محادثات المهندس الحلقة 24: لماذا يصدأ الفولاذ المقاوم للصدأ 316: فحص تلطيخ الشاي والتنقر والتلوث

العلامات البنية في 316 هي أعراض وليست حكمًا

كل بضعة مواسم، يفتح الفناء أو الموزع صندوقًا مكونًا من 316 قطعة من الأجهزة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ويجد خطوطًا بلون الشاي، أو تناثرًا من نمش الصدأ، أو خط صدأ يبكي ينفد من أسفل اللوح الأساسي. السؤال الأول هو نفسه دائمًا تقريبًا: هل هذه درجة خاطئة أم دفعة سيئة؟

لون العلامة، في حد ذاته، يجيب على القليل جدًا. يمكن أن يأتي تغير اللون البني في 316 من أربع حالات مختلفة على الأقل، ولا تحمل نفس المعنى:

• تلطيخ الشاي في الغلاف الجوي- تغير لون السطح الرقيق الذي يتشكل على الفولاذ المقاوم للصدأ في الهواء الساحلي أو الصناعي أو الحضري. في الأدبيات الصناعية، يتم وصفه على أنه حالة تجميلية للسطح وليس فقدان السلامة الهيكلية أو عمر الخدمة، ويتم كتابة هذا الوصف للتعرض للغلاف الجوي.
• تلوث الحديد الأجنبي- جزيئات من الفولاذ العادي أو منخفض السبائك التي سقطت على السطح، أو تم ضغطها عليه بواسطة فرشاة سلكية، أو عجلة طحن، أو حبال الرفع، وأصبحت الآن تصدأ في حد ذاتها.
• تأليب- انهيار موضعي للفيلم السلبي على سطح مكشوف.
• تآكل الشقوق- الهجوم الذي يتطور داخل مفصل ضيق، تحت رأس التثبيت أو تحت الرواسب، حيث تغيرت الكيمياء المحلية.

هذه الشروط لا يستبعد بعضها بعضا. يمكن للجزء الذي ظل مبللاً في زاوية محمية مع مسحة من الغبار الفولاذي أن يُظهر تلطيخ الشاي والنمش الحديدي وبداية الحفر في نفس الوقت. ولهذا السبب لا يمكن قراءة الصورة مثل الملصق. الغرض من الفحص هو الفصل بين بيانين مختلفين تمامًا: هناك شيء ما موجود على السطح، أو يتم استهلاك المعدن الأساسي.

تكتسب الدرجة 316 مكانها في الأجهزة البحرية لأن محتواها من الموليبدينوم - في حدود 2-3٪ - يزيد من مقاومتها لتنقر الكلوريد وهجوم الشقوق مقارنة بدرجات الفولاذ المقاوم للصدأ ذات السبائك المنخفضة. هذه الميزة حقيقية، ولهذا السبب أيضًا تستحق العلامة البنية الموجودة على الرقم 316 أن تُقرأ بعناية بدلاً من التلويح بها. إنه ليس ترخيصًا لاستخدام 316 في كل تعرض بحري. تحدد إرشادات الصناعة البحرية عمومًا 316 لتركيبات الهيكل والسطح فوق خط الماء، وتتعامل مع الخدمة المغمورة حيث توجد شقوق ضيقة باعتبارها الحالة التي من المرجح أن يكون فيها الاختيار الخاطئ.

سجل أولاً، ونظف ثانيًا

إذا كان أول شيء تفعله بالجزء الملطخ هو طحنه أو رمله أو صقله بشدة "لرؤية ما تحته"، فسوف تدمر عادةً الأدلة التي تحتاجها وقد تترك سطحًا جديدًا مضطربًا خلفك. الترتيب مهم: سجل، ثم نظف، ثم انظر.

قبل أي تنظيف، التقط:

• الموقف والتوجه- مكان بقاء الجزء على السفينة، سواء كان مواجها للطقس أو محميا، وسواء وقف عليه الماء أو جف.
• التعرض— المسافة من الماء، ومنطقة الرش مقابل المنطقة المغمورة، وما إذا كانت المنطقة تظل مبللة بين عمليات الغسيل.
• آخر الأعمال في مكان قريب- قطع أو طحن أو لحام الفولاذ الكربوني؛ تنظيف الأسلاك التجهيزات المجلفنة. أو تنظيف الأسطح المحيطة بالأحماض والمبيضات.
• تاريخ الصيانة— متى تم غسل الجزء آخر مرة وبماذا.
• الصور- صور فوتوغرافية مؤرخة مع مقياس مرجعي، ولقطات مقربة توضح ما إذا كانت العلامة عبارة عن فيلم مسطح أو منخفض.

