האתגר של קורוזיה בדרגה ימית

חיישני רמה הם מרכיבים קריטיים בסביבות ימיות, מתן ניטור חיוני של מים, דלק, רמות פסולת בטנקים, bilges, ומאגרים על כלי שיט ומבנים בחו"ל, האמינות של חיישנים אלה משפיע ישירות על בטיחות תפעולית, יעילות דלק, וציות סביבתי.עם זאת, הסביבה הימית היא אגרסיבית לשמצה, מאופיינת על ידי לחות גבוהה, תרסיסה, ו ⁇ במי מלח, מונע על ידי תגובות אלקטרוכימיות מואצות על ידי מלח, הוא רק על ידי סיכון ראשוני, הוא לא יכול להוביל את הדיוקן או ירידה של חוסר דיוק, אפילו לאסון, אפילו לא יכול להוביל את רמת דיוק גבוה, או ירידה של אבטחה חלקית.

מאמר זה מציע מדריך מקיף לשמירה על חיישני רמה בהגדרות ימיות.נבחן את המדע שמאחורי קורוזיון, לדון בבחירה חומרית, לבחון ציפויים מוגנים ומכלולים, לחקור טכניקות מתקדמות כמו הגנה קטוודית, ונבדוק אסטרטגיית תחזוקה חזקה.על ידי יישום אמצעים אלה, המפעילים יכולים להאריך את חיי החיישן על ידי שלוש עד חמש פעמים, להפחית תחזוקה לא מתוכננת, ולהבטיח מדידות מדויקות בתנאים הקשים ביותר.

הבנת מכניזם של קורוזיה בסביבה ימית

כדי להגן מפני קורוזיה ביעילות, יש להבין קודם איך זה מתרחש בהקשר ימי. קורוזיה היא תהליך אלקטרוכימי הדורש התמוטטות, קטואדה, אלקטרוליטה, וחיבור חשמלי. במים ים, אלקטרוליט הוא מאוד התנהגותי בשל מלחים מומסים, אשר מאיץ באופן דרמטי את התגובה.

קורוזיה Galvanic Corrosion

כאשר שתי מתכות שונות מחוברות באופן חשמלי במי הים, המתכת הפעילה יותר הופכת לאודיה וקורודס מעדיפים באופן מועדף. A נירוסטה פלדה חיישן יחד עם חרטה עלה ברונזה יכול ליצור זוג גליאני, המוביל לבור במהירות על המתכת פחות אצילית.

פיטינגס וקריטר קורוזיה

פיטינג קורוזיה היא התקפה מקומית וכתוצאה מכך חללים קטנים.זה לעתים קרובות יוזם על פגמים משטח או הכללות. קריטריון מתרחשת בחללים הדוקים שבהם מים יציבים, כגון מתחת לגזונים, סביב חוטים עולים, או בארות חיישן.צורות אלה הן מסוכנות במיוחד כי הם יכולים לגרום חדירה עמוקה עם נזקי פני השטח המינימליים נראה לעין (למשל, פלדות אל-חלד) הם רגישים לשחיקה.

מיקרוביולוגית השפיעה על קורוזיה

חיידקים ומיקרואורגניזמים אחרים במים הים יכולים לייצר תוצרי לוואי מטבוליים אגרסיביים כמו מימן sulfide, המוביל להתקפה מהירה על מתכות רבות.ביופילים גם ליצור תאים של אירור שונים, מאיץ קורוזיה מתחתיהם.זה רלוונטי במיוחד בדלק ובכדורים מים שבהם החומר האורגני מצטבר.

הידיעה על מנגנונים אלה מסייעת בבחירת אסטרטגיית ההגנה הנכונה.עבור צלילה עמוקה למדע ההשחה, ספריית המשאבים הבינלאומית (FLT:0) NACE InternationalcioFLT:1 מציעה מסמכים סמכותיים על קורוזיה ימית.

בחירת חומרים אקסוזיים-Resistant Materials

קו ההגנה הראשון הוא בחירת חיישן המיוצר מחומרים המתנגדים לסביבה הימית.החומר חייב לא רק לעמוד בקורוזיה אלא גם להיות תואם נוזל ספציפי (מים הים, דלק, מים פסולת) ולעמוד בדרישות מכניות.

פלדה ללא סטיות

פלדה ללא סטטין היא בחירה נפוצה, אבל ציוני עניין.סוג 304 נירוסטה פלדה מציעה עמידות קורוזיה טובה במים מתוקים אבל ישבור במים 316L (פחמן נמוך) עם 2–3% molybdenum הוא טוב יותר, אבל עדיין רגיש בסביבות חם או כלור. עבור תנאים חמורים, על-ידי נירוסטה superustenitic כמו 90-3% או DVDL או DV, במיוחד, כדי לספק מתח אגרסיבי במיוחד.

