کاربرد استنلس استیل در تولید مخازن

metallurgy12

عضو انجمن
case-study-asphalt-terminal2.jpg

مقدمه

سولفید هیدروژی گازی سمی، بی رنگ و آتش گیر می باشد که بویی مشابه با تخم مرغ فاسد از خود ساطع می کند. تنفس این گاز خفگی به دنبال دارد. این گاز در غلظت های بالا، در مدت زمانی بسیار کوتاه (در حدود چند دقیقه)، باعث از بین رفتن حس بویایی می شود. سولفید هیدروژن نسبت به هوا سنگین تر می باشد و معمولاً در مناطق با عمق کم جمع می شود. این گاز که دارای اسامی دیگری چون هیدروژن سولفوره، هیدرو سولفوریک اسید، گاز فاضلاب و گاز ترش می باشد، سریعاً جذب ریه شده و مانع از جذب اکسیژن می شود.

ویژگی های عمومی سولفید هیدروژن

هیدروژن سولفید همانطور که قبلاً هم اشاره شد، گازی بدون رنگ و به شدت سمی می باشد. انحلال بالایی در آب داشته و از قابلیت اشتعال و انفجار بالایی برخوردار است. این گاز خطرناک و کشنده می باشد و در غلظت های پایین بوی تخم مرغ گندیده و در غلظت های بالا بوی شیرین دارد. هیدورژن سولفید با غلظت 4 تا 44 درصد، در صورتی که در معرض شعله یا جرقه قرار بگیرد، باعث ایجاد آتش و انفجار خواهد شد. شعله ایجاد شده توسط این گاز دارای رنگی آب بوده که با افزایش دما و گرما، شدت آتش گیری آن بیشتر می شود. این گاز با توجه به اینکه سنگین تر از هواست، در نواحی پایین باقی مانده و در حجم بیشتری از فضا پخش می شود و در صورت اشتعال، خسارات جانی و مالی بسیار زیادی را بر جای می گذارد.
A2000C_AE_chemical plant_01_0.jpg

ویژگی های فنی هیدروژن سولفید

این گاز در دمای 260 درجه سانتی گراد مشتعل می شود، اما بیشترین خطر در خصوص آتش گیری آن مرتبط با زمانی است که در نزدیکی آهن یا فولاد قرار داشته باشد. لوله ها یکی از این موارد هستند به طوری که در چنین مواقعی، هیدروژن سولفید سریعاً با آهن واکنش می دهد و پوسته ای سیاه رنگ و حجیم به نام سولفید آهن تشکیل می دهد. این ماده در صورت ترکیب با اکسیژن هوا منفجر شده و موجب ترکیدن و نرم شدن لوله ها می شود. شعله ی گاز هیدروژن سولفید آبی است و تولید دی اکسید گوگرد می کند. این گاز در آب و هیدروکربن های مایع قابل حل بوده و اثرات خوردگی تدریجی بر روی فلزاتی چون فولاد دارد.

منابع تولید سولفید هیدروژن

از جمله ی منابعی که گاز هیدروژن سولفید تولید می کنند می توان به فرآیند عملیات حفاری، احداث تونل، معادن زغال سنگ، مرداب ها، عملیات حفاری در لایه های زمین به منظور کشف نفت و گاز، تغییرات مواد آلی به وسیله باکتری های موجود در فاضلاب و مجاری آب، گازهای آتش فشانی و از این قبیل موارد اشاره نمود.

کاربردهای سولفید هیدروژن

این گاز در صنایع مختلفی به ویژه نفت، گاز و پتروشیمی به طور گسترده مورد استفاده می گیرد و با توجه به ویژگی هایی که قبلاً به آن اشاره شد، حوادث بسیار زیادی را نیز در سراسر دنیا به وجود آورده است. یکی از کاربردهای این گاز، تولید ترکیبات آلی گوگرددار مانند متان تایول، اتان تایول و تایوگلایسولیک اسید با استفاده از آن می باشد. در آزمایشگاه های شیمی تجزیه، هیدروژن سولفید به عنوان جایگزینی برای تایواستامیدها به عنوان منبع یون های سولفیدی مورد استفاده است. این گاز همچنین برای جداسازی آب سنگین از آب معمولی کاربرد دارد. هیدروژن سولفید به شکل طبیعی در نفت خام، مخازن گاز طبیعی، گازهای آتشفشانی و چشمه های آب گرم وجود دارد. از دیگر کاربردهای آن می توان به صنایع تولید کاغذ، نساجی و همچنین تولید گوگرد، قیر و آسفالت اشاره کرد.

الزامات حمل و نگهداری سولفید هیدروژن

فولادهای کربنی در برابر این گاز مقاومت خوبی دارند، با این حال، مدنظر قرار دادن برخی نکات در طراحی و ساخت ضروری است. اول اینکه بر اثر وجود رطوبت، لایه محافظ سولفید آهن تشکیل می شود. در چنین حالتی و در حضور هوا، احتمال آتش گرفتن و انفجار آن وجود دارد. دوم اینکه این لایه در اثر سایش به راحتی از بین می رود. این گاز در فولادهای بسیار سخت موجب ترک می شود. در چنین موردی، مواد اولیه باید دارای ترکیب شیمیایی بهینه و خواص مکانیکی مطلوب باشند. در نهایت، سولفید هیدروژن تاول هیدرژونی به دنبال خواهد داشت، به ویژه در فولادهای دارای آخال. این تاول بر اثر واکنش این گاز و آهن پدید می آید. بنابراین توصیه شده که در شرایط حاد، آلیاژ مورد استفاده حاوی کمتر از 0.003 درصد گوگرد و 0.025 درصد فسفر باشد.
AIRCON_HC_SPEN_FR_2016_WL_01.jpg


در چنین کاربردی، ورق استیل مارتنزیتی با توجه به سختی بالایش، مستعد به خوردگی تنشی می باشد. تعدادی آلیاژ از جمله گرید 430 و فولادهای سوپرفریتی در ساخت مخازن ذخیره هیدروژن سولفید مقاومت خوبی دارند؛ اما سختی آنها باید محدود شود. انواع ورق استیل نگیر (مثلاً ورق استیل 304) نیز در برابر سولفید هیدروژن مقاوم می باشند. البته در چنین کاربردی اثر یون کلر نباید فراموش شود. مثلاً وجود 500 پی پی ام یون کلر در محلول اشباع این گاز در طول 24 ساعت، ورق استیل 304 کم کربن را با خوردگی تنشی مواجه می کند. همچنین وجود هوا در محلول های سولفید هیدروژن باعث خوردگی بین دانه ای ورق استیل نگیر می گردد.

قیمت تجهیزات حمل و نگهداری هیدروژن سولفید

قیمت این تجهیزات، رابطه مستقیمی با قیمت مواد اولیه (مثلاً قیمت ورق استیل 304) و سازنده دارد. مخازن حمل و نگهداری ساخته شده با کربن استیل، به مراتب ارزانتر از مخازن ساخته شده با آلیاژ 304 می باشد. قیمت ورق استیل 304 با توجه به وجود عناصر آلیاژی چون نیکل و کروم، نسبت به کربن استیل که فاقد چنین عناصری است، گرانتر می باشد و همین موضوع در تعیین قیمت نهایی مخازن حمل و نگهداری گاز سولفید هیدروژن تاثیر گذار خواهد بود.​
 


🔴 لینک های مفید: شبیه ساز منظومه شمسی ,
میزبانی شده توسط سرورهای قدرتمند افیکس هاست

بالا