عندها فقط نظف واستخدم الطريقة اللطيفة التي ستكشف عن الركيزة. توصي إرشادات الصناعة الخاصة بالفولاذ المقاوم للصدأ بغسله بالصابون أو بمنظف معتدل وماء دافئ، يليه شطفه بالماء البارد النظيف ثم تجفيفه بالمسح. يجب تجنب المنظفات الكاشطة والمنظفات التي تحتوي على الكلوريدات أو المبيضات، ويجب عدم استخدام حمض الهيدروكلوريك - الذي يتم الوصول إليه أحيانًا لتجريد الأسمنت أو بقايا الملاط - على الفولاذ المقاوم للصدأ على الإطلاق. الهدف من التنظيف في هذه المرحلة هو إزالة الرواسب وكشف السطح السفلي، وليس إزالة المعدن.

هناك شيئان يستحقان ذكرهما بوضوح هنا. يكشف التنظيف؛ فهو لا يُصلح، ولا يُعيد المعدن الذي فقده بالفعل. والسطح الذي تم تنظيفه حديثًا لا يكون تلقائيًا مقاومًا للتآكل حتى تتاح لفيلمه السلبي فرصة لإصلاحه في الهواء.

قراءة الجزء: أربع نقاط تفتيش

قم بإجراء الفحص بترتيب ثابت بحيث يتم تسجيل نفس الملاحظات في كل مرة لمن يقوم بالعمل.

1. أين العلامة؟غالبًا ما يكون الموقع هو الدليل الوحيد الأكثر فائدة. الصدأ الذي يتبع مسار الماء من تركيب الفولاذ الكربوني فوق النقاط باتجاه التلوث الذي يحمله الجريان السطحي. العلامات المركزة تحت رأس التثبيت، داخل المفصلة، ​​تحت خط مانع للتسرب أو تحت النمو البحري تشير إلى شق. النمش المعزول والمنتشر عبر الوجه المفتوح والمكشوف يتصرف بشكل مختلف مرة أخرى.

2. ما الذي يجلس على السطح؟قبل التنظيف، لاحظ ما إذا كانت العلامة عبارة عن تغير لون مسطح، أو رواسب مرتفعة، أو حفرة مميزة. ثم قم بالتنظيف والشطف كما هو مذكور أعلاه ثم إعادة الفحص. يتغير اللون الذي يزول ويترك سطحًا سليمًا خلفه؛ حفرة حقيقية لا تختفي. في حالة الاشتباه في وجود حديد حر، يمكن أن يكون اختبار الفيروكسيل — اختبار فيري سيانيد البوتاسيوم المعترف به في ممارسات التنظيف والتخميل ASTM A380 — أو دورة رذاذ وتجفيف الماء البسيطة بمثابة خطوة فحص بعد التنظيف. ومن الجدير بالذكر أن الفحص البصري جيد في العثور على التلوث الجسيم ولكنه قد يفشل في اكتشاف الأغشية الرقيقة والبقايا الشفافة.

3. كيف تبدو الركيزة بعد التنظيف؟هذه هي الخطوة التي تفصل بين الفئات. إن السطح النظيف الخالي من الحفر أو التقطيع أو الخشونة يتوافق مع تلطيخ السطح أو التلوث القابل للإزالة. السطح الذي لا يزال يُظهر حفرًا منفصلة، ​​أو منخفضًا ضحلًا بأرضية خشنة، قد فقد المعدن، وهذه محادثة مختلفة. من السهل بشكل خاص تفويت تآكل الشقوق، لأنه يمكن أن يتطور بشكل جيد داخل المفصل بينما يبدو الوجه المكشوف حوله نظيفًا.

4. هل يعود؟التكرار هو تشخيصي. البقعة التي تظل تختفي بعد الغسيل المناسب تتصرف مثل رواسب خارجية أو طبقة رقيقة تتأثر بالغلاف الجوي. الصدأ الذي يعود بسرعة في نفس المكان، أو الذي يستمر في البكاء من نفس المفصل، يشير إلى مصدر مستمر - خزان تلوث، أو جيب لا يستنزف أبدًا، أو شق لا يزال يفتقر إلى الأكسجين.

