هزينههاي خوردگي در صنايع مختلف

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: *هزينه خوردگي در آمريكا در سال ۱۹۹۸ ۳.۲ درصد (GNP) برآورد شد كه در همين سال هزينه مستقيم خوردگي براي ژاپن حدود ۰.۷۷ درصد (GNP) بدست آمد. متاسفانه آمار رسمي راجع به هزينههاي خوردگي در ايران هنوز توليد نشده است. با توجه به شرايط اقليمي و تنوع آب و هوايي ايران، مناطق خورنده زيادي در كشور وجود دارد. خليج فارس و درياي عمان يكي از خورندهترين آبهاي دنيا ميباشند؛ در مركز ايران محيط كويري و صنعتي و در شمال اتمسفر باراني، شرايط مناسبي براي خوردگي تجهيزات فراهم آورده اند.

هزينههاي خوردگي در صنايع مختلف
1- مقدمه
مطالعات نشان داده اند كه خوردگي سازههاي فلزي تاثير قابل ملاحظهاي بر اقتصاد كشورها دارد. اين هزينهها در حوزههايي مانند سازههاي زيربنايي، حمل و نقل، صنايع همگاني، توليدات و صنايع نظامي نمايان ميشود.
اولين مطالعه در زمينه هزينه خوردگي در سال 1949 بوسيله پرفسور اوليگ (استاد دانشگاه MIT) ارائه شد كه كل هزينة خوردگي را با كمك جمع هزينة مواد، عملياتهاي مربوط و هزينههاي مربوط به كنترل خوردگي تخمين زد. گزارش پرفسور اوليگ (Uhlig) اولين گزارشي بود كه باعث توجه به اهميت خوردگي در اقتصاد شد.
در سال 1960 اولين مطالعات (بعد از تخمينهاي پروفسور اوليگ) براي بررسي هزينة خوردگي در آمريكا انجام شد. در اين سال مشخص شد كه هزينة خوردگي در حدود 4% توليد ناخالص ملي است. براساس تحقيق ديگري در همان سال، هزينههاي خوردگي در انگلستان نيز تقريباً مقداري مشابه بدست آمد.
اين گزارش باعث شد تا سال 1980 چندين گزارش در كشورهاي مختلف مثل آمريكا، انگليس و ژاپن در ارتباط با اقتصاد خوردگي ارائه شود. در سال 1975 هزينة خوردگي آمريكا 70 ميليارد دلار در سال محاسبه شد كه 2،4 درصد درآمد ناخالص ملي (GNP) بود گزارش ملي ژاپن كه در سال 1977 ارائه شد حدود 1 تا 2 درصد درآمد ناخالص ملي براي هزينههاي خوردگي در آن كشور را نشان ميداد. براساس گزارش سال 1998 در آمريكا هزينه خوردگي 3.2 درصد (GNP) برآورد شد كه در همين سال هزينه مستقيم خوردگي براي ژاپن حدود 0.77 درصد (GNP) بدست آمد.
با توجه به شرايط اقليمي و تنوع آب وهوايي ايران، مناطق خورنده زيادي در كشور وجود دارد. خليج فارس و درياي عمان يكي از خورندهترين آبهاي دنيا ميباشند. تجهيزاتي كه در اين آبها كار ميكنند (اعم از تجهيزات ثابت مانند اسلكههاي نفتي و سكوها و تجهيزات متحرك مثل نفتكشها، ناوها و ناوچههاي جنگي) تحت شديدترين خوردگيها قرار دارند. در مركز ايران محيط كويري و صنعتي و در شمال اتمسفر باراني، شرايط مناسبي براي خوردگي تجهيزات فراهم آورده اند.
متاسفانه در ايران برروي آمار خوردگي فعاليت زيادي انجام نشده و آماري رسمي در اين زمينه وجود ندارد. اما بر اساس شواهد ميتوان اذعان نمود كه هزينههاي خوردگي در ايران اعدادي نجومي خواهد بود، چراكه اولا در اكثر صنايع مقوله خوردگي كاملا ناشناخته بوده و از روشهاي پيشگيري استفاده نميشود. ثانيا اگر خوردگي در صنعتي شناخته شده باشد از روشهاي پيشگري قديمي و هزينهبر براي مقابله با آن استفاده ميشود. بنابراين تخمينها براي هزينه خوردگي ميتواند بيش از 5 درصد درآمد ناخالص ملي در كشور باشد.

