صفحه نخست » پژوهش » خدمات » مواد و خوردگی

حوزه فعالیت مواد و خوردگی

1-خوردگی و حفاظت فلزات

·         حفاظت کاتدی

·         ارزیابی بازدارنده­های خوردگی در برجهای خنک کننده

·         نرم افزار زنگ پایش

·         استقرار المانهای مدیریت خوردگی

·         برگزاری دوره­های آموزشی دانش مدیریت خوردگی و مدیریت خوردگی

2-پوشش

·         پوشش­های پلیمری و حفاظت فلزات

·         پوشش­های حفاظتی / ترمیمی / تقویتی سازه­های بتنی

·         پوشش-های سرامیکی بر روی نسوز کوره­ها

3- انتخاب مواد مهندسی

·            مشاوره در خصوص انتخاب مواد مهندسی در صنایع پتروشیمی

·        بانک اطلاعاتی در زمینه متریال انتخاب شده در piping مجتمع‌های پتروشیمی

·         مشاوره در زمینه شناسایی و بررسی مکانیزم‌های تخریب در تأسیسات و تجهیزات فرآیندی و ارائه راهکار جهت پیشگیری و کاهش اثر آنها

پروژه­های انجام شده در صنعت

پروژه پژوهشی اجرای پوشش سرامیکی بر روی نسوزهای یکی از کوره های واحد الفین پتروشیمی مروارید

1-     پروژه اجرای پوششهای پلیمری نفوذ ناپذیر در جهت ترمیم و مقاوم سازی سازه outfall پتروشیمی مبین

2-     پروژه اجرای پوششهای پلیمری نفوذ ناپذیر در جهت ترمیم و مقاوم سازی سازه حوضچهMEG  و ویر باکس پتروشیمی مروارید

3-     پروژه اجرای پوششهای پلیمری نفوذ ناپذیر در جهت ترمیم و مقاوم سازی پایلهای اسکله پتروشیمی مروارید

4-     پروژه اجرای سیستم پایش و اندازه گیری خوردگی در نیروگاه پتروشیمی مبین

5-     انجام آنالیزهای استاندارد لازم بر روی جرم های نسوز پتروشیمی پردیس و تعیین کیفیت

ارزیابی بازدارنده­های خوردگی در برجهای خنک کننده

بررسی و مونـیتورینگ خوردگی حفره‌ای در مبدل‌های حرارتی مجتمع پتروشیمی بندر امام،  

ارزیابی فنی و اقتصادی بازدارنده های خوردگی و رسوب در سال 86 و 87 در اشل صنعتی(20 شرکت )

با توجه به هزینه گزافی که جهت ترمیم قسمت‌های خورده شده، می شود و بار مالی که سیستم به علت از کار افتادگی غیر منتظره خواهد داشت لزوم کنترل خوردگی واحد‌های صنعتی در حین کار از هر نظری ضروری و لازم است. یکی از روش های مهم کنترل و جلوگیری از خوردگی و رسوب در مبدل‌های حرارتی سیستم خنک کننده صنایع پتروشیمی استفاده از بازدارنده‌های خوردگی و رسوب می باشد. انتخاب بازدارنده خوردگی و رسوب مناسب برای سیستم‌های خنک کننده از اهمیت بالائی برخوردار است. در این پروژه تعداد بیست مجموعه از مواد شیمیایی ، جهت جلوگیری از خوردگی حفره‌ای و یکنواخت و جلوگیری از تشکیل رسوب و مشکلات ناشی از آن، مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. این بررسی ها توسط روش‌های متعدد از جمله استفاده از پنج پایلوت برج خنک کننده، منحنی های الکتروشیمی پلاریزاسیون پتانسیودینامیک (تافل)، غوطه‌وری و دستگاه Corrater انجام شد. در تمام ارزیابی‌ها از فولاد کربنی ساده و استنلس استیل در آب خام مجتمع پتروشیمی بندر امام و آب خام مجتمع شیمیایی رازی حاوی بازدارنده‌های مختلف استفاده شد. آب گردشی در پایلوت برج خنک کننده در همه دوره‌های ارزیابی بازدارنده‌ها با دمای 50 تا 55 درجه سانتیگراد و با سرعت m/s2-6/0 و  Skin Temp. 70oC و شرایط آنالیز کیفی آب مطابق شرایط عملیاتی مجتمع ارزیابی گردید در هر دوره ارزیابی در لوپ های پایلوت خنک کننده لوله و کوپن خوردگی نصب شد که پس از پایان هر دوره ارزیابی (25 روزه) بازدارنده ها به منظور تعیین سرعت خوردگی و میزان رسوبگذاری به روش اختلاف وزن،‌ لوله‌ها و کوپن‌های خوردگی شستشو و توزین شدند. همچنین در طول مدت هر دوره ارزیابی با دستگاه Corrater سرعت‌های خوردگی یکنواخت و حفره‌ای به ترتیب با روش‌های مقاومت پلاریزاسیون خوردگی و نویز الکتروشیمیایی یکبار در ساعت پایش شدند.