أدلة التفتيش في لمحة

لماذا يحدث ذلك: ثلاث آليات وراء العلامات

أسفل الفئات، هناك ثلاث آليات تشرح معظم ما تراه الساحة بالفعل.

ترسيب الأملاح والرطوبة.ملح البحر استرطابي: فهو يسحب الرطوبة من الهواء ويحمل طبقة مبللة على السطح في الرطوبة حيث يتبخر الماء النظيف وحده. هذا الغشاء عبارة عن إلكتروليت يحتوي على الكلوريد متوضع على المعدن، وحيثما يبقى - وجه محمي نادرًا ما يرى المطر، حافة أفقية، سطح لا يتم شطفه أبدًا - يكفي لتغيير لون السطح. هذه هي الآلية الكامنة وراء تلطيخ الشاي في الغلاف الجوي، وهي ظاهرة سطحية.

حديد اجنبي.عندما تُترك جزيئات من الفولاذ العادي أو منخفض السبائك على سطح غير قابل للصدأ، أو يتم الضغط عليها بواسطة فرشاة سلكية، أو عجلة طحن أو حبال رفع، فإنها تصدأ في ظروف لا يصدأ فيها الفولاذ المقاوم للصدأ المحيط بها. تحتفظ رواسب الصدأ بالرطوبة على الفولاذ وتخلق بالضبط نوع البيئة المحلية المقيدة بالأكسجين والتي يمكن أن يبدأ فيها الهجوم الموضعي. ما يبدو وكأنه صدأ في الأجهزة قد يكون في الواقع صدأ الملوث فوقه.

الشقوق المقيدة بالأكسجين.داخل وصلة محكمة - تحت رأس التثبيت، أو بين الوجوه المثبتة، أو تحت حشية أو رقعة من النمو البحري - يتم استهلاك الأكسجين الموجود في المياه المحبوسة بشكل أسرع مما يمكن استبداله. يصبح الشق مستنفدًا للأكسجين وغنيًا بالكلوريد ومحمضًا قليلاً، ويمكن أن يتحلل الفيلم السلبي بينما يظل السطح المفتوح بجانبه نظيفًا. هذه هي الآلية التي تجعل الشقوق هي الحد العملي لـ 316 في الخدمة المغمورة، ولهذا السبب لا يمكن للمكون أن يظهر أي تأليب على الإطلاق على وجوهه المكشوفة ويظل يتآكل داخل المفصل.

سيكون من السهل جدًا القول إن الفولاذ المقاوم للصدأ يتآكل فقط في حالة عدم وجود الأكسجين. يحتاج الغشاء السلبي إلى الأكسجين لإصلاح نفسه، لكن الهجوم الموضعي يعتمد على الكيمياء المحلية بأكملها - تركيز الكلوريد ودرجة الحرارة والحموضة ومدى تصريف السطح - وليس على غياب الأكسجين وحده.

متى يجب التوقف عن التعامل معها كمشكلة تجميلية؟

لا تحتاج كل علامة بنية إلى إجراء، ولا يمكن التعامل مع كل علامة بقطعة قماش. تقسيم معقول:

• تلطيخ السطح أو التلوث القابل للإزالة- عندما يزيل التنظيف العلامة وتكون الركيزة الموجودة تحتها سليمة، تعامل معها كمسألة صيانة. اغسل، اشطف، جفف، وصحح أي شيء دع الرواسب تتراكم: قم بتحسين الصرف، وإزالة مصدر التلوث، وضبط فترة تنظيف واقعية.
• حديد مجاني مؤكد أو مشتبه به— قم بإزالة مصدر التلوث، ثم قم بمعالجة السطح بحيث يمكن إعادة تشكيل الفيلم السلبي بشكل صحيح. يهدف التخميل إلى إزالة الحديد الحر الخارجي؛ فهو ليس بديلاً عن التنظيف، ولا يزيل الجسيمات المدمجة أو مقياس الصبغة الحرارية، ولا يمكن تطبيقه بنجاح على سطح لا يزال ملوثًا.
• التنقر أو تآكل الشقوق أو أي فقدان مشتبه به للقسم- التوقف عن التعامل مع الجزء كمشكلة تجميلية. بمجرد استهلاك المعدن، خاصة في شق، أو على طول شق، أو عند وصلة حاملة أو اتصال بالغ الأهمية للسلامة، يتحول السؤال من المظهر إلى الملاءمة للغرض. ويعود هذا التقييم إلى مهندس مؤهل، وذلك باستخدام إرشادات الشركة المصنعة، والفحص غير المدمر حيثما كان ذلك مناسبًا. لا يوجد "عمق حفرة مقبول" عالمي يمكن أن توزعه المقالة على الأجهزة الحقيقية.

عندما تكون هناك حاجة إلى معالجة أعمق - التخليل أو التخميل أو التنظيف الكهروكيميائي - يجب أن يتم تنفيذها بواسطة مزود معالجة أسطح مؤهل يعمل وفقًا للمعايير المعمول بها. الوثيقتان اللتان يُشار إليهما غالبًا كإطار المعالجة هما ممارسة ASTM A380 لتنظيف وإزالة الترسبات الكلسية وتخميل أجزاء الفولاذ المقاوم للصدأ، والتي تسرد أيضًا طرق اكتشاف الحديد الحر، ومواصفات ASTM A967 لمعالجات التخميل الكيميائي. لا توفر هذه المقالة عمدًا تركيزات الأحماض أو درجات الحرارة أو أوقات الغمر أو تعليمات الخلط؛ هذه هي متغيرات العملية التي تنتمي إلى مزود المعالجة والمعيار المطبق، وليس إلى ساحة خلط المواد الكيميائية على الرصيف.

ما يجب تحديده قبل أن يتم شحنه

تتم تسوية معظم النزاعات المتعلقة بالعلامات البنية قبل فترة طويلة من وصول أي شيء إلى الماء - فيما يتعلق بما ذكره أمر الشراء وما لم يذكره. يجب على المشترين الذين يرغبون في تجنب الحجة وضع هذه العناصر في المواصفات:

• الدرجة والأدلة- الدرجة الدقيقة المطلوبة، وشهادات المواد أو شهادات المطاحن التي ينبغي أن تصاحبها، مع الكيمياء التي يمكن فحصها مقابل الدرجة المحددة.
• المعالجة السطحية- ما إذا كان سيتم توريد السطح إلى تشطيب محدد، وما إذا كان هناك حاجة إلى أي تخميل أو معالجة سطحية أخرى، وكيفية التحقق من ذلك.
• تفاصيل الصرف والشقوق- الألواح الأساسية والأغطية التي تصرف الماء بدلاً من حبسه، وإلقاء نظرة واضحة على الأماكن التي يمكن أن تؤدي فيها الوصلات الضيقة أو المثبتات العمياء أو خطوط الحشية إلى حدوث شق.
• التعبئة والتغليف والمناولة— التحكم في تلوث الحديد أثناء التصنيع والتشطيب والتعبئة والنقل؛ لا يوجد تنظيف لأسلاك الفولاذ الكربوني؛ الحماية التي تحافظ على الغبار الفولاذي والخراطيش بعيدًا عن الأسطح النهائية.
• التفتيش والقبول- طريقة التفتيش ومعايير القبول المتفق عليها مقدما، بحيث "هل هذا مقبول؟" لديه إجابة محددة بدلا من الرأي.

هذه شروط من جانب المشتري، وليست بيانات حول أي مورد معين. النقطة المهمة هي أنه يمكن تحديد الدرجة وحالة السطح والنظافة والتحقق منها؛ إن تركها ضمنيًا هو ما يحول سؤال الصيانة العادي إلى حجة الضمان.

مناقشة متطلبات المواد والسطح

إذا كنت تحدد أو توفر أجهزة بحرية مقاومة للصدأ وترغب في العمل من خلال ما يتطلبه تعرض معين - الغلاف الجوي أو منطقة الرش أو مغمورة - في الواقع من حيث الدرجة وحالة السطح ومعايير الفحص، فأرسل إلينا موقع المكون وبيئة الخدمة والصور الفوتوغرافية أو الرسومات للجزء. يمكننا مناقشة متطلبات المواد والسطح وفقًا لطلبك ومساعدتك في تحديد معايير القبول التي تصمد عند التسليم.