ในอุตสาหกรรมเคมีไม่ว่า ท่อเหล็กคาร์บอน สามารถทนต่อกรดและการกัดกร่อนของอัลคาไลขึ้นอยู่กับประเภทของกรดและอัลคาไลความเข้มข้นอุณหภูมิและการรักษาพื้นผิวและมาตรการป้องกันของท่อ ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์โดยละเอียด:
ความต้านทานการกัดกร่อนขั้นพื้นฐานของท่อเหล็กคาร์บอน
ข้อ จำกัด ของเหล็กกล้าคาร์บอน
เหล็กกล้าคาร์บอนมีความทนทานต่อสารเคมีเช่นกรดและด่างโดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้ความเข้มข้นสูงหรืออุณหภูมิสูงและมีแนวโน้มที่จะกัดกร่อน
ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดเหล็กกล้าคาร์บอนจะได้รับปฏิกิริยาทางเคมีเพื่อสร้างเกลือเหล็กที่ละลายน้ำได้ทำให้วัสดุถูกสึกกร่อนอย่างค่อยเป็นค่อยไป
ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างเหล็กกล้าคาร์บอนอาจได้รับการรับรองอัลคาไล
ปัจจัยที่มีผลต่อการกัดกร่อน
ประเภทของกรดและอัลคาลิส: ระดับของการกัดกร่อนของเหล็กกล้าคาร์บอนโดยกรดและอัลคาลิสแตกต่างกันอย่างมาก ตัวอย่างเช่น:
กรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟูริกมีการกัดกร่อนอย่างมากต่อเหล็กกล้าคาร์บอน
กรดไนตริกเจือจางอาจเป็นชั้น passivation เพื่อชะลอการกัดกร่อน
โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) อาจทำให้เกิดอัลคาไลที่อุณหภูมิสูง
ความเข้มข้นและอุณหภูมิ: ความเข้มข้นของกรดและอัลคาไลก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น
อัตราการไหล: สารละลายกรดและอัลคาไลที่ไหลด้วยความเร็วสูงจะช่วยเร่งการกัดกร่อนโดยเฉพาะในพื้นที่ปั่นป่วน
วิธีการปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของท่อเหล็กคาร์บอน
เพื่อเพิ่มความอดทนของท่อเหล็กคาร์บอนในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและอัลคาไลสามารถใช้มาตรการต่อไปนี้:
การเคลือบผิว
การเคลือบผนังด้านใน: โดยใช้การเคลือบป้องกันการกัดกร่อน (เช่นอีพอกซีเรซินโพลียูรีเทนหรือฟีนอลิกเรซิ่น) บนผนังด้านในของท่อส่งเหล็กคาร์บอนการสัมผัสระหว่างกรดและอัลคาไลและพื้นผิวเหล็กคาร์บอนสามารถแยกได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การเคลือบผนังด้านนอก: ใช้สำหรับท่อที่ฝังอยู่เพื่อป้องกันสารที่เป็นกรดหรือความชื้นในดินจากการสึกกร่อนไปป์ไลน์
เทคโนโลยีซับใน
ซับในยาง: ยางธรรมชาติหรือยางสังเคราะห์อยู่ในท่อซึ่งเหมาะสำหรับการถ่ายทอดกรดความเข้มข้นต่ำและสารละลายอัลคาไล
ซับในพลาสติก: วัสดุพลาสติกเช่น polytetrafluoroethylene (PTFE), polypropylene (PP) หรือ polyvinylidene fluoride (PVDF) ถูกใช้เป็นวัสดุบุผิวซึ่งสามารถทนกรดที่แข็งแรงอัลคาลิสที่แข็งแรงและอุณหภูมิสูง
ซับในไฟเบอร์กลาส: ให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่สูงขึ้นและความแข็งแรงเชิงกลผ่านซับในพลาสติกเสริมไฟเบอร์กลาส (FRP)
การผสม
ในบางกรณีท่อเหล็กโลหะผสมต่ำที่มีองค์ประกอบเพิ่มเติมเช่นโครเมียมนิกเกิลและโมลิบดีนัมสามารถเลือกได้เพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของพวกเขา ตัวอย่างเช่น:
เหล็กกล้าคาร์บอนที่มีโครเมียมมีความทนทานต่อกรดออกซิไดซ์ที่ดีกว่า (เช่นกรดไนตริก)
เหล็กกล้าคาร์บอนที่มีโมลิบดีนัมมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนของหลุมและการกัดกร่อนที่เกิดจากคลอไรด์
การป้องกันแบบแคโทด
สำหรับท่อที่ฝังอยู่เทคนิคการป้องกัน cathodic (เช่นวิธีการเสียสละขั้วบวกหรือวิธีการในปัจจุบันที่น่าประทับใจ) สามารถใช้เพื่อลดการกัดกร่อนของท่อเหล็กคาร์บอนโดยดินที่เป็นกรด
การบำรุงรักษาตามปกติ
ตรวจสอบสภาพพื้นผิวและการเคลือบของท่อเป็นประจำและซ่อมแซมชิ้นส่วนที่เสียหายในเวลา
ใช้สารยับยั้งการกัดกร่อนเพื่อลดอัตราการกัดกร่อนของกรดและอัลคาไลบนเหล็กกล้าคาร์บอน
การวิเคราะห์สถานการณ์ที่ใช้งานได้
กรดอ่อนแอและสภาพแวดล้อมอัลคาลีที่อ่อนแอ
ท่อเหล็กคาร์บอนสามารถใช้ในการขนส่งกรดเจือจาง (เช่นกรดซัลฟูริกเจือจาง, กรดไฮโดรคลอริกเจือจาง) หรือสารละลายอัลคาไลความเข้มข้นต่ำ (เช่นสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์) หลังจากการรักษาพื้นผิวที่เหมาะสม
ตัวอย่างเช่นในการบำบัดน้ำหรือกระบวนการแปรรูปอาหารท่อเหล็กคาร์บอนสามารถตอบสนองความต้องการได้
กรดที่แข็งแกร่งและสภาพแวดล้อมอัลคาลีที่แข็งแกร่ง
ในกรดที่แข็งแรง (เช่นกรดซัลฟูริกเข้มข้นกรดไนตริกเข้มข้น) หรืออัลคาไลที่แข็งแรง (เช่นสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์อุณหภูมิสูง) สภาพแวดล้อม, ท่อเหล็กคาร์บอนทั่วไปมักจะไม่เหมาะสมและวัสดุที่มีความต้านทานการกัดกร่อนสูงกว่า
หากต้องใช้ท่อส่งเหล็กคาร์บอนต้องใช้เทคโนโลยีซับหรือการเคลือบเพื่อป้องกัน
อุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมความดันสูง
สารละลายกรดและอัลคาไลภายใต้อุณหภูมิสูงและสภาวะความดันสูงมีการกัดกร่อนไปยังท่อเหล็กคาร์บอนอย่างมีนัยสำคัญดังนั้นท่อที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ (เช่นสแตนเลสเพล็กซ์หรือท่อส่งเส้น) ต้องเลือก
ผ่านการออกแบบทางวิทยาศาสตร์และการบำรุงรักษาที่เข้มงวดท่อเหล็กคาร์บอนสามารถมีบทบาทสำคัญในการใช้งานทางเคมีหลายอย่างในขณะที่มั่นใจในความปลอดภัยและเศรษฐกิจ
