عملية التخليل والتخميل في الأنابيب والاحتياطات

يُعدّ تخليل وتخليل أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ عملية شائعة الاستخدام لتحسين مقاومة التآكل وإطالة عمرها الافتراضي. التخليل هو طريقة تستخدم تفاعلات كيميائية لإذابة الصدأ وأغشية الأكسيد وغيرها من المنتجات على سطح قطعة العمل دون التأثير على المعدن الأساسي. التخميل هو طريقة تستخدم تفاعلات كيميائية لتكوين غشاء أكسيد كثيف على سطح قطعة العمل. والغرض منه هو منع التآكل الكهروكيميائي عن طريق تكوين غشاء أكسيد أو طبقة امتصاص أكسجين على سطح قطعة العمل، وبالتالي تحسين مقاومة التآكل (التآكل المضاد للتآكل الكهروكيميائي) للمعدن.


ما هي أنابيب الفولاذ التي تحتاج إلى التخليل والتخميل؟


تحتاج أنابيب الفولاذ ذات المتطلبات العالية لنظافة السطح ومقاومة التآكل، مثل أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ، والأنابيب الملحومة عالية الضغط، وأنابيب الغلايات، وأنابيب المبادلات الحرارية، وأنابيب الفولاذ الكربوني المستخدمة في نقل المواد الكيميائية، إلى التخليل والتخميل لإزالة قشور الأكسيد والشوائب، وتعزيز غشاء التخميل، وتحسين مقاومة التآكل. في حين أن أنابيب الفولاذ الكربوني الملحومة أو أغلفة النفط المستخدمة في الهياكل العادية والبناء وإمدادات المياه وغيرها من الاستخدامات لا تخضع عادةً لعملية التخليل والتخميل، نظرًا لانخفاض متطلباتها من حيث المظهر ومقاومة التآكل، أو لاحتوائها على عمليات أخرى مضادة للتآكل.

بالإضافة إلى ذلك، فإن أغلفة النفط وأنابيب النفط القياسية API المستخدمة بشكل شائع في صناعة النفط لا تستخدم عمليات التخليل والتخميل في كثير من الأحيان. تُستخدم هذه الأنابيب الفولاذية غالبًا في بيئات الضغط العالي والمعقدة تحت الأرض. غالبًا ما تُفسفر أو تُنفث بالرمل أو تُطلى بزيت مضاد للصدأ قبل مغادرة المصنع، وتتطلب حماية عالية للخيوط. قد يؤدي التخليل إلى تآكل أو إتلاف الخيوط، مما لا يُناسب البناء في الموقع. لذلك، لا يُنصح بتخليلها في مرحلة المنتج النهائي.

تُعد عملية التخليل والتخميل لأنابيب النفط ذات أهمية كبيرة في المجال الصناعي. يمكنها إزالة الأكاسيد والأوساخ بفعالية من سطح الأنابيب الفولاذية، وتحسين مقاومتها للتآكل وعمرها الافتراضي.

خطوات عملية تخليل وتخليل الأنابيب

يُعد تخليل وتخليل الأنابيب الفولاذية عملية تنظيف تعتمد على تفاعلات كيميائية، وتتضمن بشكل رئيسي الخطوات التالية:

1. التنظيف: أولاً، تتم معالجة سطح الأنبوب الفولاذي مسبقًا لإزالة الغبار والشحوم والشوائب الأخرى. تشمل طرق التنظيف الشائعة الغسل بالماء، ونفخ الهواء، والمسح.

2. الترطيب: تُوضع طبقة من الكاشف الكيميائي على سطح الأنبوب الفولاذي المنظف لتحسين فعالية عمليات التخليل والتخليل اللاحقة. عادةً ما يكون عامل الترطيب محلولًا يحتوي على مادة خافضة للتوتر السطحي.

3. التخليل: يُنقع الأنبوب الفولاذي في محلول التخليل، مما يُزيل الأكاسيد والأوساخ من سطحه. من محاليل التخليل الشائعة الاستخدام حمض الهيدروكلوريك، وحمض الكبريتيك، وحمض النيتريك.

٤. التخميل: أخرج الأنبوب الفولاذي من محلول التخليل، واشطفه بالماء، ثم انقعه في محلول التخليل لتكوين طبقة واقية تُحسّن من مقاومته للتآكل.

٥. التجفيف: جفف الأنبوب الفولاذي المُخمَّل لتجنب التآكل الناتج عن الرطوبة.

أثناء عملية التخليل والتخميل، يجب مراعاة النقاط التالية:

١. تركيز ودرجة حرارة محلول التخليل: يؤثر تركيز ودرجة حرارة محلول التخليل بشكل كبير على فعالية التخليل. عادةً ما يتراوح تركيز محلول التخليل بين ٥٪ و٣٠٪، وتُضبط درجة الحرارة بين ٤٠ و٨٠ درجة مئوية.

٢. مدة التخليل: قد تُسبب مدة التخليل الطويلة تآكلًا مفرطًا على سطح الأنبوب الفولاذي، بينما قد تُؤدي مدة التخليل القصيرة إلى إزالة غير كاملة للأكاسيد والأوساخ. لذلك، من الضروري اختيار مدة تخليل مناسبة للحالة.

٣. تركيبة محلول التخميل: يتكون محلول التخميل عادةً من مؤكسد، ومحفز، ومثبط للتآكل، مما يُحسّن بشكل فعال مقاومة سطح الأنابيب الفولاذية للتآكل. من بين هذه المواد، عادةً ما يُستخدم المؤكسد النترات أو بيروكسيد الهيدروجين، بينما يُستخدم المحفز كلوريد الأمونيوم أو حمض الفورميك، بينما يُستخدم مثبط التآكل الأمين أو ملح الأمونيوم الرباعي.

٤. زمن التخميل: يؤثر زمن التخميل بشكل كبير على مقاومة سطح الأنابيب الفولاذية للتآكل. عادةً ما يتراوح زمن التخميل بين ١٠ و٦٠ دقيقة.

أثناء عملية التخليل والتخميل، قد تظهر المشاكل والحلول التالية:

1. التآكل الزائد: أثناء عملية التخليل، إذا كان تركيز محلول التخليل مرتفعًا جدًا أو كانت درجة حرارته مرتفعة جدًا، فقد يتسبب ذلك في تآكل مفرط على سطح الأنبوب الفولاذي. لتجنب التآكل الزائد، من الضروري التحكم بدقة في تركيز ودرجة حرارة محلول التخليل واستبداله في الوقت المناسب.

2. التآكل غير المتساوي: إذا كان وقت التخليل طويلًا جدًا أو قصيرًا جدًا، فقد يتسبب ذلك في تآكل غير متجانس على سطح الأنبوب الفولاذي. لضمان تجانس التآكل، من الضروري اختيار وقت تخليل مناسب وفقًا للظروف الفعلية.

3. مشكلة الفقاعات: أثناء عملية التخليل، قد يؤدي ظهور فقاعات إلى ضعف تأثير التخميل. لتجنب مشاكل الفقاعات، من الضروري التأكد من نظافة سطح الأنبوب الفولاذي وتصريفه جيدًا قبل التخميل.

٤. ارتفاع درجة الحرارة بشكل مفرط: أثناء عملية التخميل، قد تُسبب ارتفاع درجة الحرارة ثقوبًا في غشاء التخميل. لتجنب هذه الثقوب، يجب التحكم بدقة في درجة حرارة محلول التخميل.