טיטניום טיטניום טיטניום

טיטניום ו ⁇ ו עמידים מאוד לקורוזיון מים הים בשל סרט תחמוצת יציב, עצמי-healing oxide.דרגה 2 טיטניום משמש לעתים קרובות עבור דיור חיישן ובדיקות. כיתה 5 (עד-6 אל-4V) מציע כוח גבוה יותר.טיטאניום מתנגד לבור, crevice, ו galvanic corrosion היטב אפילו במהירויות גבוהות.

Alloys מבוסס ניקל

אלופים כמו Hastelloy C-276 ו-Inconel 625 מציעים התנגדות יוצאת דופן הן לקורוזיה כללית והן מקומית במי ים אגרסיביים והן בתנאים חומציים.הם לעתים קרובות מוגדרים עבור חיישנים בטנקים כימיים או סביבות חמות, כלורודות.הם יקרים אך יקרי ערך ביישומים בעלי אחריות גבוהה.

פלסטיק ו- Composites

פלסטיקי הנדסה מודרניים מציעים חסינות קורוזיה והם בשימוש נרחב עבור חיישנים ברמה בטנקים ימיים. Polyvinylidene fluoride (PVDF) ופוליטרה-fluoroethylenelenelene (PTFE) לספק התנגדות כימית יוצאת דופן ויכול לפעול בטמפרטורות גבוהות. ניילון (polyamide) הוא פחות יקר אבל סופג לחות מועדפת לאורך זמן; ניילון מלא זכוכית מציעה יציבות גבוהה יותר.

תוצאות חיפוש

  • סוג שפעת וטמפרטורה
  • עומק וזרימה מהירות
  • נוכחות של כלור או ביוצידות
  • תאימות Galvanic עם ציוד מחובר
  • דרישות כוח מכניות (לחץ, רטט)
  • תקציב ועלויות מחזור חיים

יצרני חיישן רבים כגון:0 (FLT:0)FlowlineFelove1 , מספקים תרשימים ספציפיים של תאימות חומרית, אשר הכרחיים במהלך מפרט.

קידודים מוגנים וטיפולים על פני השטח

כאשר החומר התת-סטרי עצמו אינו יכול לעמוד בפני הסביבה באופן מלא, הציפויים מספקים מחסום נוסף. הכנת פני השטח והיישום הנכונים חיוניים להצלחה הציפויה.

תגית: Eoxy Coatings

שני ציפויים epoxy חלקים (למשל, חינם או גבוה epoxies) מספקים מתחנן מעולה ותכונות מחסום נגד מים ומושגים chloride.הם משמשים בדרך כלל על חיישן, flanges, ואת המתחם. עבור ביצועים מקסימליים, להשתמש ראשוני המיועד עבור זמני הריפוי של ה-Ustrate ועוקב אחרי היצרן לפני האפוריטים הם רגישים לחיישנים אורגזימים, כך עשוי להיות חיישנים ישירות UVcos.

Polyurethane Coatings

ציפוי פוליאורטן הם יותר אור יציב מאשר epoxies ומציע גמישות והתנגדות בטן. הם משמשים לעתים קרובות כטופקט מעל ראשי התיבות של epoxy.עם זאת, הם עלולים לספוג לחות לאט, מה שהופך אותם פחות מתאימים לקידוד מתמשך.הם עובדים היטב על כבלי חיישן וחבטים חיצוניים.

Ceramic ו- Inorganic Coatings

ציפויים מלאים של Ceramic או קרמיקה נבזזה של להבה יוצרים משטח קשה, לא מוכר שמתנגד הן קורוזיה והן רעייה.הם יכולים להיות מיושם על בדיקות גלי מתכת כדי למנוע קורוזיה גליאנית ולשמור דיוק. כמה חיישנים מתקדמים משתמשים ציפויים מקודמים קשת כי הם חותמים תרמיים.

תזמון ועברה

אלקטרופלינג עם ניקל או chrome מוסיף שכבה אצילית אבל אולי יש מיקרו-פורוזיות המאפשרת קורוזיה ליזום. Passivation של נירוסטה מסיר ברזל חינם ומקדם שכבת תחמוצת כרום עבה ומגנה.זה טיפול כימי פשוט שמשפר באופן משמעותי את ההתנגדות לבור. עבור חיישנים עם חלקי נירוסטה, מציין העברת חומצה חנקתית ASTM A7.