2- مروري بر هزينههاي خوردگي در صنايع مختلف
همانطور كه گفته شد خوردگي پديدهاي است كه در اكثر محيطها اتفاق ميافتد، از اينرو هيچ صنعتي نميتواند از هزينههاي خوردگي در امان باشد. نفت، گاز و پتروشيمي، كارخانجات و صنايع سنگين توليدي (ذوب آهن، فولادسازي و غيره)، حمل و نقل و آب و فاضلاب، از جمله صنايعي هستند كه بهشدت با اين پديده دست به گريبانند. در اين بخش سعي شده است كه هزينههاي خوردگي در هر صنعت بهصورت تفكيك شده ارائه شود، و در هر مورد در صورت امكان مثالي ذكر شود. بايد توجه داشت كه هزينههاي خوردگي شامل مراحل طراحي- مهندسي، انتخاب مواد، نگهداري و تعويض خواهد بود.

2-1- اكتشاف و استخراج نفت و گاز:
تجهيزات حفاري، لولههاي سطحي، مخازن تحت فشار و تانكهاي ذخيره نفت و گاز تحت خوردگي داخلي با نفت و آبي كه شامل CO2 و H2S هستند ميباشد. كنترل خوردگي داخلي در اين حالت فاكتور بسيار مهمي است. نفت موجود در مخازن، بسته به شرايط مخزن نفت، ميزان خورندگي متفاوتي خواهد داشت (از حالت بسيار خورنده مثل نفت ايران تا حالت خورندگي بسيار پايين مثل نفت برنت)، ولي آب موجود در مخازن كه Co2 و H2S حل شده را به همراه دارد، بسيار خورنده است. علاوهبر اين ميكروارگانيسمها ميتوانند به ديواره لولهها حمله كرده و باعث خوردگي شود. خوردگي خارجي در اين صنعت همانند ديگر صنايع است و هزينههاي آن بسيار پايينتر است.

2-2- پالايشگاه نفت
ايران داراي 9 پالايشگاه نفت است. بر اساس آمار غيررسمي، با هزينههاي خوردگي در پالايشگاههاي ايران هر 2 سال يكبار ميتوان يك پالايشگاه جديد ساخت. به علت هزينههاي بالاي پالايشگاه، قيمت تمام شده محصولات نيز بالا بوده و سود كمي عايد پالايشگاهها ميشود.
يك پالايشگاه داراي بيش از 3000 مخزن عملياتي با سايز، شكل، فرم و عملكرد متفاوت است، بهعلاوه هر پالايشگاه داراي حدود 3200 كيلومتر خطوط لوله است كه اكثراً در زير زمين كار گذاشته شده و غيرقابل دسترس است.
داخل اين مخازن و لولهها، مواد خورنده از قبيل آب و نفت قرار دارد. خارج آنها در تماس با اتمسفر و يا خاك است. هر بشكه نفت تصفيه شده حدود Lit8 آب بسيار خورنده كه حاوي H2S و Co2 است توليد ميكند، علاوهبر اين در طول پروسه پالايش اسيدكلريدريك نيز توليد ميشود كه اين اسيد نيز خورندگي بسيار بالايي روي تجهيزات ايجاد ميكند. و همچنين اسيد نفتانيك موجود در نفت نيز باعث خوردگي داخلي در مخازن و لولهها ميشود.
مخازن نگهداري نفت بر روي زمين و لولههاي انتقال آب زيرِ زمين قرار دارند؛ از اينرو خوردگي خارجي براي مخازن و لولهها مطرح ميشود كه ميتوان از حفاظت كاتدي بهره جست.

2-3- صنايع شيميايي، پتروشيمي و دارويي
نوع خوردگيهايي كه در اين 3 صنعت اتفاق ميافتد اكثراً شبيه هم هستند. رايجترين انواع خوردگي عبارتند از: ترك خوردگي كلرايدي، اكسيداسيون، سولفيداسيون، خوردگي در عايقهاي حرارتي و تركخوردگي آمونياكي.
در صنعت دارويي، خوردگي در ذرات آهن موجود در ديوارههاي مخازن، آستر شيشهاي و عايقها اتفاق ميافتد. معمولاً 45 درصد آسيبها در اين 3 صنعت از بابت خوردگي است، لولهها، تانكها، راكتور، شفتها، برجها، كمپرسورها، مبدلهاي حرارتي، گرمكن و بويلر تجهيزاتي هستند كه بهطور مرتب از سرويس خارج ميشود.
در صنايع داروسازي به علت وجود تركيبات كلردار در داروهاي مختلف، ميزان خورندگي تجهيزات بالا ميباشد و تركخوردگي كلريدي بهوجود ميآيد. در صنايع شيميايي و پتروشيمي به علت استفاده از مواد خام اوليه خورنده مثل نفت خام، اسيدها و بازها در مخازن نگهداري، لولهها و تانكها خورندگي شديدي اتفاق ميافتد.

