خطة مقاومة الماء لألواح الحافة السفلية لخزانات الفولاذ

خطة مقاومة الماء لألواح حافة قاع الخزان من مادة CTPU

أولاً، المقدمة

حالياً، تتمثل الممارسة الشائعة في الصين لمنع تسرب المياه في قاع خزانات النفط بسد الفجوات بالإسفلت أو بوضع رمل إسفلتي. كما تُستخدم مواد أخرى مثل الإسفلت المطاطي أو الألياف الزجاجية الإيبوكسية للعزل المائي. إلا أن المواد الأولى تعاني من ضعف مقاومة الشيخوخة وقوة التصاق غير كافية؛ أما المواد الثانية فتتسم بمرونة ضعيفة، وتؤدي إلى حدوث تشققات وانفصال بعد الاستخدام، مما يجعل نتائجها غير مرضية. بالإضافة إلى ذلك، ظهرت طرق حماية باستخدام ألواح مطاطية من مركب الإيثيلين-بروبيلين-ديين (EPDM)، لكن سطحها يميل إلى التشقق بسهولة، مما يؤدي إلى فقدان فعاليتها في العزل والحماية من التآكل. ورداً على هذه الحالات، وبعد دراسات ميدانية، طورت شركتنا حلّاً متكاملاً وفعالاً للعزل المائي والوقاية من التآكل، يقوم على أساس طلاء العزل المائي المرن من البوليوريثان CTPU الذي تنتجه شركتنا، حيث تم تعديل التركيبة بإضافة كمية معينة من المواد الحشو إلى CTPU لتصنيع حبيبات ومونة لاصقة. ثم يتم استخدام تقنية وضع شبكة مقاومة للماء من البوليستر لتقوية الطبقة العازلة، وذلك لقطع الطريق أمام وصول العوامل المسببة للتآكل، مثل مياه الأمطار والندى، إلى حواف الألواح وقاع الخزان، وبالتالي تحقيق هدف حماية قاع الخزان.

ثانيًا: أسباب تآكل اللوح الحافِظ لقاع خزان النفط

تحليل أسباب التآكل في الحافة الخارجية لقاعدة خزان النفط: أولاً، يعود السبب إلى أن الجزء الذي يربط القاعدة بقاع الخزان يشهد تمددًا وانكماشًا شعاعيًا في القاعدة مع تغير البيئة، وخاصةً تغير درجة الحرارة. ثانياً، تؤدي التغيرات في حمولة النفط المخزّن في الخزان إلى تشوهه. فعندما يمتلئ الخزان بالسوائل، تنشأ إجهادات دائرية كبيرة بفعل الضغط الهيدروستاتيكي، مما يؤدي إلى حدوث انزياح أفقي في الخزان باتجاه النصف القطر. ونظراً لأن اللوح الحافتي ملحوم بشكلٍ محكم بالقاعدة، فإنه لا يستطيع التوسع نحو الخارج، وبالتالي يحدث تشوه في اللوح الحافتي، مما ينتج عنه إجهاد حافتي. ويتفاعل هذا الإجهاد مع مقاومة القاعدة للوح الحافتي، مما يؤدي إلى تشوه بلاستيكي في المنطقة الخارجية للقاعدة. وعندما يكون الخزان فارغاً، تستعيد قاعدته شكلها الأصلي، لكن اللوح الحافتي يظل منحنياً نحو الأعلى بسبب التشوه البلاستيكي.

تؤدي العوامل المذكورة أعلاه إلى تشكيل فجوة عند الحافة الخارجية لقاعدة خزان النفط، وتتباين حجم هذه الفجوة باستمرار مع حركة الخزان، مما يتيح وسيلة لاختراق بعض عوامل التآكل من الخارج مثل مياه الأمطار والندى. ويؤدي ذلك إلى حدوث تآكل في الفجوات. تتوغل هذه العوامل المسببة للتآكل يومًا بعد يوم، ونظرًا لأن الفجوة ضئيلة جدًا، فإن المياه لا تتبخر بسهولة، فتتراكم لسنوات طويلة بين القاعدة والأساس، مما يتسبب في تآكل كهروكيميائي شديد يؤدي في النهاية إلى حدوث ثقوب وصدأ تحت قاعدة الخزان. ونظراً لأن هذا النوع من التآكل يحدث بين قاعدة الخزان والأساس، فإنه عادةً ما يكون غير مرئي، وبالتالي فهو الأكثر إهمالاً والأكثر خطورة. إن حماية الألواح الطرفية لقاع خزان النفط تتمثل في قطع قناة الاختراق المذكورة أعلاه، ومنع العوامل البيئية وغيرها من اختراق قاع الخزان من الجوانب، وذلك بهدف حماية قاعدة الخزان (وخاصة الألواح الطرفية)، وعزلها عن المياه والغلاف الجوي وغيرهما.

