أخبار

1. المقدمة
باعتبارها من المعدات الأساسية في الصناعة الكيميائية، فإن المحللات الكهربائية معرضة للتآكل نتيجة تعرضها طويل الأمد للوسائط الكيميائية، مما يؤثر سلبًا على أدائها وعمرها الافتراضي، ويهدد سلامة الإنتاج بشكل خاص. لذلك، يُعد تطبيق تدابير فعالة لمكافحة التآكل أمرًا بالغ الأهمية. تستخدم بعض الشركات حاليًا مواد مثل المركبات المطاطية والبلاستيكية أو مطاط البوتيل المبركن للحماية، ولكن غالبًا ما تكون النتائج غير مرضية. على الرغم من فعاليتها في البداية، إلا أن أداء مقاومة التآكل يتدهور بشكل ملحوظ بعد عام إلى عامين، مما يؤدي إلى تلف شديد. بالنظر إلى العوامل التقنية والاقتصادية، يُعد حديد التسليح المقوى بالبوليمر المقوى بألياف الزجاج (GFRP) خيارًا مثاليًا للمواد المقاومة للتآكل في المحللات الكهربائية. بالإضافة إلى امتلاكه خصائص ميكانيكية ممتازة،حديد التسليح المصنوع من البلاستيك المقوى بألياف زجاجيةيُظهر أيضًا مقاومةً ممتازةً للتآكل الكيميائي، مما يجذب اهتمامًا واسعًا من شركات صناعة الكلور والقلويات. وباعتباره من أكثر المواد المقاومة للتآكل استخدامًا، فهو مناسبٌ بشكل خاص للمعدات المعرضة لعوامل مثل الكلور والقلويات وحمض الهيدروكلوريك والمحلول الملحي والماء. تُقدم هذه المقالة بشكل رئيسي استخدامات قضبان التسليح المصنوعة من البلاستيك المقوى بألياف الزجاج (GFRP)، باستخدام الألياف الزجاجية كتعزيز وراتنج الإيبوكسي كمصفوفة، في أجهزة التحليل الكهربائي.

2. تحليل عوامل الضرر الناتج عن التآكل في أجهزة التحليل الكهربائي
بالإضافة إلى تأثره بمادة المحلل الكهربائي وبنيته وتقنيات تصنيعه، ينشأ التآكل أساسًا من وسائط خارجية تآكلية. وتشمل هذه الوسائط غاز الكلور الرطب عالي الحرارة، ومحلول كلوريد الصوديوم عالي الحرارة، والمحلول القلوي المحتوي 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، والمنتَج في غرفة الأنود، كمية كبيرة من بخار الماء. يُنتج التحلل المائي لغاز الكلور حمض الهيدروكلوريك شديد التآكل وحمض الهيبوكلوروس شديد الأكسدة. يُطلق تحلل حمض الهيبوكلوروس الأكسجين الناشئ. تتميز هذه الوسائط بنشاطها الكيميائي العالي، وباستثناء التيتانيوم، تُعاني معظم المواد المعدنية وغير المعدنية من تآكل شديد في هذه البيئة. استخدم مصنعنا في الأصل أغلفة فولاذية مبطنة بمطاط صلب طبيعي للحماية من التآكل. تراوح نطاق مقاومته للحرارة بين 0 و80 درجة مئوية فقط، وهو أقل من درجة حرارة البيئة المسببة للتآكل. علاوة على ذلك، لا يقاوم المطاط الصلب الطبيعي التآكل الناتج عن حمض الهيبوكلوروس. كانت البطانة عرضة للتلف في البيئات التي تجمع بين البخار والسائل، مما يؤدي إلى ثقب تآكلي في الغلاف المعدني.

