يكي از روشهاي معمول جلوگيري و كنترل خوردگي در خطوط لوله و مخازن فلزي خصوصا خطوط انتقال مشتقات نفتی، تزريق محلول مواد ضد خوردگي(Corrosion inhibitor) به داخل خط لوله يا مخازن مي باشد. تزريق محلول شيميايي ضدخوردگي متناسب با دبي(حجم) و فشار عملياتي خط لوله(مخزن) فلزي انجام مي شود.

مواد شیمیایی ضد خوردگی به مواد شیمایی گفته می شود که با غلظت کم به سیالات درون لوله ها یا مخازن فلزی افزوده می شوند تا نرخ خوردگی فلز و طول عمر لوله، اتصالات و مخازن را افزایش دهند. مواد ضد خوردگی به دو گروه مواد آلی و مواد معدنی تقسیم می شوند. مواد شیمیایی ضدخوردگی معدنی نیز متشکل از مواد شیمیایی کاتدی و آندی هستند.

مکانیزم عملکرد مواد شیمیایی ضد خوردگی

مواد شیمیایی ضد خوردکی از طریق سه مکانیزم مختلف نرخ خوردگی فلزات و آلیاژهای فلزی را کاهش می دهند:

• جذب شیمیایی(chemisorption) ماده شیمیایی ضدخوردگی در سطح فلز و تشکیل لایه محافظ در برابر خوردگی
• تشکیل لایه محافظ دربرابر خوردگی از طریق اکسیداسیون سطح فلز پایه
• واکنش ماده ضد خوردگی با نرکیبات خورنده موجود درسیال و تشکیل کمپلکس های غیر خورنده

با توجه به قيمت بالاي محلولهاي شيميايي ضدخوردگي، تزريق بهينه اين مواد به منظور حصول اطمينان از جلوگيري از خوردگي با حداقل هزينه هاي عملياتي از اهميت بالايي برخوردار است. شركت فران طراحي و ساخت پكيج تزريق مواد شيميايي ضدخوردگي را متناسب با نياز مشتريان و شرايط عملیاتی محل تزريق انجام ميدهد. پكيج هاي تزريق مواد ضدخوردگي با استفاده از پمپهاي تزريق API675 و با كنترل دقيق دبي در فشار مورد نظر محلول ضدخوردگي را به محل تزريق هدايت مي كند.

نحوه تزريق ماده ضدخوردگي در محل تزريق نيز از اهميت بالايي برخوردار است. بنابراین نحوه تزريق نامناسب علاوه بر افزايش هزينه هاي خريد مواد شيميايي ممكن است كه منجر به بالا رفتن سرعت خوردگي در خط لوله (مخزن) شود. شركت فران با انتخاب بهترين كيتهاي تزريق از معتبرترين توليد كنندگان اروپايي و آمريكايي، ماده شيميايي را متناسب با سايز و فشار لوله( مخزن) به صورت بهینه به داخل لوله(مخزن) تزريق مي كند. نحوه صحيح تزريق منجر به افزايش ميزان اختلاط و دسترسي بيشتر به نقاط مختلف خط لوله(مخزن) مي شود.

اثر بخشی و کارایی مواد ضد خوردگی

تزریق مواد ضدخوردگی به تنهایی برای جلوگیری از خوردگی خطوط لوله یا مخازن کفایت نمی کند. بلکه دسترسی به حداکثر کارایی و به حداقل رساندن میزان خوردگی اهمیت دارد. به عنوان مثال تزریق مواد ضدخوردگی برای کاهش خوردگی ناشی از کربن دی اکساید و سولفید هیدروژن بسیار موفق بوده و میزان خوردگی لوله های کربن استیل را تا یک دهم میلیمتر در سال کاهش داده است. ولی عوامل متعدد دیگری می توانند که کارایی مواد ضد خوردگی را کاهش دهند. اثربخشی و کارایی مواد ضد خوردگی در حضور اکسیژن یا فعالیتهای میکروباکترایی به شدت کاهش می یابد. دبی بالای خط لوله، دمای بالا، حضور ذرات معلق نامحلول(TSS) یا محلول(TDS) و خوردگیهای پیشین خط لوله و مخازن، میزان اثربخشی و کارایی مواد ضدخوردگی را کاهش می دهند.

