مقالات

آشنایی با چالش های پوشش دهی: روش ها و مواد

بسپار/ ایران پلیمر می نویسد، فولاد کربنی یا فولاد ضعیف ماده ­ای فوق العاده در ساخت و ساز­ها به دلیل مقاومت زیاد به نسبت وزن خود،  سهولت ساخت، هزینه نسبتا کم، خواص کیفی و مهندسی قابل پیش­ بینی، عملکرد قابل قبول و ظرفیت بارگیری بالای آن­ها است. پاشنه آشیل آن، آسیب پذیری در برابر خوردگی است. محیط ­های دریایی برای فولاد بسیار خورنده محسوب می­شوند. یک طوفان دریایی مقدار قابل قبولی از اکسیژن در دسترس و مقدار زیادی از نمک و آب را به عنوان عامل خورنده و تحت پارامتر الکترولیت برای این امر فراهم می­ آورد.
[EasyDNNGallery|24130|Width|600|Height|600|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

شکل۱: انجام عملیات پاکسازی بر روی عرشه توسط واترجت با فشار بالا (UHP) . کمی گردوغبار آزاد می­شود زیرا دستگاه خود دارای مخزن و مکنده می­باشد. منبع عکس: Graham Carlisle, IAS Group

استفاده از آهن و فولاد برای حمل و نقل سازه ­های دریایی تاریخ جالبی دارد. حدود ۸۰۰۰ سال مواد مورد استفاده برای انواع کشتی و قایق و صنایع دریایی، چوب بود و از آن برای ساخت برخی از کشتی­های بسیار بزرگ استفاده می­شد. با بهبود توپ­های دریایی و کالیبر­ها، آسیب پذیری کشتی­های چوبی به دلیل آتش گیری تشدید شد. تا اینکه صفحات آهنی و فولادی در کشتی­ های جنگی مورد استفاده قرار گرفتند.

نخستین جنگنده، Gloire فرانسوی بود که در سال ۱۸۵۹ راه اندازی شد و در برابر آسیب­ های ناشی از حملات محافظت شد. بدنه Gloire شامل ورقه ­های آهنی و چوب بود و مقاومت آن در برابر ضربه مستقیم بزرگترین توپ انگلیسی زمان، آزمایش شده بود. در دهه ­های بعدی کشتی­های جنگی متعددی به آهن مسلح شدند.

در پاسخ به Gloire نیروی دریایی پادشاهی بریتانیا HMS Warrior را راه اندازی کردند که اولین کشتی تمام فولادی بود. راه اندازی دومین کشتی جنگی به این معنا بود که دوره کشتی­های چوبی به پایان رسیده اما در واقع سن خوردگی فولاد شروع شده بود.

جالب توجه آن­جا بود که در سال ۱۸۱۰ فرمانده دریایی بریتانیا حتی حاضر به شنیدن طرح استفاده از آهن به جای چوب در ساخت کشتی­ها نشد. استدلال نیروی دریایی سلطنتی این بود که آهن شنا نمی­کند. حتی لویدز( بیمه دریایی) بیش از دو دهه پس از ساخت اولین کشتی­های فلزی، آن­ها را بیمه نمی­کرد.

خوردگی

سکوهای نفت و گاز دریایی و FPSO( ذخیره سازی و تخلیه محصولات شناور) هر دو از مجموعه­های بزرگ و پیچیده ای هستند که سازه­ هایی از قبیل لوله ­ها، مخازن تحت فشار، جداساز، مبدل­های حرارتی،
پمپ­ها، سیستم­های کنترل، مخازن و … را فراهم می­آورند که در همه موارد بر روی بدنه فولادی قرار گرفته­اند. با اینکه برخی از این مواد و تجهیزات فرآیندی از انواع مختلفی از فولاد ضد زنگ ساخته شده­اند، اما هنوز هم فولاد کربنی نقش مهم­تری دارد.

تمام این موارد بدین معنی است که دسترسی به ساختارهای پیچیده و انجام هرگونه آماده سازی و پوشش­دهی سطح در ساختار­های دریایی، یک چالش جدی است. علاوه بر این مقاومت عمقی جهت کاهش خطراتی مانند
آتش سوزی، انفجار، لرزش، گرد و غبار یا ذرات معلق مورد نیاز است که به طور معمول با آماده سازی و پوشش دهی سطح همراه است.