طراحی و ساخت سیستم پایش Online  برج خنک

خوردگی و رسوب گذاری از دیر باز مشکلات عدیده­ای را برای صنعت بوجود آورده است. هزینه­های ناشی از خوردگی و رسوب گذاری بسیار زیاد و بعضا باور نکردنی است. تنها در آمریکا که یکی از قویترین و بزرگترین کشورهای صنعتی است میزان خوردگی 5% تولید ناخالص ملی را شامل می­شود.

در ایران هزینه های ناشی از خـــــوردگی و رسوب گذاری بسیار بالا است( خصوصا در نقاط جـــنوب کشور و صنایع پتروشیمی مــستقر در آن با توجه به اتمسفر خورنده، محیط، آب مورد استفاده و فرآیـــــند موجود در صنایع پتروشیمی) بدین منظور ارزیابی و آنالیز عوامل خورنده و پایش مداوم آن در کنترل و کاهش نرخ خوردگی بـــسیار موثر است. دراین پرو‍ژه، با طراحی و ســــاخت دستگاه

(On Line Monitoring & Technology Analysing) اقدام به کنترل و ثبت پارامترهای موثر خوردگی در برج­های خنک کننده می­کند

مزایای پایش On Line :

·         سرعت پاسخ

·         قابلیت آشکار سازی لحظه به لحظه تغییرات

·         عدم نیاز به کاربرهای خیلی ماهر

·         هزینه نگهداری نسبتا پایین

·         قابلیت کنترل با گرفتن و فرستادن سیگنال

·         امکان اعلام خطر یا تغییر مسیر سیال مورد آزمایش

5

d

پوشش­های پلیمری و حفاظت فلزات

پوشش های ضدخوردگی یا نفوذ ناپذیر ویژه محیط­های اسیدی و قلیایی

این پوشش پلیمری جهت اتصال، چسباندن دو فلز هم‌جنس و یا غیر هم جنس مانند آهن و چوب و یا چوب و سیمان و یا آهن و سیمان به کار می­رود. از نمونه پوشش شده می­توان در محیط های آبی، محیط­های خورنده اسیدی و یا قلیایی در محدوده دمایی 40 تا 50 درجه سانتیگراد استفاده کرد.

موارد مصرف:

از این پوشش می­توان برای ضد آب کردن و یا عایق­کردن کیت و بردهای الکتریکی در کامپیوتر و...سیستم­های ابزار دقیق و غیره استفاده نمود. این پوشش هدایت الکتریکی ندارد. اما احتمالا امواج الکترومغناطیس را تقویت می­کند. ضخامت این پوشش از 150 میکرون تا5/1 میلی متر در نوسان می باشد.

از این پوشش می­توان جهت عایق کردن و جلوگیری از ریزش آب به سیم پیچ الکتروموتورها که به عنوان AntiShortage خریداری می شود و سبب جلوگیری از سوختن سیم پیچ ها می شوند استفاده کرد.

این پوشش را تقریبا می توان بر روی تمام فلزاتی که کاربردهای صنعتی دارند مانند آهن، مس،‌آلومینیوم و آلیاژهای آنها و نیز چوب، فیبر کائوچو و حتی لاستیک های مصنوعی به کار برد و آنها را از نفوذ آب و املاح خورنده ایزوله نمود.xc

تدوین دانش فنی و اجرای پوشش های پلیمری مقاوم در محیط آب ژاول

آب ژاول محلولی است از ۱۰ تا ۱۶ درصد هیپوکلریت سدیم (NaOCl) در آب.