יישום ותחזוקה

יש ליישם את ה-Coting בסביבה מבוקרת עם ריפוי נכון.על-פי אתר מגע לאחר ההתקנה הוא בלתי נמנע. השתמש ערכת תיקון של היצרן הציפוי.תזמון קוצר-החללה המבוססת על חשיפה – כל אחד עד שלוש שנים הוא טיפוסי.מדריך מקיף על ציפויים ימיים ניתן למצוא דרך FLT:0 Anti-Corrosion Technology Center of 1LT:1.

התקנת התרגילים הטובים ביותר ל-Minimize Corrosion Exposure

אפילו החומרים והציפויים הטובים ביותר יכשלו אם החיישן מותקנת באופן שמנחה מים או מקדם פעולה גליונית.

סודיות ושיכון

עבור חיישנים שאינם נדרשים להיות submerged, להשתמש מתחם מים מדורג IP67 או IP68. חומר המתחם צריך להיות עמיד קורוזיה: סיבים מחזקים פלסטיק (FRP), פוליקרבונט, או אלומיניום עם ציפוי כבד epoxy.Vox או NEMA 4X הם נפוצים להבטיח את כל הערכים כבל להשתמש צמיגים מים פולשים ו- Imvalants עם ציפוי דיור אופציונליים, יכול להיות כיסוי של חיישנים אופציונליים עבור אופציונליים אופציונליים.

מיקום ואוריינטציה

להימנע התקנת חיישנים באזורי stagnant שבו פסולת ומים יכולים לצבור.עבור חיישני רמת הטנק, למקם את הנקודה של כניסה כזו כי condensation לא טפטוף על אלקטרוניקה חיישן.עבור חיישני אודיו או מכ"ם, האנטנה צריכה להיות מכוונת אנכית למנוע מים בריכה על הפנים פולטות. השתמש היטב או baffle כדי להפחית את ההפרעה שיכול להאיץ את השחיקה.

כבל והגנה

כבלים הם לעתים קרובות הקישור החלש. השתמש כבל ברמה ימית עם מנצחי נחושת מעוקל ומעיל קשוח (polyurethane או Shore 90 PVC) לשמור מחברים מעל אזורים מתיזים אם אפשרי.עבור מחברים תת-ימיים, להשתמש בעיצובים עמידים רטובים, קורוזיים כמו אלה מ FLT:0SubconnF:1LT 1LTe סיליקון כדי להתחבר אל נקודות משוררות ללחות מכבלים חד-ממים.

« זוועות הקרבה להגנה על חיישנים

Sacrificial anodes are commonly used to protect metal structures in seawater. They can also be used to protect the metallic parts of a sensor if they are electrically connected to the tank or structure. For a sensor made of 316L stainless steel mounted on a steel tank, a zinc anode attached nearby will corrode instead, protecting both the sensor and the tank. Ensure the anode is properly sized and replaced before it is 90% consumed. Never use aluminum anodes in high-pH environments as they may passivate. A qualified marine cathodic protection engineer should design the system if multiple anodes are used.

טכניקות מתקדמות: הגנה קטוודית ו-Deiccants

עבור חיישנים בסביבה קשה, הגנה פעילה נוספת עשויה להיות מוצדקת.

הגנה על קטודי

מערכות נוכחיות מדוכאות משתמשות באספקת חשמל חיצונית כדי להניע את הזרם מ anode inert (למשל, תחמוצת מתכת מעורבת) לחיישן.זה יכול להגן על אזורים גדולים מאוד, אבל שליטה זהה נדרש כדי להימנע מהגנה יתר על המידה, אשר יכול לגרום לחיסול מימן על כמה חומרים (למשל, טיטניום).

Desiccants ו Nitrogen Purging

עבור חיישנים במסגרים, לשמור על סביבה פנימית נמוכה-הכולה. השתמש בנשימה desiccant (למשל, ג'ל סיליקה עם מחוון לחות) על אוורור האוויר של המתחם. עבור חיישנים קריטיים, טיהור חנקן שומר על האווירה אינרציה וייבוש.זה יעיל במיוחד עבור חיישנים עם מגעים מתכתיים חשופים או אלקטרוניקה בתוך הדיור.

טיפול ביו-סידי נגד MIC

אם הקורטוזיה המושפעת מיקרוביולוגית היא בעיה ידועה, מינון תקופתי של הטנק עם biocides מאושר יכול להפחית היווצרות ביו-סרט על משטחים חיישן.התייעצות עם הסמכות האחראית (למשל, משמר החופים) לפני הזרקת כימיקלים לתוך טנקים ימיים.

