باز دارنده فاز بخار

یکی از روش های نوین ممانعت از خوردگی کف مخازن ذخیره، استفاده از بازدارنده فاز بخار یا Vapor Corrosion Inhibitor یا به اختصار VCI است که برای حفاظت از خوردگی سطح بیرونی کف مخازن به کار می رود . روش VCI‌ برای مخازن تحت ساخت و مخازن ساخته شده قابلیت اجرا دارد. این بازدارنده ها در شرایط محیطی تبخیر/ تصعید شده و با واکنش با رطوبت هوا در سطح زیر کف مخزن، باعث بالا بردن pH و منجر به تشکیل فیلم محافظ در کف مخزن شده و از خوردگی جلوگیری می کنند. به عبارت ساده­ تر، بازدارنده های فاز بخار با تشکیل یک فیلم محافظ در سطح فلز (ورق کف مخزن) از حمله یون های مهاجم و رطوبت ممانعت می­ کنند.
این روش در حال حاضر استاندارد شده که مشخصات و الزامات آن در دو استاندارد زیر آورده شده است:

• API 655 (Vapor Corrosion Inhibitors for Storage Tanks)
• NACE AMPP SP21474 (External Corrosion Control of On-Grade Carbon Steel Storage Tank Bottoms)

حفاظت موقت سطح بیرونی کف مخازن ذخیره قبل از راه اندازی سیستم حفاظت کاتدی یکی از چالش های جدید صنعت است که با توجه به عدم برق رسانی به ترانس های رکتیفایر و بارگیری مخازن بعضاْ دو سال به طول می انجامد، بدیهی است که فرآیند خوردگی طی این مدت متوقف نخواهد شد، بنابراین استفاده از روش VCI به عنوان روش حفاظت موقت در طول این دوره می تواند به محافظت از سطح بیرونی کف مخزن منجر شود.

نفوذ رطوبت، محصولات جوی و املاح خورنده (مانند یون کلر) به زیر کف مخازن، در صورت عدم وجود سیستم حفاظتی مناسب، می تواند خوردگی شدیدی در ورق های پیرامونی و کف مخازن ایجاد نماید. وقوع خوردگی در کف مخازن ذخیره، پیامد های منفی از جمله نشت مواد مضر، خطرات زیست محیطی و ایمنی و همچنین هزینه های تعویض کف و توقف سرویس دهی مخزن را به دنبال خواهد داشت.

برای مخازنی که در سرویس باشند، با توجه به اسناد طراحی ابتدا سوراخکاری جهت نصب نازل ها انجام می شود و در ادامه نازل هایی با طول مشخص در زیر ورق کف مخزن (در محل های سوراخکاری شده) نصب می گردد و در نهایت بازدارنده توسط پمپ دستی توسط نازل ها تزریق می شود. خوردگی کف مخازن ذخیره‌سازی در صورت عدم پیش‌بینی تمهیدات حفاظتی، پدیده‌ای اجتناب‌ناپذیر محسوب می‌شود. در برخی از این مخازن، سیستم حفاظت کاتدی در مرحله طراحی یا ساخت در نظر گرفته نشده و با توجه به بهره‌برداری از مخزن، دسترسی به فضای زیر کف مخزن نیز عملاً امکان‌پذیر نیست. افزون بر این، قطر بزرگ برخی از مخازن و وجود لایه‌های زیست‌محیطی نظیر ژئوممبرین یا ژئوتکستایل، اجرای سیستم حفاظت کاتدی دورچین را نیز با محدودیت‌های جدی مواجه ساخته یا عملاً غیرقابل اجرا می‌نماید. از این‌رو، استفاده از فناوری بازدارنده خوردگی فاز بخار (VCI) به‌عنوان یک راهکار مؤثر و قابل‌اتکا جهت کنترل و کاهش خوردگی کف این‌گونه مخازن توصیه می‌گردد.

فرایند تزریق VCI برای مخازن در حال ساخت بسته به شرایط و فونداسیون مخزن، طراحی می گردد. به منظور تزریق بازدارنده، نازل هایی در زیر ورق مخزن نصب شده و تزریق بازدارنده از نازل ها صورت می پذیرد. با توجه به اینکه فرآیند ساخت و به‌ویژه عملیات جوشکاری مخازن ذخیره‌سازی معمولاً زمان‌بر است، علی‌رغم نصب تجهیزات سیستم حفاظت کاتدی در زیر ورق کف مخازن، راه‌اندازی این سیستم و به‌ عبارت دیگر برقدار نمودن ترانسفورمر–رکتیفایر، عموماً پس از یک بازه زمانی طولانی و در برخی پروژه‌ها حتی یک تا دو سال پس از شروع ساخت انجام می‌پذیرد. بدیهی است که در این فاصله زمانی، فرآیند خوردگی در کف مخازن متوقف نخواهد شد. ازاین‌رو، می‌توان با به‌کارگیری بازدارنده خوردگی فاز بخار (VCI) به‌عنوان یک سیستم حفاظت موقت، نرخ خوردگی کف مخازن را در دوره ساخت و پیش از راه‌اندازی سیستم حفاظت کاتدی به‌طور مؤثر تحت کنترل قرار داد.

برای پایش و ارزیابی VCI از نوعی از کوپن های خوردگی استفاده می شود که مکانیزم عملکرد در این کوپن ها بر اساس تغییر یا عدم تغییر مقاومت الکتریکی کوپن است. کوپن های تغییر مقاومت الکتریکی ER (Electrical Resistance Probe) آن دسته از کوپن هایی هستند که نوک آن ها دارای یک فلز بدون پوشش است که این فلز با قرار گیری در محیط خورنده، خورده شده و مقاومت آن افزایش پیدا می­ کند. تغییرات مقاومت کوپن ER نشان دهنده وضعیت خوردگی در سازه درگیر با الکترولیت مورد تست می باشد. پروب های اندازه ­گیری مقاومت الکتریکی از جنس همان ورق کف مخازن با ابعادی کاملا مشخص می باشند که به آن المان می گویند. زمانی که این المان دچار خوردگی می شود، سطح مقطع آن و در نتیجه مقاومت الکتریکی آن تغییر می کند. زمانی که خوردگی رخ ندهد، مقاومت پروب نیز ثابت می ماند.