 محیط آب ژاول بدلیل آزاد کردن یون های Clo- و Cl- و OH - یکی از خورنده ترین محیط های شیمیایی می باشند. هر ساله هزینه های زیادی صرف تعمیر و نگهداری تانک های واکنش و نگهداری، لوله های تخلیه و بارگیری و مسیرهای انتقال در محیط های یاد شده می گردد.

در حال حاضر از پوشش های مختلفی از جمله PVC, CPVC و Rubber Lining در این موارد استفاده می شود که علاوه بر هزینه های سنگین، مشکلات اعمال نیز دارند.

پوشش ارایه شده توسط این شرکت،  بر پایه فرمول های ارایه شده از رزین های اپوکسی ساخت داخل و...پلی یورتان است که علاوه بر کاربرد سریع و آسان پوشش ( قابلیت اعمال در ضخامت های بالا تا ضخامت های چند میلیمتر)، هزینه مواد اولیه و اعمال سریع، چسبندگی عالی به سطوح فلزی و قدرت ضربه پذیری خوب، مقاومت شیمیایی بسیار خوبی نیز در مقابل محیط یاد شده دارد.

در مواردی از این پوشش می توان به عنوان مواد درزگیر به جای عملیات جوشکاری استفاده کرد.

as

پوشش­های ترمیم سازه­های بتنی

ساخت بتن پلیمر تزریقی جهت استحکام سازه های بتنی تخریب شده در اشل نیمه صنعتی در شرکت آب نیرو پتروشیمی بندرامام

بتن پلیمر تزریقی اختلاط کاملی است از یک نوع پلیمر ترموست و سنگدانه های الک شده استاندارد در دانه بندی های مشخص با توجه به شرایط محل اعمال و ضخامت بتن.

 در این پروژه ابتدا بتن خورده شده و تخریب شده با استفاده از بتن جدید و استاندارد با عیار 350 ترمیم گردید سپس جهت استحکام و جلوگیری از نفوذ و خوردگی بتن از بتن پلیمر با دانه بندی  mm5-2 استفاده شده است و در دیواره ها پس از چند سری پوشش اپوکسی ویژه توسط الیاف شیشه ای تقویت گردید. ضخامت بتن پلیمر اعمال شده حدود cm 5-3 است.

که قادر است در محیط های مختلف آبی، اسیدی و قلیایی مقاومت شیمیایی مناسبی را از خود نشان دهد.

از این روش برای سطوح خیس که مرتبا با جریان پساب های اسیدی و قلیایی مرتب و مداوم در تماس هستند مانند Manhole، مجاری ورودی و خروجی پساب ها و خطوط انتقال آن در صنایع مختلف استفاده نمود.

ساخت نوعی از پوشش پلی یورتان به عنوان Middle/ Top Coat

فرمول بندی های ارائه شده بر پایه پلی اورتان عموما طوری طراحی می شود تا چندین واکنش متفاوت ایزو سیانات را به طور همزمان به پیش برد .تقریبا تمام واکنش ها گرمازا هستند و معمولا انرژی کافی، برای پخت پلیمر و انجام فرآیندهایی مثل پرکردن قالب و فوم شدن را فراهم می کنند. از کاتالیست مناسب برای ایجاد تعادل سرعت واکنش های گوناگون و کنترل سرعت کلی پخت در طی فرآیند استفاده می شوند.

پلی یورتان ساخته شده در این شرکت، از نوع رزین های پلی یورتان دو جزئی و بدون حلال و از روش پوشش دهی یک باره برای استفاده در محیط های خورنده می باشد. جز اول پلی ال و جزدوم ایزوسیانات می باشد. از کاتالیست های آلی فلزی نیز برای تسریع در عمل شبکه ای کردن استفاده شده است. برای بهتر شدن خواص پوشش از یک سیستم پخت دو مرحله ای ابتکاری استفاده شد تا علاوه بر بهبود خواص پوشش، شاخص حباب آن نیز کاهش یابد.