چالش­ های مواد و تجهیزات

سایش به وسیله زبره پاشی به عنوان سازنده­ ترین روش آماده ­سازی سطح فولاد ضد زنگ پذیرفته شده­است. این یک روش اثبات شده­است که در عین منحصر بفرد بودن، می­تواند ضایعات ناشی از محصولات خوردگی و رنگ قدیمی را از بین برده و بطور همزمان یک سطح مناسب برای استفاده از یک سیستم پوششی با عملکرد بالا را جایگزین کند. مشکل این روش در سازه های دریایی شامل خطر جرقه زدن، ایجاد آتش و انفجار است. جریان ساینده با سرعت بالا باعث آسیب رسانی به سطوح حتی غیر هدف( سطوح سالمی که نیاز به زبره پاشی ندارند) می­شود. گرد و غبار ناشی از شکستگی ساینده یا ضایعات فیلم پوششی ممکن است موجب حساسیت ابزارآلات یا کنترل ­ها گردد.

اکثر بخش­های عملیاتی نفت و گاز دارای حسگر­های حساس برای تشخیص هرگونه دود، گرد و غبار و ارتعاش هستند. برخی از آن­ها نوری و شامل پرتو­هایی از جنس مادون قرمز بوده که از منطقه فرآیندی عبور می­کنند. هرگونه اتلاف قدرت باریکه نور از طریق گرد و غبار، سیگار کشیدن یا هر چیز مشابه دیگری، به سرعت شناسایی شده و عملیات متوقف می­شود. بنابراین اجرای سایش پاششی تقریبا در بیشتر تاسیسات دریایی غیرممکن است.

[EasyDNNGallery|24131|Width|600|Height|600|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

شکل۲: سطح پاکسازی شده توسط ساینده اسفنجی پس از وانرجت UHP. منبع عکس: نویسنده


مشکل ساینده ­های بلاست نیز باید مورد توجه قرار بگیرد. بسیاری از پمپ­ها، موتور­های الکتریکی،فن­ها، کولر­ها، توربین­ها، کمپرسورها و … بسیار حساس به گرد و غبار ساینده­ ها هستند.

برای غلبه بر این ایرادات، برخی از اپراتور­ها از ساینده ­های تر یا دوغاب ساینده ­ها بهره بردند. این روش برخی از مشکلات را حل می­کند اما هنوز هم بخشی از غبار اسپری آب توسط حسگر­های نوری به عنوان یک پارامتر مانند دود و گرد و غبار پوشرنگ و به عنوان یک خطر تلقی می­شود.

برخی از دستگاه­ های پر قدرت باعث ارتعاش سطح می­شوند و این امر می­تواند حسگر­های ارتعاشی را در قسمت­های فرآیند برخی از تاسیسات نفت و گاز، به ویژه نزدیک به دریچه ­های فشار، فعال سازد.

هزینه

یکی از مشکلات بزرگ تهیه پوشش ­های دریایی هزینه آن ­هاست. در مقایسه با بسیاری ازمراکز تعمیر و نگه­داری پوشش­های ساحلی، به دلیل ساعت کاری کوتاه مدت در طول روز، تاخیر در مجوز کار و عملیات همزمان، انتقال هزینه نیروی کار( هلیکوپتر)، چرخش تیم­های کاری، تخلیه مته­ها و دیگر عوامل اتلاف دهنده زمان، هزینه موثر در هر واحد سطح( بر مترمربع یا فوت مربع) می­تواند ۳/۵ تا ۵ برابر همین عملیات در ساحل باشد.


مترجم: مهندس فهیمه رفیعی دانش آموخته کارشناسی ارشد رشته مهندسی پلیمر-رنگ، موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش


(ادامه دارد…) 


متن کامل این مقاله را در شماره ۱۸۵ام  دوماهنامه پوشرنگ که در بهمن ماه منتشر شده است بخوانید. 


در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکارخانم ارشاد .تماس بگیرید. امکان اشتراک آنلاین بر روی صفحه اصلی همین سایت وجود دارد.

(ادامه دارد…) 



متن کامل این مقاله را در شماره ۱۸۵ام  دوماهنامه پوشرنگ که در بهمن ماه منتشر شده است بخوانید. 





در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکارخانم ارشاد .تماس بگیرید. امکان اشتراک آنلاین بر روی صفحه اصلی همین سایت وجود دارد.
نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا