خوردگی سرعت در دمای بالا در مخازن کشتی مطالعه DNV

در دنیای پرتلاطم حمل و نقل دریایی، خوردگی در محفظه‌های بار و مخازن بالاست به عنوان یک تهدید نامرئی عمل می‌کند و به طور مداوم ایمنی کشتی و راندمان عملیاتی را به خطر می‌اندازد. تجزیه و تحلیل DNV نشان می‌دهد که خوردگی به رایج‌ترین علت آسیب ساختاری در کشتی‌ها تبدیل شده است. نگران‌کننده‌تر اینکه، بازرسان اغلب متوجه می‌شوند که سیستم‌های پوشش مخازن بسیار زودتر از حد انتظار از کار می‌افتند و دمای بالا به عنوان یک عامل تسریع‌کننده کلیدی ظاهر می‌شود.

نرخ‌های خوردگی واقعی در مخازن بالاست کشتی و محفظه‌های بار اغلب از استانداردهای صنعت و مدل‌های خوردگی تعبیه‌شده انحراف قابل توجهی دارند. داده‌های DNV نشان می‌دهد که مشکلات خوردگی مخازن در طول بازرسی‌های تمدید سوم نفتکش‌ها و فله‌برها به طور چشمگیری افزایش می‌یابد و در بازرسی تمدید چهارم به اوج خود می‌رسد. این نشان می‌دهد که برخی از کشتی‌ها ممکن است تنها حدود دو سوم از طول عمر حفاظت پوشش مورد نیاز توسط استاندارد عملکرد برای پوشش‌های محافظ (PSPC) را به دست آورند.

متخصصان مواد DNV تأکید می‌کنند که خوردگی از یک پیشرفت غیرخطی با عواقب شدیدتر از آنچه معمولاً فرض می‌شود، پیروی می‌کند. هنگامی که پوشش‌های محافظ شروع به از کار افتادن می‌کنند، خوردگی به سرعت گسترش می‌یابد و باعث ایجاد حفره، خوردگی لبه یا خوردگی شیاری می‌شود. تجزیه و تحلیل نشان می‌دهد که بیشتر خوردگی در مناطقی رخ می‌دهد که مشکوک به قرار گرفتن در معرض دمای بالا هستند، جایی که زوال به طور قابل توجهی سریع‌تر پیشرفت می‌کند.

خرابی سیستم پوشش معمولاً ناشی از عوامل متعددی است که با هم تعامل دارند. توسعه خوردگی به شرایط محیطی از جمله شوری، اسیدیته، رطوبت، دما، مدت زمان قرار گرفتن در معرض و وضعیت پوشش بستگی دارد. این متغیرها نرخ‌های خوردگی بسیار غیرخطی ایجاد می‌کنند که در طول زمان به طور قابل توجهی متفاوت است.

در حالی که تولیدکنندگان رنگ بیشتر خرابی‌ها را به آماده‌سازی یا کاربرد نامناسب سطح نسبت می‌دهند، بیمه‌گران دریایی و چارترکنندگان اغلب مشخصات نادرست (عیوب طراحی/کیفیت) یا عملیات فراتر از محدودیت‌های طراحی را مقصر می‌دانند. نمونه‌هایی از این موارد عبارتند از: نگهداری طولانی‌مدت بار در دمای بالا، روش‌های تمیز کردن نامناسب و آسیب مکانیکی در طول عملیات بار/بالاست.

در میان تمام عوامل خوردگی، قرار گرفتن در معرض دمای بالا اغلب نادیده گرفته می‌شود. مدل‌های شبیه‌سازی DNV بر اساس داده‌های آزمایشی واقعی نشان می‌دهد که نرخ خوردگی فولاد کربن برهنه تقریباً 30٪ به ازای هر 10 درجه سانتی‌گراد افزایش دما افزایش می‌یابد. فولاد پوشش‌دار نیز آسیب می‌بیند زیرا گرما پیری پوشش را تسریع می‌کند و باعث خرابی‌های موضعی زودهنگام در نقاط سخت، جوش‌ها و سایر مناطق آسیب‌پذیر می‌شود.

مخازن بالاست مجاور مخازن بار/سوخت گرم شده این پدیده را نشان می‌دهند. بررسی‌های اخیر DNV خوردگی تسریع‌شده فولاد را در چنین فضاهایی نشان داد، حتی زمانی که بررسی‌های کلاس قبلی پوشش‌های آن‌ها را «خوب» ارزیابی کرده بود، که ثابت می‌کند پوشش‌های به ظاهر دست‌نخورده در جلوگیری از خوردگی تحت تنش حرارتی مشکل دارند.

خوردگی عواقب چندوجهی ایجاد می‌کند که بر ایمنی ساختاری، هزینه‌های عملیاتی و خطرات زیست‌محیطی تأثیر می‌گذارد:

• از دست رفتن یکپارچگی ساختاری: خوردگی ضخامت فولاد را از طریق ضایعات موضعی یا عمومی کاهش می‌دهد. در حالی که خوردگی حفره‌ای یا شیاری ممکن است بلافاصله ایمنی کلی را تهدید نکند، اما باعث ایجاد ترک، سوراخ یا بی‌نظمی‌های سطحی می‌شود که منجر به نشت مخزن بالاست می‌شود. این موارد ممکن است باعث آلودگی محیط زیست یا آلودگی بار شوند. چندین جزء ممکن است از طریق اضافه بار «اثر دومینو» از سازه‌های مجاور خورده شده از کار بیفتند.
• افزایش هزینه‌های نگهداری/عملیاتی: خوردگی درمان‌نشده هزینه‌های تعمیر را افزایش می‌دهد. قضاوت نادرست در مورد نرخ‌های خوردگی ممکن است جایگزینی برنامه‌ریزی‌نشده فولاد را در طول بازرسی‌های کلاس ضروری کند و بر هزینه‌های خارج از اجاره یا انطباق با قرارداد تأثیر بگذارد.

مدیریت موثر خوردگی نیازمند استراتژی‌های جامع است که ترکیبی از نگهداری پوشش، بازرسی‌های منظم و ارزیابی‌های حرفه‌ای است:

• نگهداری پوشش: حفظ پوشش‌های محافظ اصلی همچنان موثرترین روش است. تعمیرات باید از مشخصات تولیدکنندگان رنگ توسط پرسنل واجد شرایط پیروی کند تا از خرابی مجدد زودرس جلوگیری شود.
• بازرسی‌های منظم پوشش: برنامه‌های بازرسی سیستماتیک، شناسایی و حل زودهنگام مسائل مربوط به خوردگی را امکان‌پذیر می‌سازد.
• تخصص کلاس DNV: مشاوره زودهنگام امکان ارزیابی صحیح وضعیت مخزن را فراهم می‌کند. DNV برنامه‌های بازرسی بدنه سفارشی را برای مخازن با خوردگی گزارش‌شده یا رتبه‌بندی پوشش «متوسط»/«ضعیف» ارائه می‌دهد، از جمله بازرسی‌های هدفمند بین بازرسی‌های منظم.

دستورالعمل‌های جامع DNV در مورد حفاظت از خوردگی دریایی، روش‌های مربوطه، الزامات فنی، اصول و معیارهای پذیرش را تشریح می‌کند. علامت کلاس COAT-PSPC، کاربرد صحیح پوشش مخزن بار/بالاست را در مراحل ساخت جدید تأیید می‌کند.