3. استخدام حديد التسليح المقوى بألياف الزجاج (GFRP) في أجهزة التحليل الكهربائي
3.1 خصائصحديد التسليح المقوى بألياف الزجاج
حديد التسليح المصنوع من البلاستيك المقوى بألياف الزجاج (GFRP) هو مادة مركبة جديدة تُصنع بتقنية البثق المسحوق، باستخدام الألياف الزجاجية كمقوّى وراتنج الإيبوكسي كمصفوفة، يليه معالجة حرارية عالية ومعالجة سطحية خاصة. تتميز هذه المادة بخصائص ميكانيكية ممتازة ومقاومة فائقة للتآكل الكيميائي، وتتفوق بشكل خاص على معظم منتجات الألياف في مقاومة المحاليل الحمضية والقلوية. بالإضافة إلى ذلك، فهي غير موصلة للكهرباء، وغير موصلة للحرارة، ولها معامل تمدد حراري منخفض، وتتميز بمرونة وصلابة جيدتين. ويعزز مزيج الألياف الزجاجية والراتنج مقاومتها للتآكل. وهذه الخصائص الكيميائية البارزة تحديدًا هي ما يجعلها المادة المفضلة للحماية من التآكل في أجهزة التحليل الكهربائي.

داخل المُحلِّل الكهربائي، تُرتَّب قضبان حديد التسليح المصنوعة من البلاستيك المقوى بألياف زجاجية (GFRP) بالتوازي داخل جدران الخزان، ويُصبُّ راتنج فينيل إستر بينهما. بعد التصلب، يُشكِّل هذا هيكلًا متكاملًا. يُعزِّز هذا التصميم بشكل كبير متانة هيكل الخزان، ومقاومته للتآكل الحمضي والقلوي، وخصائص العزل. كما يُوسِّع المساحة الداخلية للخزان، ويُقلِّل من تكرار الصيانة، ويُطيل عمر الخدمة. وهو مُناسبٌ بشكلٍ خاص لعمليات التحليل الكهربائي التي تتطلب قوةً عاليةً وأداءً عاليًا في مقاومة الشد.

3.3 مزايا استخدام قضبان التسليح المصنوعة من البلاستيك المقوى بألياف الزجاج (GFRP) في أجهزة التحليل الكهربائي
غالبًا ما تستخدم الحماية التقليدية من التآكل باستخدام المحلل الكهربائي طرق الخرسانة المصبوبة بالراتنج. ومع ذلك، تتميز خزانات الخرسانة بثقل وزنها، وطول فترة تصلبها، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة البناء في الموقع، كما أنها عرضة للفقاعات وعدم استواء الأسطح. قد يؤدي هذا إلى تسرب الإلكتروليت، وتآكل هيكل الخزان، وتعطيل الإنتاج، وتلويث البيئة، وتكبد تكاليف صيانة باهظة. يتغلب استخدام حديد التسليح المصنوع من البلاستيك المقوى بألياف الزجاج (GFRP) كمادة مقاومة للتآكل بفعالية على هذه العيوب: يتميز هيكل الخزان بخفة وزنه، وقدرته العالية على تحمل الأحمال، ومقاومته الممتازة للتآكل، وخصائصه الفائقة في الانحناء والشد. كما يوفر مزايا مثل السعة الكبيرة، وعمر الخدمة الطويل، وقلة الصيانة، وسهولة الرفع والنقل.

4. الملخص
أساسها الإيبوكسيحديد التسليح المصنوع من البلاستيك المقوى بألياف زجاجيةيجمع هذا المنتج بين الخصائص الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية الممتازة لكلا المكونين. وقد استُخدم على نطاق واسع لحل مشاكل التآكل في صناعة الكلور القلوي وفي الهياكل الخرسانية مثل الأنفاق والأرصفة وأسطح الجسور. وقد أثبتت التجارب أن استخدام هذه المادة يُحسّن بشكل كبير من مقاومة التآكل وعمر خدمة المحللات الكهربائية، مما يُحسّن من سلامة الإنتاج. بشرط أن يكون التصميم الهيكلي معقولاً، وأن يكون اختيار المواد ونسبها مناسبين، وأن تكون عملية التصنيع موحدة، يُمكن لحديد التسليح المصنوع من البلاستيك المقوى بألياف الزجاج (GFRP) أن يُحسّن بشكل كبير من أداء المحللات الكهربائية في مقاومة التآكل. وبالتالي، فإن لهذه التقنية آفاق تطبيقية واسعة، وتستحق الترويج على نطاق واسع.