תחזוקה ופיקוח על החיים המורחבת

אין שיטת הגנה קבועה. לוח זמנים תחזוקה קבוע תופס את קורוזיה מוקדם ומאריך את חיי החיישן.

הערכה וניקוי

חיישני Inspect כל שלושה חודשים בשנה הראשונה, ולאחר מכן להסתגל על סמך השפלה צפה.חפש כתמים חלודה, ציפויים מבולטים, או רעייה. לנקות את החיישן עם מים טריים ומברשת רך; להימנע מנקינים חודרים שיכולים לפגוע ציפויים או חותמות. להסיר פקדות מלח מפני משטחים חשופים.

מעקב ביצועים

קורוזיה לעתים קרובות באה לידי ביטוי ראשון כמו מדידת סחף או קריאה לא נכונה. פלט חיישן סטרימינג בזמן.שינוי פתאומי בפלט ללא שינויים בתהליך עשוי להצביע על ירידה של בדיקה (למשל, הפסקה דרך ציפוי שגורם לשינוי קיבול) בהשוואה לקריאה להקשר מתואם.לא יישום מעקב מצב יישום באמצעות בקר לוגי הניתן לתערנות כאשר קריאה מתפוררת מעבר לסף מוגדר.

שכפול של סורקים ו Anodeחליף

מערכות מקוטבות צריכות להיבדק ולקבוע מחדש את לוח הזמנים של היצרן או כאשר הנזק גלוי.החלפת שרידים מקריים כאשר 70-90% נצרך. שמור על שרידים על הסיפון.תרשום את כל פעולות התחזוקה עבור ניתוח טרנד.

קריטריה

(ב) , (ב) , ⁇ (ב) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מחקר מקרה: שיפור חיי החיישנים על סירה

צי של כלי תמיכה offshore מנוסים חיישן ברמה גבוהה כל שישה חודשים על מיכלי מים דלק וכדורים.החיישנים המקוריים היו 316L נירוסטה דיור עם משטח מחלף.כישלונות היו בשל פיזור ליד חוטי הגדלה.הפתרון היה משולש: לעבור חיישן PVDF-sheathed עם בדיקה טיטניום (הפחתת בעיות vanic עם פלדה), להתקין שרוולים 2 חודשים לאחר מכן עדיין לא היה שיפור על ידי חיישן מופעל על ידי חיישן מופעל על ידי חיישן חשמלי, לאחר מכן, לאחר שיפור גבוה יותר עם עודף של מחזור חיט, עם עודף של מחזור גבוה יותר עם קיבולת גבוהה עם קיבולת גבוהה עם קיבולת גבוהה עם קיבולת גבוהה יותר עם קיבולת גבוהה עם קיבולת גבוהה יותר עם קיבולת גבוהה יותר עם קיבולת גבוהה יותר עם קיבולת גבוהה עם קיבולת גבוהה עם קיבולת גבוהה עם קיבולת גבוהה עם קיבולת גבוהה עם קיבולת גבוהה עם קיבולת גבוהה עם קיבולת גבוהה יותר של מחזורית של מחזורית עם קיבולת גבוהה עם קיבולת גבוהה עם קיבולת גבוהה יותר עם קיבולת גבוהה יותר של 60 חודשים עם קיבולת גבוהה יותר על ידי חיישן PVDF.

מסקנה

הגנה על חיישני רמה בסביבות ימיות מן קורוזיה דורשת גישה רב שכבתית.זה מתחיל בהבנה את מנגנוני ההשחה הספציפיים במשחק - גאוואני, מתפתל, משרטט ומיקרוביולוגית.בחירת חומרים לזיהוי קורוזון-resistant כגון טיטניום, פיקוח על פלדה על-ידיד-על או הנדסה, ליישם את היסודות.

השקעה באסטרטגיות אלה מעלה תשואה משמעותית באמצעות ירידה מופחתת, עלויות חילוף נמוכות, ושיפור הבטיחות.השילוב הספציפי של אמצעים יהיה תלוי נוזל הטנק, טמפרטורה הפעלה דרישות רגולטוריות.התייעצות עם מהנדס קורוזיה או מומחה חיישן במהלך עיצוב המערכת מומלץ מאוד. על ידי נטילת עמדה פרואקטיבית, מפעילי יכולים להבטיח כי חיישנים רמת נשארים סוסי עבודה אמינים, אפילו בסביבות קורוזיות ביותר.