ما هي السوائل التي يتم ضخها بشكل شائع بواسطة مضخة لولبية؟

مياه البحر من مصادر جوفية

غالبًا ما تحتوي المياه المالحة المستخرجة من مصادر جوفية على نسبة ملح أعلى بكثير من مياه البحر، تصل في كثير من الأحيان إلى حوالي 30%، أي أقل بقليل من حد الذوبان. وهنا أيضًا، يُعدّ ملح الطعام المكوّن الرئيسي. عادةً ما تكون قيمة الرقم الهيدروجيني منخفضة نسبيًا (تصل إلى حوالي 4)، أي أن الماء حمضي. في حين أن نسبة الأكسجين منخفضة جدًا أو حتى معدومة، قد تصل نسبة كبريتيد الهيدروجين إلى بضع مئات من المليغرامات لكل لتر.

تُعد محاليل الأملاح الحمضية التي تحتوي على كبريتيد الهيدروجين شديدة التآكل وتتطلب مواد خاصة.

نتيجةً لارتفاع نسبة الملح، وبحسب ظروف التشغيل، يُتوقع حدوث ترسبات ملحية بدرجة معينة. في مثل هذه الحالات، يجب اتخاذ تدابير مضادة مناسبة فيما يتعلق بالتصميم والتشغيل واختيار المواد.

التآكل في مياه البحر

لا يقتصر الأمر على ضرورة أن تتمتع المواد المستخدمة بمقاومة عالية للتآكل المنتظم، بل يجب أن تكون مقاومة أيضًا للتآكل الموضعي، وخاصةً التآكل النُقري والتآكل الشقوقي. وتُلاحظ هذه الظواهر التآكلية بشكل خاص في سبائك الحديد ذاتية التخميل (الفولاذ المقاوم للصدأ). أما المضخات الاحتياطية، التي تعمل بشكل متقطع فقط، فهي مُعرّضة لخطر التآكل الناتج عن التوقف؛ لذا يُعتبر غمرها بالماء العذب قبل فترة التوقف أو بدء التشغيل الدوري إجراءً مفيدًا.

مختلفمضخة مياه البحرينبغي تصنيع المكونات من مواد من النوع نفسه لمنع التآكل الجلفاني. ويجب أن يكون فرق الجهد بين المواد المختلفة في أدنى حد ممكن. مع ذلك، إذا اقتضت الضرورة استخدام مواد مختلفة لأسباب تصميمية، فينبغي أن تكون مساحة سطح المعدن الأقل نبلاً الملامس للماء أكبر من مساحة سطح المعدن الأكثر نبلاً. يوضح الشكل 5 معلومات حول خطر التآكل الجلفاني عند دمج أنواع مختلفة من المواد.

قد تؤدي السرعات العالية إلى تآكل المواد. وتزداد خطورة هذه العواقب كلما زادت قوة الوسط وسرعة تدفقه. في حين أن معدل التدفق يؤثر بشكل طفيف فقط على سلوك الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النيكل، فإن الوضع ينعكس عند التعامل مع المواد الحديدية غير المخلوطة وسبائك النحاس. يوضح الشكل 6 معلومات نوعية حول تأثير معدلات التدفق. لذا، يجب مراعاة ما إذا كان الوسط يحتوي على الأكسجين أو كبريتيد الهيدروجين (H₂S). تميل الكميات الكبيرة من كبريتيد الهيدروجين إلى استبعاد وجود الأكسجين؛ وفي هذه الحالة، يكون الوسط حمضيًا قليلاً، حيث تصل درجة حموضته إلى 4.

السلوك المادي

يُقدّم الجدول 1 توصيات بشأن مواد المضخات أو تركيباتها. ما لم يُذكر خلاف ذلك، تنطبق المعلومات التالية على مياه البحر الخالية من أي محتوى من كبريتيد الهيدروجين (H₂S).

الفولاذ غير المخلوط والحديد الزهر

الفولاذ غير المخلوط غير مناسب لمياه البحر، إلا إذا تم تزويده بطبقة واقية مناسبة. يُستخدم الحديد الزهر فقط في السرعات المنخفضة (وهو ممكن في أغلفة السفن)؛ وفي هذه الحالة، يجب استخدام الحماية الكاثودية العادية للأجزاء الداخلية الأخرى.

مصبوبات النيكل الأوستنيتي

إن Ni-Resist 1 و 2 مناسبان فقط للسرعات المتوسطة (حتى حوالي 20 م/ث).