نتایج برخی آزمون های انجام شده در ذیل آورده شده است:

 

آزمون

نتیجه

استاندارد

آزمون چسبندگی

20-30 kg/cm2

ASTM D-3359

آزمون ضربه پذیری

12 ضربه

ASTM D-2794

آزمون خمش

175-135

ASTM D-1737

تست خراش پذیری

25-35 kg/cm2

ASTM D-2197

آزمایش های محیط های خورنده

مقاومت شیمیایی مناسبی در محیط های استن ، زایلین و آب نمک با غلظت 250 gr/lit پس از یکماه

ASTM 1995

مقاومت اتمسفری

در برابر UV محیط شیمیایی مناطق صنعتی پس از نه ماه بدون تخریب شیمیایی بوده است .

ASTM 1995

7

  

تهیه یک تاخیر انداز جدید جهت بهبود و افزایش زمان Pot life رزین های اپوکسی

پوشش های دو جزئی از یک رزین و هاردنر تشکیل شده اند. واکنش شبکه­ای شدن رزین زمانی آغاز می­شود که هاردنر به رزین اضافه گردد. واکنش شیمیایی رزین اپوکسی و هاردنر بسیار شدید بوده و گرمای زیادی آزاد می­کند، که این عمل موجب ژل شدن مخلوط در محیط واکنش شده، از اعمال پوشش برای سطوح صنعتی جلوگیری می­کند. برای رفع این مشکل روش های متفاوتی وجود دارد. از آن جمله: استفاده از حلال ها، پایین آوردن دما و یا ترکیبات تاخیر انداز جهت بهبود و افزایش زمان Pot life می­باشد.تاخیر انداز تهیه شده در این شرکت ، با افزایش پات لایف تا 6 برابر، زمان مناسبی برای پوشش دهی فراهم می­کند.

بر روی پوشش ساخته شده توسط این تاخیر انداز و نمونه مشابه بدون تاخیر انداز، تست ها و آزمایشات متفاوتی انجام پذیرفته که نتایج آن را در ذیل آورده شده است:

Test type

نمونه ی با تاخیر انداز

نمونه ی بدون تاخیر انداز

Elongation (%)افزایش طول) )

6.3

0.1

Izod (kJ/m2)ضربه)  )

2.85

0.09

Tensile Strength (Kg/cm2)(کشش)

414.1

50

Abrasion (%)

90×10 (-6)

700

Falling ball (lb/in2)

40

285

Hardness (No. of period)

87 |120 sec

145

Flexibility

Negative

210

Adhision (lb/in2)

900-1500

200-300

کامپوزیت بتن پلیمر

در طراحی بتن برای مناطق مختلف می بایست علاوه بر مسأله مقاومت و تحمل بارها در طول مدت بهره‌دهی، پایایی و دوام آن نیز مد نظر قرار گیرد. بسیاری از سازه های بتن آرمه موجود در دنیا در اثر تماس با سولفاتها ، کلریدها و سایر عوامل خورنده، دچارآسیب­های اساسی شده­اند . این مساله هزینه­های زیادی را برای تعمیر، بازسازی و یا تعویض سازه­های آسیب دیده در سراسر دنیا موجب شده است.

تکنولوژی­های جدید در ارتباط با ساخت بتن­های جدید منجر به تولید کامپوزیت بتن پلیمر گردیده است. آزمایشات مختلف بیانگر این نکته است که کامپوزیت بتن پلیمر دارای درصد خوردگی بسیار پایین­تر و مقاومت مکانیکی بسیار بالاتر می­باشد. برای ساخت بتن­های ویژه در شرایط خاص نیاز به استفاده از افزودنی­های مختلفی می­باشد. دیرگیر، زودگیـر، افزودنی منبسط کننده، ضدیخ بتن، هوازای بتن، ضد آب کننده بتن، روان کننده و فوق روان کننده و ژل میکروسیلیس از جمله رایج ترین افزودنی های بتن می باشند.

