15/07/2017
█ زي ما قلنا قبل كدا ان الاستانلســتيل معرض للصدأ ودا يحصل لو سطحه تلوث او حصلت له اي عملية غيرت التركيب المقاوم لسطح المعدن يعني اي عملية تستنزف طبقة الكروما العازلة زي ما شرحنا في موضوع الاستانلســتيل ودرجاته.
█ طيب ايه العمليات اللي ممكن تسبب دا ؟
طبعا اول حاجة الصدأ نفسه لو حصل بالفعل وكمان عملية اللحام او اي تسخين يكون بدرجة كبيرة تؤدي لازالة الطبقة العازلة.
ولما بنقول تسخين اكيد مش بنتكلم عن درجات الحرارة العادية زي تعقيم محطات المياه لحد 85 درجة سيليزية... لا طبعا
انا بتكلم عن حرارة اللهب المباشر اللي بتتعدي المئات من الدرجات.
► ودا نقدر نشوفه بنفسنا لو جيبنا ملعقة طعام وعرضناها لحرارة اللهب مباشرة بنلاقيها بتكون لون بني ودا دليل استنزاف طبقة الكروما وتكوين طبقة مؤكسدة ومحتاجة معالجة بسيطة عشان ترجع تاني والا هاتتعرض الملعقة للصدأ
█ طيب سطح الاستانلســتيل ممكن يتلوث ازاي ؟
يعني بعد عمليات الصيانة واللحام والتركيب ممكن يتبقى اثار شحم او اي بقايا غير نظيفة او حتى بروز ونتوء غير منتظمة تؤدي لتغيير طبيعة الطبقة المقاومة للصدأ
وممكن يكون الملوث دا هو الصدأ نفسه وبقايا اكسيد الحديد الثنائي والثلاثي.
█ لو حبينا نوصل للحل منطقيا من اللي قلناه يبقى احنا محتاجين نرجع السطح دا لطبيعته ازاي؟
► احنا محتاجين نشيل الشحوم والملوثات وننضف مكانها كويس
► ومحتاجين تلميع وجرش وتنعيم السطح من البروز والنتوء
► وفي الاخر محتاجين نعيد اكسدته تاني عشان نعيد تكوين طبقة اكسيد الكروم المقاومة للصدأ
ودا اللي بنسميه Pickling
نقرا مع بعض تعريفها
Pickling
Pickling is the removal of any high temperature scale and any adjacent low chromium layer of metal from the surface of stainless steel by chemical means.
◙ العملية دي بنستخدم فيها حمض قوي او خليط من احماض قوية وعنيفة علشان تعيد عملية الاكسدة للكروم وعلشان كدا اسمها عملية التخليل.
وطبعا لما نقول حمض قوي غالبا من اول الاحماض اللي بتيجي فدماغنا Nitric acid
لكن بنحتاج معاه Hydrofluoric acid لان النيتريك مش هايقدر لوحده يدوب طبقة الاكسيد الملونة نتيجة اللحام او طبقة الصدأ بدرجة مرضية.
█ طيب خليط الاحماض دا ازاي بنطبقه على المنطقة المراد استعادتها؟
عندنا كذا نوع للمنطقة المراد معالجتها:
► اما اجزاء صغيرة متحركة يمكن نقلها زي قطع غيار
► او اجزاء ثابتة كبيرة زي خط انابيب طويل مثبت او سطح ماكينة
► او اماكن دقيقة او محدودة في المساحة.
◙ لو اجزاء ممكن تحريكها وحملها بنستخدم احواض من الخليط الحمضي وبنعمل غمس للاجزاء دي فيها (زي الصورة رقم1)
◙ لو اجزاء كبيرة وثابته زي خطوط الانابيب بتبقى عن طريق تمرير الخليط السائل فيها وملئها لمدة معينة وفي حرارة معينة تخضع للدراسة ثم عملية الغسيل من الحمض.
◙ لو اماكن محددة بنستخدم معجون حمضي ويتم وضعه على المكان المراد معالجته لمدة محددة ودا بيتحضر عن طريق تحميل الاحماض على inert carrier
ولأن العملية بتستخدم احماض قوية جدا فبيكون لها تأثير قوي على سطح المعدن وبتشيل طبقة رقيقة منه مش مجرد تفاعل كيميائي لاستعادة الحماية.
█ اما عملية الــ passivation فهي من اسمها عملية الكساء يعني عمليه استعادة طبقة الكساء (الكروما) المقاومة للصدأ على سطح الاستانلســتيل.