2-4- هزينه خوردگي در صنعت حمل و نقل:
صنعت حمل و نقل بخشي از صنعت ميباشد كه شامل وسايل نقليه و تجهيزات مورد استفاده براي جابهجايي افراد و محصولات (مانند اتومبيل، كشتي، هواپيما و غيره) ميشود. مطالعات نشان ميدهد كه در آمريكا هزينه خوردگي در صنعت حمل و نقل، 5/21 درصد كل هزينهها است.
صنعت حمل و نقل را به 5 دسته وسايل نقليه موتوري، كشتيها، هواپيما، حمل و نقل ريلي و حمل و نقل مواد خطرناك ميتوان تقسيم كرد. در اين بخش به توضيح مختصري در دو مورد اول بسنده ميكنيم:
4-2-1- وسايل نقليه موتوري:
هزينههاي خوردگي در اين بخش داراي 3 مولفه اصلي است: (1) افزايش هزينه ساخت به علت استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگي (2) تعمير و نگهداري به علت خوردگي (3) استهلاك به علت خوردگي.
اين پارامترها به آب و هوا و شرايط اقليمي يك كشور وابسته هستند، به علت تنوع آب و هوايي (شمال و جنوب كشور اتمسفر دريايي و مركز كشور خشك و بياباني) ايران داراي اتمسفر مستعد براي خورندگي وسايل نقليه موتوري ميباشد.
از دهه 70 به بعد سازندگان اتومبيل استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگي را افزايش داده و طراحيهاي اتومبيل را با توجه به خوردگي انجام ميدادند. سازندگان اتومبيل مواد مورد استفاده در سيستم سوخترساني، ترمز و حتي سيستم الكتريكي ماشين را بهخاطر خوردگي تغيير دادند. بيشتر خرابيها در سيستم الكتريكي و الكترونيكي ماشين بهخاطر خوردگي رخ ميداده است.
در طول فرآيند طراحي بايد حدالامكان از تماس دو فلز غيرمشابه و ايجاد تنش و شكاف جلوگيري شود. همچنين استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگي، فولادهاي پوششدار و پليمرها ميتوانند در طراحي به كمك مهندسان بيايند.
2-4-2- كشتيها:
خليج فارس و درياي عمان و حتي درياچه خزر از خورندهترين آبهاي دنيا بهشمار ميروند. از اين رو مساله خوردگي در كشتيهايي كه در اين آبها حركت ميكنند اهميت بهسزايي دارد.
تاثير هزينههاي خوردگي از دو جهت براي كشتيها اهميت دارد:
الف) هزينه مهندسي خوردگي و مواد اضافه شده براي حفاظت از خوردگي در ساخت يك كشتي جديد: اين هزينهها شامل مواد مقاوم در برابر خوردگي، پوششها و نصب سيستمهاي حفاظت كاتدي در طول ساخت است.
ب) هزينههاي تعمير، نگهداري و خوابيدن يك كشتي به علت خوردگي: اين هزينهها شامل تعويض فولاد بدنه و ساير قطعات كه خوردگي زيادي داشته اند، برداشتن پوشش خورده شده و اعمال پوشش جديد و نصب تجهيزات اضافي حفاظت كاتدي ميباشد.

2-5- هزينه خوردگي در سيستم آب آشاميدني
اين بخش از صنعت نيز از خوردگي مصون نيست؛ تجهيزات و لولههاي مورد استفاده در اين صنعت در تماس با آب و خاك هستند كه هر دو محيطي خورنده بهحساب ميآيند.
هزينههاي خوردگي در اين بخش صنعت را ميتوان به 3 دسته تقسيمبندي كرد: 1- هزينه جايگزيني سازههاي فرسوده (تعويض لولهها، تانكها و قطعات مورد استفاده در تصفيهخانهها) 2- هزينههاي پيشگيري و حفاظت 3- هزينههاي هدر رفتن آب (به خاطر شكست لوله، تانك و ساير قطعات).
در حدود 50 درصد هزينههايي كه براي تعمير و نگهداري و بهرهبرداري در سيستم آبرساني كشور صرف ميشود ناشي از هزينههاي خوردگي ميباشد.
مورد سوم يعني هزينههاي هدر رفتن آب در كشور، چندان مورد توجه متوليان قرار نگرفته است. اين امر شايد بهدليل بياهميت جلوه كردن هدر رفتن آب از ديد سازمان آب و فاضلاب باشد. بر اساس آمار، در آمريكا حدود 15 درصد آب تصفيه شده هدر ميرود و اين رقم در ايران حدود 30 درصد ميباشد.
سيستم انتقال و توزيع آب را ميتوان با كمك پوششهاي سيماني بر روي لولههاي فولادي از خوردگي داخلي حفاظت نمود. حفاظت از خوردگي خارجي را هم ميتوان به كمك پوششها و حفاظت كاتدي انجام داد.

