطر التحديات التي تواجه خطوط الأنابيب والصمامات. قد تعاني صمامات الفراشة المعدنية، خاصة تلك المصنوعة من الفولاذ الكربوني القياسي أو الفولاذ المقاوم للصدأ، من التنقر أو التآكل الحبيبي أو التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي عند التعامل مع أحماض أو قلويات أو هاليدات أو مذيبات عضوية معينة. يؤدي هذا غالبًا إلى فشل الصمام المبكر، والتسرب المتوسط، والإغلاق غير المخطط له. ولا يؤدي هذا إلى مخاطر السلامة ومخاطر التلوث البيئي فحسب، بل يزيد أيضًا من تكاليف الصيانة والاستبدال بشكل كبير.
لماذا تفشل الصمامات المعدنية في بيئات كيميائية محددة؟
عادة لا ينتج فشل تآكل الصمامات المعدنية عن عدم كفاية القوة الإجمالية، ولكنه يحدث بسبب التفاعلات الكهروكيميائية المحلية.
1.في الوسائط التي تحتوي على أيونات الهالوجين مثل أيونات الكلوريد والبروميد، يتضرر الغشاء السلبي الموجود على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ محليًا، ويشكل بطاريات صغيرة، مما يؤدي إلى تآكل شديد وعميق للمعدن في مناطق صغيرة، مما يؤدي في النهاية إلى الانثقاب.
2.ضمن نطاق درجة حرارة محدد، يتحد الكربون الموجود في الفولاذ المقاوم للصدأ مع الكروم عند حدود الحبوب لتكوين كربيد الكروم، مما يؤدي إلى نقص الكروم في المنطقة القريبة من حدود الحبوب وبالتالي فقدان مقاومة التآكل، إلى جانب انخفاض كبير في قوة المادة.
3.تحت التأثير المشترك لإجهاد الشد والوسائط المسببة للتآكل المحددة (مثل أيونات الكلوريد والكبريتيدات)، سيخضع المعدن لكسر هش. غالبًا ما يكون هذا الفشل مفاجئًا وضارًا للغاية.
تشير أوضاع الفشل هذه إلى أن اختيار المواد المتوافقة بشكل أساسي مع الخواص الكيميائية للوسط هو المفتاح لضمان التشغيل المستقر على المدى الطويل.
مسار الاختيار المنهجي لأجسام الصمامات البلاستيكية الهندسية
يحتوي جسم الصمام البلاستيكي على خصائص نشطة غير معدنية وغير كهروكيميائية. بالمقارنة مع الصمامات المعدنية التي تعتمد على أفلام التخميل السطحية (مثل طبقة أكسيد الكروم من الفولاذ المقاوم للصدأ)، فإن البلاستيك الهندسي (مثل PVDF، وCPVC، وPPH،UPVC) يُظهر ثباتًا متأصلًا تجاه مجموعة واسعة من الوسائط الكيميائية من خلال هيكل السلسلة الجزيئية العالية. الميزة الأساسية تكمن في:
· يتمتع التركيب الجزيئي العالي للبلاستيك الهندسي بتحمل ممتاز للعديد من الأحماض والقواعد والمحاليل الملحية غير العضوية، مما يؤدي بشكل أساسي إلى تجنب التآكل الكهروكيميائي.
· يزيل الهيكل غير المتبلور أو شبه البلوري للصمامات البلاستيكية آليات التنقر والتآكل الحبيبي المحددة الموجودة في المعادن.
· سعر منخفض، خفيف الوزن، سهل التركيب، وليس عرضة للتحجيم.
| معلمات الاختيار | CPVC | يو بي في سي | فرب/بف | PVDF |
| مقاومة درجات الحرارة | -40 درجة مئوية ~ +95 درجة مئوية | -10 درجة مئوية ~ +60 درجة مئوية | -20 درجة مئوية ~ +90 درجة مئوية | -40 درجة مئوية ~ +140 درجة مئوية |
| جhemicalرالمقاومة | جيديتحمل الأحماض والقواعد والأملاح، ولكنه ليس مقاومًا لبعض الهيدروكربونات العطرية والمذيبات المكلورة | جيديتحمل الأحماض والقواعد والأملاح، ولكنه ليس مقاومًا لبعض الهيدروكربونات العطرية والمذيبات المكلورة | هممتاز لمعظم الأحماض غير العضوية والمحاليل القلوية، ولكنه غير مقاوم للأحماض المؤكسدة القوية وبعض المذيبات العضوية | مقاومة كيميائية ممتازة، خاصة ضد الهالوجينات والأحماض المؤكسدة القوية والمذيبات |
| مميكانيكيسالقوة | صلابة عالية، قوة الشد العالية | صلابة عالية، مع زيادة الهشاشة في درجات الحرارة المنخفضة | صلابة جيدة ومقاومة التأثير | قوة ميكانيكية عالية وصلابة، مع مقاومة ممتازة للزحف |
| صطمأنةرأكل | 10 بار | 6-10 بار | 10 بار | 10 بار |
القيمة الأساسية للصمام فراشة هوائي بلاستيكييكمن في أنه يحل المشكلة الأساسية للتوافق المتوسط من خلال علم المواد، وفي الوقت نفسه يضمن الموثوقية الميكانيكية والتحكم من خلال التصميم الصناعي الموحد. تكمن القيمة الأساسية لصمام الفراشة الهوائي البلاستيكي في أنه يحل المشكلة الأساسية للتوافق المتوسط من خلال علم المواد، ويضمن الموثوقية الميكانيكية والتحكم من خلال التصميم الصناعي الموحد، وتحقيق موثوقية أعلى للعملية، وانخفاض تكلفة دورة الحياة الإجمالية، وتحسين التحكم في المخاطر.