ما الظروف المثلى لتخزين لفائف الفولاذ الكربوني؟

التحكم في الرطوبة لمنع التآكل في لفائف الفولاذ الكربوني

يُعد الحفاظ على الرطوبة النسبية (RH) عند أقل من ٦٠٪ أمرًا بالغ الأهمية لكبح بدء التآكل الكهروكيميائي في لفائف الفولاذ الكربوني المخزَّنة. وعندما تتجاوز الرطوبة المحيطة هذه القيمة الحدية، فإن الرطوبة تمتصُّ بسرعة على أسطح الفولاذ، مشكِّلةً طبقة الإلكتروليت الضرورية للتفاعلات التآكلية. وتُشير البيانات الصناعية إلى أن معدلات التآكل تزداد بنسبة تصل إلى ٣٠٠٪ عندما تتجاوز الرطوبة النسبية ٧٠٪.

القيم الحدِّية الحرجة للرطوبة النسبية وإدارة نقطة الندى

إن الحفاظ على درجات حرارة التخزين عند مستوى يزيد عن نقطة الندى بمقدار ٥ درجات فهرنهايت (أي ما يعادل ٣ درجات مئوية) أمرٌ بالغ الأهمية لتفادي مشاكل التكثُّف في لفات المواد المعدنية المخزَّنة بكميات كبيرة. وفي المستودعات الخاضعة للتحكم المناخي، فإن إجراء فحوصات دورية للرطوبة النسبية يُعَدُّ إجراءً منطقيًّا، لا سيما عندما تكون الأنظمة قادرةً على إرسال تحذيرات تلقائية فور وصول الرطوبة النسبية إلى ٥٠٪، مما يُمكِّن الطاقم من اتخاذ الإجراءات اللازمة قبل تفاقُم المشكلات. كما أن تركيب حواجز بخار عالية الجودة لا تسمح بمرور كمية كبيرة من الرطوبة على كلٍّ من الأرضيات والجدران يساعد في منع ارتفاع الرطوبة من تحت مستوى سطح الأرض، حيث قد تتسبب هذه الرطوبة في تلف المخزون الموضوع على ألواح خرسانية.

آليات التآكل الكهروكيميائي في البيئات عاليّة الرطوبة

عندما تتبلل الأسطح بالرطوبة، تؤدي الفروق في مستويات الأكسجين إلى تكوين خلايا كهروكيميائية صغيرة تبدأ فيها عملية صدأ الحديد (تحول الحديد Fe إلى أيونات Fe2+ وإطلاق إلكترونات). ثم تتفاعل هذه الإلكترونات الحرة لاحقًا مع الأكسجين القريب، مُشكِّلةً أيونات الهيدروكسيد (حيث يتفاعل O2 مع الماء والإلكترونات ليُكوِّن OH-). ويتسارع هذا التفاعل بشكل كبير جدًّا في وجود تلوث بالكلوريد، وقد يؤدي أحيانًا إلى تدهور الطبقات الواقية خلال بضعة أسابيع فقط. ويساعد تدفق الهواء النقي عبر هذه المناطق في تقليل البقع الرطبة التي تبقى عالقة. أما أنظمة المجففات فتعمل بطريقة مختلفة تمامًا، إذ تقوم أساسًا باستخلاص الرطوبة من الهواء، ما يمنع سلسلة التفاعلات الكيميائية برمتها قبل أن تبدأ فعليًّا.

حلول التخزين الخاضعة للتحكم المناخي للفائف الفولاذ الكربوني

أفضل الممارسات في تصميم أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء لمخازن لفائف الفولاذ الكربوني الداخلية

يُعد الحفاظ على بيئة خاضعة للرقابة بشكلٍ دقيق أمرًا بالغ الأهمية عند حفظ المواد. ويجب أن تظل الرطوبة النسبية دون ٥٠٪ لمنع بدء التآكل الكهروكيميائي. وعادةً ما تشمل أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) الجيدة أجهزة إزالة رطوبة قوية تتناسب مع حجم المخزن، ومناطق تحكم في درجة الحرارة قادرة على التكيّف مع فصول السنة المختلفة، بالإضافة إلى عزل مناسب للمباني للحد من مشاكل انتقال الحرارة. كما أن تحديد حجم النظام بدقة يُعد أمراً حاسماً؛ إذ إن الوحدات الكبيرة جداً تُهدر الطاقة فقط عبر التشغيل المتقطع القصير، بينما لا تستطيع الوحدات الصغيرة التعامل مع الزيادات المفاجئة في الرطوبة. وتعمل مبادلات الطاقة في أنظمة التهوية بكفاءة عالية من خلال تجهيز الهواء الخارجي قبل دخوله المساحة، مما يوفّر نحو ٣٠٪ من النفقات التشغيلية مقارنةً بأساليب التهوية القياسية. ولا تنسَ التنظيف الدوري أيضاً؛ فحوض التصريف، والملفات الحرارية، والمرشّحات تحتاج إلى عناية دورية لتفادي نمو العفن الذي يُسرّع من تدهور المعادن مع مرور الوقت.