ثالثًا: تدابير الحماية لألواح الحافة السفلية لخزانات النفط

بناءً على التغيرات التي طرأت على الخزان الزيتي المذكور أعلاه وآلية التآكل في الحافة الخارجية للقاعدة، فإن المادة المقاومة للماء المستخدمة في عزل قاعدة الخزان يجب أن تتمتع بخصائص مقاومة للماء، ومقاومة للعوامل الجوية، وتماسك قوي مع الألواح الحافة والقاعدة، بالإضافة إلى مرونة عالية. أما خاصية مقاومة الماء فتقتضي أن تكون طبقة العزل متكاملة ومستمرة، بحيث تمنع بشكل فعلي دخول المياه والهواء وغيرهما من العوامل الخارجية. أما خاصية مقاومة العوامل الجوية فتتطلب أن تتحمل المادة المقاومة للماء التآكل الناتج عن العوامل الجوية والأشعة فوق البنفسجية، دون أن تتشقق بشكل يؤثر على أداء العزل، وأن لا تسيل عند ارتفاع درجات الحرارة ولا تتصدع عند انخفاضها. وتضمن المرونة العالية قدرة المادة على التكيف مع التشوهات التي قد تطرأ على القاعدة نتيجة حركة الخزان أو تغيير الأحمال عليه. وانطلاقًا من المتطلبات المذكورة أعلاه بالنسبة لألواح الحافة من حيث المواد المقاومة للتآكل، قمنا بتطوير مادة خاصة لحماية ألواح الحافة في خزانات تخزين النفط من نوع CTPU، وهي مادة طلاء بوليمرية تتكون من مكونين: المكون الأول عبارة عن معجون ملون يضم مواد مساعدة مثل وكيل تمديد السلسلة والمواد المالئة والأصباغ ومضادات الأكسدة وعوامل امتصاص الأشعة فوق البنفسجية؛ والمكون الثاني عبارة عن بوليمر سابق التشكيل يحتوي على مجموعات أيزوسيانات (-NCO). ومن أبرز خصائص هذه المادة: 1. فعالية عالية في مقاومة الماء؛ 2. التصاق جيد؛ 3. أداء ميكانيكي ممتاز؛ 4. نسبة استطالة وقوة شد مرتفعة؛ 5. عمر افتراضي طويل.

رابعًا: خطة أعمال الصيانة المضادة للتآكل لـ CTPU

تُظهر المخططات التالية عملية إجراءات مقاومة التآكل لألواح الحافة الخارجية لخزانات التخزين:

1. تنظيف سطح الأساس الأسمنتي للخزان.

2. طلاء أساس مقاوم للتآكل باستخدام طلاء مضاد للماء CTPU، ثم لصق شريط مانع للتسرب من البولي إيثيلين (PE).

3. صنع طبقة من حبيبات مادة الطلاء المقاومة للماء CTPU، وتشكيلها على شكل منحدر يساعد على تصريف المياه.

4. معجون مطاطي مرن مقاوم للتآكل ومقاوم للماء من طلاء CTPU بالمسح والدهن

5. بعد تشكيل طبقة المعجون المطاطي المقاوم للتآكل، قم بلصق قماش شبكي مطاطي مقاوم للماء.

6. طلاء الطبقة الثانية من مادة CTPU المقاومة للماء والمقاومة للتآكل والمرنة عن طريق الكشط.

7. طلاء واجهات مقاوم للتآكل والظروف الجوية، مصنوع من مادة CTPU ذات طبقة دهان ملساء.