أخبار

1. مقدمة
تُعدّ أجهزة التحليل الكهربائي من المعدات الأساسية في الصناعة الكيميائية، وهي عرضة للتآكل نتيجة تعرضها طويل الأمد للمواد الكيميائية، مما يؤثر سلبًا على أدائها وعمرها الافتراضي، ويهدد سلامة الإنتاج بشكل خاص. لذا، يُعدّ تطبيق تدابير فعّالة لمكافحة التآكل أمرًا بالغ الأهمية. حاليًا، تستخدم بعض الشركات مواد مثل مركبات المطاط والبلاستيك أو مطاط البوتيل المُفلكن للحماية، لكن النتائج غالبًا ما تكون غير مُرضية. فبينما تكون فعّالة في البداية، يتدهور أداء مقاومة التآكل بشكل ملحوظ بعد عام إلى عامين، مما يؤدي إلى أضرار جسيمة. وبالنظر إلى العوامل التقنية والاقتصادية، يُعدّ حديد التسليح المصنوع من البوليمر المُقوّى بالألياف الزجاجية (GFRP) خيارًا مثاليًا للمواد المقاومة للتآكل في أجهزة التحليل الكهربائي. فضلًا عن امتلاكه خصائص ميكانيكية ممتازة،حديد التسليح المصنوع من الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيككما يتميز بمقاومة فائقة للتآكل الكيميائي، مما جعله يحظى باهتمام واسع من شركات صناعة الكلور والقلويات. وباعتباره أحد أكثر المواد المقاومة للتآكل استخدامًا، فهو مناسب بشكل خاص للمعدات المعرضة لمواد مثل الكلور والقلويات وحمض الهيدروكلوريك والمحلول الملحي والماء. تتناول هذه المقالة بشكل أساسي استخدام قضبان التسليح المصنوعة من البوليمر المقوى بالألياف الزجاجية (GFRP)، باستخدام الألياف الزجاجية كعنصر تقوية وراتنج الإيبوكسي كمادة أساسية، في أجهزة التحليل الكهربائي.

2. تحليل عوامل تلف التآكل في أجهزة التحليل الكهربائي
إلى جانب تأثرها بمواد المحلل الكهربائي وهيكله وتقنيات بنائه، ينشأ التآكل في المقام الأول من بيئات خارجية مُسببة للتآكل. تشمل هذه البيئات غاز الكلور الرطب عالي الحرارة، ومحلول كلوريد الصوديوم عالي الحرارة، ومحلول قلوي يحتوي على الكلور، وبخار الماء المشبع بالكلور عالي الحرارة. علاوة على ذلك، يمكن للتيارات الشاردة المتولدة أثناء عملية التحليل الكهربائي أن تُسرّع التآكل. يحمل غاز الكلور الرطب عالي الحرارة المُنتج في حجرة الأنود كمية كبيرة من بخار الماء. ينتج عن تحلل غاز الكلور حمض الهيدروكلوريك شديد التآكل وحمض الهيبوكلوروس المؤكسد بقوة. يُطلق تحلل حمض الهيبوكلوروس الأكسجين الوليد. هذه البيئات نشطة كيميائيًا للغاية، وباستثناء التيتانيوم، تُعاني معظم المواد المعدنية وغير المعدنية من تآكل شديد في هذه البيئة. كان مصنعنا يستخدم في الأصل أغلفة فولاذية مُبطنة بالمطاط الطبيعي الصلب للحماية من التآكل. كان نطاق مقاومته للحرارة يتراوح بين 0 و80 درجة مئوية فقط، وهو أقل من درجة حرارة البيئة المسببة للتآكل. علاوة على ذلك، فإن المطاط الطبيعي الصلب غير مقاوم لتآكل حمض الهيبوكلوروس. وكانت البطانة عرضة للتلف في بيئات البخار والسائل، مما أدى إلى تآكل الغلاف المعدني.