علاوهبر موارد ذكر شده خوردگي در صنايع توليد و انتقال برق، شبكههاي انتقال گاز، مخابرات و اسكلههاي دريايي در فرودگاهها، بزرگراهها، خطوط راهآهن، صنايع نظامي، نيروگاه اتمي، كارخانجات توليد كاغذ، صنعت كشاورزي، صنعت الكترونيك و حتي معادن اتفاق ميافتد.

3- نتيجهگيري
با آمار و ارقامي كه در بالا به آن اشاره شد پي ميبريم كه هزينههاي خوردگي در كشورها حجم بسيار بالايي از سرمايههاي ملي را در برميگيرد.
با نيم نگاهي كوتاه به تجربه ديگر كشورها، ملاحظه ميشود كه بسياري از كشورها در حال حاضر تمهيدات مناسبي را جهت مقابله با آسيبهاي ناشي از خردگي انديشيده و بهكار ميگيرند.
بهعنوان مثال ارتش آمريكا در سال 2001 با تبليغات وسيع اعلام كرد كه هزينههاي خوردگي در ارتش از 10 ميليارد دلار در سال 2000 به 8 ميليارد دلار در سال 2001 كاهش پيدا كرده است.
يك نياز اساسي كه متخصصين خوردگي در آمريكا احساس كردند، انجام مطالعات سيستماتيك براي تخمين هزينه خوردگي فلزي بر اقتصاد آمريكا و تدوين يك استراتژي براي كاهش هزينههاي خوردگي بوده است. در همين راستا براساس گفتگوهاي انجام گرفته بين جامعه مهندسان خوردگي آمريكا (NACE) و اعضاي كنگره و وزارت حمل و نقل
(US DOT) طرح اصلاحي براي هزينه خوردگي در حمل و نقل در قرن 21 ارائه شد كه در 1998 مورد پذيرش كنگره قرار گرفت.
در سال 2001 پروژه هزينههاي خوردگي Corrosion Cost)) در آمريكا ارائه شد كه در اين گزارش هزينه مستقيم خوردگي با تحليل 26 بخش از صنعت كه اطلاعات كاملي از خوردگي داشتند انجام گرفت و اطلاعات استخراجي با برونيابي نتايج براي كل بخشهاي كشور تعميم داده شد. در نهايت كل هزينه مستقيم خوردگي تخمين زده شده 276 ميليارد دلار در سال كه معادل 1،3 درصد كل GNP آمريكا بود. همچنين هزينههاي غيرمستقيم خوردگي نيز بهصورت محافظهكارانه معادل هزينههاي مستقيم لحاظ شد. از اينرو ميتوان گفت هزينه كلي وارد بر آمريكا از بابت خوردگي بيش از 6 درصد GNP خواهد بود.
اكثر متخصصين كشور معتقدند كه ما ابتدا نياز به يك حركت اساسي در زمينه تهيه آمار كاملا رسمي در زمينه خوردگي داريم، تا ابعاد خوردگي در تمام صنايع بهطور كامل مشخص شود. در مرحله بعد ميتوان با تدوين استراتژي پيشگيري از خوردگي با كمك مجلس، صنايع را ملزم كرد تا يكسري حداقلها را در زمينه خوردگي در مديريت خود لحاظ نمايند.
استراتژيهاي پيشگيري ميتواند شامل موارد زير باشد:
1- افزايش آگاهي از هزينههاي بالاي خوردگي و پتانسيلهاي كاهش هزينه.
2- تغيير اين نگرش غلط كه كاري در مورد كاهش هزينههاي خوردگي نميتوان انجام داد.
3- تغيير سياستها، قوانين، استانداردها و تمرين مديريت تا جاييكه هزينههاي خوردگي را از طريق مديريت اثربخش خوردگي كاهش دهيم.
4- افزايش آموزش و مهارت كارمندان بهمنظور شناخت و شناسايي روشهاي كنترل خوردگي.
5- بازنگري در فرآيند طراحي محصولات در راستاي جلوگيري از افزايش هزينههاي خوردگي.
6- طراحي و تدوين متدهاي پيشبيني پيشرفته در عمر محصول و تشخيص در حين فرآيند.
7- ايجاد فناوريهاي پيشرفته كنترل خوردگي كه از تحقيقات بهوجود ميآيد.

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 487]