برای دستیابی به اثر بخشی بالای مواد ضدخوردگی، افزایش میزان تزریق این مواد از مقادیر بهینه، راه حل مناسبی نیست. وجود مقادیر بالای مواد ضدخوردگی در سیالهای فرایندی در بلند مدت منجر به اخلال در عملکرد دیافراگم پمپها و شیرهای کنترلی موجود در خط لوله می شود. از این رو تزریق و پایش مقادیر بهینه به منظور کاهش خوردگی و محافظت از تجهیزات فرایندی حایز اهمیت است.

پایش سیستم تزریق مواد ضد خوردگی

ارزیابی کارایی تزریق مواد ضدخوردگی مستلزم پایش موثر خوردگی در خط لوله یا مخازن است. پایش سیستم تزریق مواد ضد خوردگی نیازمند پایش مداوم یا دوره ای مواد ذیل است:

• وضعیت پمپها(پمپ خاموش/پمپ در حال کار)
• وضعیت دیافراگرم(از طریق سنسورهای فشار)
• گرفتگی فیلترها(از طریق اختلاف فشار دو سر فیلتر)
• دبی جریان در لوله(از طریق سنسورهای جریان)
• سطح مخازن( از طریق سنسور سطح)
• میزان تزریق ماده ضدخورگی( با استفاده از سنسور جریان پکیج تزریق)
• پایش خوردگی

پایش مداوم خوردگی(Corrosion Monitoring) برای حصول اطمینان از اثربخشی ماده ضدخوردگی بسیار با اهمیت است. پایش خوردگی به روشهای مختلفی در خطوط لوله انجام می شود. استفاده از کوپنهای خوردگی، شمارش یونهای آهن، جایگذاری یون مس، رهگیری رادیواکتیو و آنالیز الکتروشیمیایی از روشهای پایش خوردگی در خطوط لوله هستند.

استفاده از کوپنهای خوردگی برای پایش خوردگی در سیستم روش متداولی در صنایع مختلف است. در این روش کپن خوردگی از جنس مشابه خط لوله در مکانهای مشخصی از مسیر خط لوله نصب می شود و در فواصل زمانی معین میزان خوردگی فلز کوپن اندازه گیری و پایش می شود. میزان خوردگی کوپن، معیاری برای خوردگی خط لوله در طول زمان است. علاوه بر این تحلیل میزان خوردگی کوپن با غلظتهای متفاوت ماده ضد خوردگی در شناسایی میزان بهینه تزریق نیز مفید است.

روش الکتروشیمیایی نیز از روشهای آنلاین و موثر پایش خوردگی در خطوط لوله است. ابزار دقیق مربوط به سنجش پتانسیل خوردگی از دو سنسور مقاوم در برابر خوردگی تشکیل شده است که به صورت مداوم پتانسیل الکتروشیمیایی خوردگی را اندازه گیری و ثبت می کند. سنسورهاي آنلاین می توانند بدون نياز به كابل كشي در محل هاي مشخص خط لوله(مخزن) پتانسیل الکتروشیمیایی خوردگی را ثبت و نگهداري كنند. در حقيقت عمليات پايش يا ثبت اطلاعات (Data logging) توسط اين سنسورها انجام مي پذيرد و به صورت دوره ای این اطلاعات مبنای ارزیابی میزان اثربخشی تزریق ماده ضدخوردگی قرار خواهد گرفت.

شرکت فران با تکیه بر دانش طراحی و ساخت پکیجهای تزریق مواد شیمیایی و مواد ضدخوردگی در صنایع مختلف، توانایی مشاوره، طراحی و ساخت پکیجهای تزریق و سیستمهای پایش خوردگی را در صنایع مختلف دارا است.