إن الملحقات البتروكيميائية هي قطع غيار هامة في صناعة الكيماويات البترولية التي تعمل في ظروف قاسية مثل الحرارة والضغط والتآكل وما إلى ذلك. وفي ظل هذه الظروف، يشكل الهاالهيدروجين مسألة مهمة تتطلب الاهتمام. ويشير هشاشة الهيدروجين إلى حدوث تغيرات في الخواص الميكانيكية والهيكل الجزئي للمادة بعد غزو ذرات الهيدروجين، مما يؤدي إلى زيادة في حجم المادة أو حتى إلى تكسرها. ومن ثم، فإن تقييم مخاطر التعرض للهيدروجين بالنسبة للمشفّات ذات الحلقات البتروكيميائية أمر هام للتنبؤ بإسقاط هذه المواد ومنعه. ستبحث هذه المقالة تقييم المخاطر للهيدروجين بالنسبة للفرالات ذات الحلقات البترولية.
ويرتبط إنتاج الهيدروجين بالعديد من العوامل، بما في ذلك طبيعة المواد، وبيئة العمل، وعمليات التصنيع، وما إلى ذلك. وفي صناعة المواد البتروكيميائية، غالباً ما تكون المشفّات ذات الحلقات البتروكيميائية عرضة لدرجات الحرارة العالية والضغط العالي وعوامل التآكل، وهي ظروف تيسر دخول ذرات الهيدروجين. وعندما تتراكم ذرات الهيدروجين في المواد إلى حد ما، فإن ذلك يؤدي إلى انخفاض في الخصائص الميكانيكية للمواد وزيادة في الحجم.
طريقة تقييم المخاطر
الاختبارات المخبرية: يمكن تقييم مدى التعرض للهيدروجين بالنسبة للفرقات ذات الحلقات البتروكيميائية من خلال الاختبارات المختبرية، مثل الملء الكيميائي للهيدروجين واختبار التمدد، وما إلى ذلك. ويمكن لهذه الأساليب أن تحاكي ظروف العمل الفعلية وأن تراقب التغيرات التي تطرأ على المواد بعد غزو ذرات الهيدروجين.
المحاكاة العددية: يمكن استخدام طرائق المحاكاة العددية، مثل التحليل الفوقية المحدودة، لمحاكاة وتحليل سلوك هش الهيدروجين بالنسبة للفرقات ذات الحلقات البتروكيميائية. ويمكن لهذه الطريقة أن تتنبأ بالتغيرات في الأداء الميكانيكي للمواد بعد غزو ذرات الهيدروجين، وتوفر الأساس لتقييم المخاطر.
تقييم الخبراء: يمكن إجراء تقييم شامل لمخاطر التعرض للهيدروجين بالنسبة للفرقات ذات الحلقات البتروكيميائية باستخدام منهجية تقييم الخبراء، بالاقتران مع الاختبارات المختبرية وعمليات المحاكاة العددية. ويمكن لهذا النهج أن يجمع بين عدة عوامل وأن يقدم تقييمات أكثر دقة.
تدابير للحد من خطر التعرض للهيدروجين
اختيار المواد المناسبة: إن اختيار المواد ذات القدرة العالية على المقاومة للهيدروجين هو تدبير هام للحد من خطر التعرض للهيدروجين. وتشمل المواد التي يشيع استخدامها الصلب المصنوعة من السبائك العالية القوة والصلب غير القابل للصدأ، وما إلى ذلك. وهذه المواد، بعد اختراقها بالذرات الهيدروجينية، تتميز بخصائص ميكانيكية أقل ولديها قدرة أفضل لمقاومة التعرض للهيدروجين.
الاستخدام الأمثل لعمليات التصنيع: من خلال الاستخدام الأمثل لعمليات التصنيع مثل الصب والحديد والمعالجة الحرارية، يمكن الحد من أوجه القصور داخل المواد ومن تركيز الإجهاد، مما يؤدي إلى الحد من غزو ذرات الهيدروجين وتراكمها. وفي الوقت نفسه، يمكن لعمليات التصنيع المعقولة أن تزيد من كثافة المادة ومقاومتها للتآكل، مما يزيد من خطر التعرض للهيدروجين.
مراقبة بيئة العمل: التقليل إلى أدنى حد من استخدام المفردات ذات الحلقات البتروكيميائية في درجات الحرارة والضغط العالي والتآكل. وإذا تعذر ذلك، يمكن الحد من اختراق ذرات الهيدروجين وتراكمها من خلال ضبط بارامترات مثل درجة الحرارة والضغط وتركيز عوامل التآكل في بيئة العمل.
تناقش هذه المقالة تقييم المخاطر للهيدروجين بالنسبة للفرالات ذات الحلقات البترولية. وتتيح الاختبارات المختبرية، والمحاكاة العددية، وتقييمات الخبراء، تقييم والتنبؤ بخضوعه للهيدروجين فيما يتعلق بحداقات الفرلانيات ذات الحلقات البتروكيميائية. وفي الوقت نفسه، فإن اتخاذ تدابير من قبيل اختيار المواد المناسبة، والاستخدام الأمثل لعمليات التصنيع، ومراقبة بيئة العمل، يمكن أن يقلل من خطر هشاشة الهيدروجين ويزيد من موثوقية المنتجات وعمرها النافع. وهذا أمر هام لضمان الإنتاج الآمن للصناعات البتروكيميائية.