3. استخدام حديد التسليح المصنوع من الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك في أجهزة التحليل الكهربائي
3.1 خصائصحديد التسليح المصنوع من الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك
حديد التسليح المقوى بالألياف الزجاجية (GFRP) مادة مركبة جديدة تُصنع بتقنية السحب، باستخدام الألياف الزجاجية كعنصر تقوية وراتنج الإيبوكسي كمادة أساسية، ثم تُعالج حراريًا بدرجة حرارة عالية وتُخضع لمعالجة سطحية خاصة. تتميز هذه المادة بخصائص ميكانيكية ممتازة ومقاومة فائقة للتآكل الكيميائي، وتتفوق بشكل خاص على معظم منتجات الألياف في مقاومة المحاليل الحمضية والقلوية. إضافةً إلى ذلك، فهي غير موصلة للكهرباء، وغير موصلة حراريًا، ولها معامل تمدد حراري منخفض، وتتمتع بمرونة ومتانة عاليتين. كما أن الجمع بين الألياف الزجاجية والراتنج يعزز مقاومتها للتآكل. هذه الخصائص الكيميائية البارزة هي التي تجعلها المادة المفضلة لحماية أجهزة التحليل الكهربائي من التآكل.

داخل جهاز التحليل الكهربائي، تُرتّب قضبان التسليح المصنوعة من الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك (GFRP) بشكل متوازٍ داخل جدران الخزان، ويُصبّ بينها خرسانة من راتنج فينيل إستر. بعد التصلب، يشكّل هذا هيكلاً متكاملاً. يُحسّن هذا التصميم بشكل ملحوظ متانة جسم الخزان، ومقاومته للتآكل الحمضي والقلوي، وخصائصه العازلة. كما يزيد من المساحة الداخلية للخزان، ويقلل من وتيرة الصيانة، ويُطيل عمره الافتراضي. وهو مناسب بشكل خاص لعمليات التحليل الكهربائي التي تتطلب قوة عالية وأداءً ممتازاً في الشد.

3.3 مزايا استخدام حديد التسليح المصنوع من الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك في أجهزة التحليل الكهربائي
تعتمد طرق الحماية التقليدية من تآكل المحللات الكهربائية غالبًا على الخرسانة المصبوبة بالراتنج. إلا أن خزانات الخرسانة ثقيلة الوزن، وتستغرق وقتًا طويلاً للتصلب، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة الإنشاء في الموقع، كما أنها عرضة لتكوّن الفقاعات وعدم استواء الأسطح. وقد يتسبب ذلك في تسرب الإلكتروليت، وتآكل جسم الخزان، وتعطيل الإنتاج، وتلويث البيئة، وتكاليف صيانة باهظة. يُعد استخدام قضبان التسليح المصنوعة من البوليمر المقوى بالألياف الزجاجية (GFRP) كمادة مضادة للتآكل حلاً فعالاً للتغلب على هذه العيوب: فجسم الخزان خفيف الوزن، ويتمتع بقدرة تحمل عالية، ومقاومة ممتازة للتآكل، وخصائص انحناء وشد فائقة. كما يوفر مزايا أخرى مثل السعة الكبيرة، والعمر التشغيلي الطويل، والحد الأدنى من الصيانة، وسهولة الرفع والنقل.

4. ملخص
أساس الإيبوكسيحديد التسليح المصنوع من الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيكيجمع هذا المنتج بين الخصائص الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية الممتازة لكلا المكونين. وقد استُخدم على نطاق واسع لحل مشاكل التآكل في صناعة الكلور القلوي وفي المنشآت الخرسانية مثل الأنفاق والأرصفة وجسور الطرق. وقد أثبتت التجارب أن استخدام هذه المادة يُحسّن بشكل ملحوظ مقاومة التآكل وعمر الخدمة لأجهزة التحليل الكهربائي، مما يُعزز سلامة الإنتاج. شريطة أن يكون التصميم الهيكلي مناسبًا، واختيار المواد ونسبها ملائمة، وتوحيد عملية البناء، يُمكن لقضبان التسليح المصنوعة من الألياف الزجاجية المقواة بالبوليمر (GFRP) أن تُحسّن بشكل كبير أداء أجهزة التحليل الكهربائي في مقاومة التآكل. ونتيجة لذلك، تتمتع هذه التقنية بآفاق تطبيق واسعة وتستحق الترويج لها على نطاق واسع.