نقرا تعريفها مع بعض ....
Passivation is the regeneration of the passive film that protects stainless steel
لكن هنا بنستخدم احماض اقل قوة وعنف من المستخدم في عملية التخليل.
- زي اننا نستخدم Nitric acid لوحده بدون HF لكن ممكن نستخدم معاه sodium dichromate
- نستخدم citric acid لوحده او برضو نستخدم معاه sodium dichromate
- فاكرين المعلقة اللي سخناها ؟ ممكن نستخدم معاها الليمون لاستعادة حمايتها او ازالة الصدا منها لو حصل.
█ والعملية دي بتحصل بشكل تلقائي بعد التعرض للحمض والخروج من الاحواض او ازالة طبقة المعجون ثم التجفيف والتعرض للهواء.
لكن بتحتاج 24 ساعة عشان توصل لاعلى قدرة على مقاومة الصدأ.
(الصورة رقم 2 بتبين الاستعادة التلقائية لطبقة الكروما بعد التعرض للهواء)
_____________________________
█ طيب علشان نكون واضحين ومحدش يتلخبط ايه الفرق بين التخليل و الكساء ...من الاخر؟
Pickling and Passivation
► التخليل عملية اعنف واقوى وبتشيل طبقة رقيقة من سطح المعدن وعادة بنحتاجها بعد عمليات التثبيت والتركيب لاول مرة وبنستخدم فيها خليط حمضي قوي جدا وخطر جدا .
► لكن الكساء هي عملية اعادة بناء واستعادة لطبيعة السطح المقاوم للصدأ بدون ازالة اي طبقة من سطح المعدن وبيكفينا استخدام حمض واحد فقط ممكن يكون قوي زي النايتريك او ضعيف زي السيتريك.
طبعا محتاجين نأكد على احتياطات السلامة اثناء العملية والغسيل الكافي من الاثار الحمضية بعد العملية.
► لو حابين نرجع للمواصفات الخاصة بالعمليات دي ... دا اسم احد المواصفات القياسية
ASTM A380/A380M-13
Standard Practice for Cleaning, Descaling, and Passivation of Stainless Steel Parts, Equipment, and Systems
ودا غير متاح بشكل مجاني
█ نختم موضوعنا بقى بالكلام العملي
Pickling & Passivation procedures
اولا لازم نعرف ان مفيش طريقة ثابتة لكل انواع الاستانلســتيل
وكل نوع له الـــparameters اللى تناسبه
ثانيا لازم نعرف ان افضل طريقة واقرب نسب تكون بالتجريب والاختبار او بالرجوع للمورد او المصنع علشان كدا انا هاحاول احط طريقة عامة لكن هانلاقي اختلافات بسيطة من مكان لاخر.
ثالثا محتاجين نعرف ان في 3 عوامل اساسية في العمليات دي
1.تركيزات الاحماض
2.درجة الحرارة
3.الوقت
----------------------------------------------------------------
PICKLING TYPICAL PROCEDURE
1.Use a solution consisting of from 5 to 25 percent nitric acid (65 percent strength)
2.and from 1 to 3 percent hydrofluoric acid (50 percent strength), both by volume, in water at a bath temperature of 65 – 80 C degrees.
3.Immerse for 10 to 15 minutes, as determined by test.
4.Scrub as may be required
5.Immediate final thorough rinse in clean hot water and let dry..
Exact proportions of acid are determined by test.
A frequently used solution is 15 percent nitric and either 2 or 3 percent hydrofluoric acids.
Temperature is determined by observation.
When oxide scale is heavy and tenacious, the above sequence may be preceded by a preliminary pickling in sulphuric acid.
------------------------------------------------------------
اما بالنسبة لعملية Passivation
1.Use a solution consisting of 20 percent nitric acid by volume.
in water at a bath temperature of 65 – 80 C degrees for 30 minutes.
2.Neutralize using NaOH 5% by weight for 30 minutes at the same temperature or can be increased to 70-80 C degrees.
3.Immediate final thorough rinse in clean hot water and let dry.
الصورة رقم 3 بتبين قبل وبعد عمليات التخليل والكساء
وبكدا نكون خلصنا
وشكرا 🙂
Ahmad Azzam
14/07/2017
18/06/2017
17/06/2017
17/06/2017
03/06/2017
02/06/2017
07/05/2017
03/05/2017
03/05/2017