کامپوزیت بتن پلیمر یا بتن رزینی شامل یک چسباننده­ی پلیمری است،( که ممکن است ترموپلاستیک باشند اما غالبا یک پلیمر ترموست می­باشد) و یک پرکننده ی معدنی مانند شن وماسه ، شن ، و یا سنگ گسسته است.

کامپوزیت بتن پلیمر مقاومت بیشتر در برابر مواد شیمیایی و مواد خورنده ، جذب آب کمتر و پایداری بالاتر در مقابل پدیده یخ زدگی ذوب نسبت به بتن سیمان پرتلند رایج دارند.

نقش ماتریس پلیمری و تغییرات آن در مساله دوام کامپوزیت­ها باید در نظر گرفته شود. نقش اولیه ی ماتریس در کامپوزیت انتقال تنش بین الیاف، محافظت از سطح الیاف در مقابل ساییدگی مکانیکی و ایجاد مانعی در مقابل محیط نامناسب است. همچنین ماتریس نقش به سزایی در انتقال تنش برشی در صفحه ی کامپوزیت ایفا می کند.

ll

پوشش‌های سرامیکی بر روی نسوز کوره­ها

با توجه به پیشرفت­های روز افزون صنعت، مسئله صرفه­جویی در مصرف انرژی و افزایش عمر قطعات استفاده شده به عنوان مزیتی رقابتی برای صنایع پیشرو تلقی می­گردد. از این رو صرفه­جویی در مصرف انرژی در کوره­ها اهمیت ویژه­ای دارد و تلاش­های بسیاری برای کاهش مصرف انرژی و کاهش اتلاف انرژی در کوره­ها انجام گرفته است. در چند سال اخیر استفاده از موادی با ضریب نشر بالا در دیوار­های داخلی کوره­های صنعتی یکی از اقداماتی است که به منظور بهبود عملکرد کوره و کاهش در مصرف سوخت مورد استفاده قرار می­گیرد.

 قابلیت نشر توانایی یک ماده در جذب و دوباره نشر کردن انرژی تابشی می­باشد. یک جسم سیاه در حالت تئوری دارای قابلیت انتشار 1 و بهترین بازتاب کننده نشر با عدد صفر می­باشد ولی در واقعیت تمامی مواد ضریب نشری بین 0 تا 1 دارند که با استفاده از پوشش­های با قابلیت نشر بالا می­توان این ضریب را تا 95/0 افزایش داد.

شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی پس از 2 سال پژوهش و انجام آزمایشات متعدد موفق به کسب دانش فنی ساخت این نوع پوشش­ها وثبت اختراع ملی شده است، این پوشش­ها در ابعاد پایلوت ابتدا تست و نتایج اولیه مثبتی از عملکرد این پوشش دریافت شده است.در ادامه، در این پروژه اعمال پوشش و بررسی عملکرد پوشش در مقیاس صنعتی در یکی از کوره های الفین پتروشیمی مروارید انجام شده است که کاهش مصرف سوخت، کاهش اتلاف از استک و افزایش راندمان کوره را در برداشته است. همچنین اتلاف کمتر از استک بهبودهای زیست محیطی را نیز در بر دارد.

پروژه­های پژوهشی انجام شده در شرکت پژوهش و قناوری پتروشیمی در زمینه پوشش های با ضریب نشر بالا

ردیف

عنوان پروژه

کد پروژه

1

ساخت پوشش سرامیکی با ضریب نشر بالا مورد استفاده در سطح دیر گدازهای داخل کوره های احتراق، در مقیاس آزمایشگاهی

870248705

2

بهینه سازی پوشش با ضریب نشر بالا مورد استفاده در سطح دیر گدازهای داخل کوره های احتراق در صنعت در مقیاس آزمایشگاهی و نیمه صنعتی

870279102

3

شبیه سازی نرم افزاری حرارتی کوره در حضور پوشش و بدون آن

870279104

4

ساخت دستگاه کالیبراتور ترمومتر مادون قرمز و اندازه­گیر ضریب صدور محفظه­های بسته

870279302

5

اعمال پوشش های سرامیکی در کوره الفین مارون به صورت پایلوت

850279010

6

تست میدانی پوشش­های سرامیکی بر روی نسوزهای یکی از کوره­های واحد الفین پتروشیمی مروارید

850279303