استراتيجيات التهوية لتقليل التكثّف وركود الهواء

عندما تتراكم الهواء وتتشكل جيوب هوائية في مناطق معينة، فقد يؤدي ذلك إلى مشاكل جادة تتعلق بنقطة الندى. وغالبًا ما تعتمد استراتيجيات التهوية الجيدة على مراوح مُركَّبة في السقف تُحرِّك الهواء ببطءٍ ولكن باستمرارٍ فوق جميع الملفات. وتمنع هذه المراوح إرسال هبات هوائية باردة مباشرةً، والتي قد تؤدي خلاف ذلك إلى ظهور بقع تنخفض فيها درجة الحرارة بشكل مفرط فتحدث عليها عملية التكثيف. وتؤدي فتحات العادم الواقعة على المحيط دورها من خلال طرد الهواء الرطب كلما بدأت درجات الحرارة في التغير بسرعة. ونشاهد هذا الأمر في أغلب الأحيان خلال فصلي الربيع والخريف الصعبين، حيث قد ترتفع نقطة ندى الصباح أكثر من ١٥ درجة فهرنهايت بين النهار والليل. أما في مناطق منصات التحميل، فإن أنظمة الضغط الموجب تعمل كدرعٍ واقيٍ يحول دون تسرب الرطوبة الخارجية. ولأغراض المراقبة، توضع أجهزة الاستشعار بشكل استراتيجي في الأماكن التي تميل إلى حدوث المشكلات، مثل أسفل الملفات، وفي الزوايا التي تلتقي فيها الجدران، وبين الطبقات المتراكبة من المعدات. وتقوم هذه الأجهزة بإرسال المعلومات باستمرارٍ إلى النظام، مما يسمح بضبط سرعات المراوح تلقائيًّا كلما ارتفعت الرطوبة النسبية نحو ٤٥٪، للحفاظ على ظروف آمنة تجنب أي مخاطر تآكل في المستقبل.

بروتوكولات المناولة اليدوية والفصل للفائف الفولاذ الكربوني

التباعد الأمثل، ومواد التثبيت، ومنع تآكل التلامس

يسمح ترك مسافة تبلغ حوالي 12 إلى 18 بوصة بين لفات الفولاذ الكربوني بتدفق هواء مناسب ويمنعها من التلامس مع بعضها البعض، مما قد يتسبب في مشاكل التآكل الغلفاني. وتساعد المواد العازلة (الدُّنَّاج) المصنوعة من الخشب المعالج أو المركبات البوليمرية في رفع اللفات عن أرضيات الخرسانة لمنع امتصاص الرطوبة عبر ظاهرة الشعيرية. ففي الواقع، تمتص الخرسانة الماء بمعدلٍ مثيرٍ للقلق نسبيًّا، وأحيانًا تصل إلى أكثر من 1.5 لتر لكل متر مربع يوميًّا وفقًا لمعايير منظمة الاختبارات والمواد الأمريكية (ASTM). وعند التخزين الأفقي مع توجُّه العين الجانبية لللفة، تساعد الحاملات الخشبية الصلبة في توزيع الوزن بالتساوي دون أن تتلامس أي أجزاء معدنية مع بعضها. أما بالنسبة للتخزين الرأسي حيث تتجه عين اللفة نحو الأعلى، فإننا نحتاج إلى فواصل من البولي إيثيلين غير التفاعلي بين الطبقات للحفاظ على سلامة اللفات. وتؤدي هذه الممارسات التخزينية فعليًّا إلى خفض مشاكل التآكل الشقّي بشكل كبير، لأن احتجاز الرطوبة في المساحات الضيقة يُسرِّع من عملية تكوُّن الصدأ بنسبة تصل إلى ثلاثة أضعاف المعدل الطبيعي، وفق ما ورد في بحث «نايس إمباكت ٢٠٢٢» (NACE IMPACT 2022). وقبل وضع أي شيء تحت اللفات، تحقَّق أيضًا من قيم الأس الهيدروجيني (pH) الخاصة بها. فالأخشاب شديدة القلوية (ذات قيمة pH أعلى من ٩) أو المركبات شديدة الحمضية (ذات قيمة pH أقل من ٤.٥) تبدأ في تحليل المعادن بسرعة مذهلة بمجرد التعرُّض لها، وأحيانًا خلال ثلاثة أيام فقط.

الحد من الرطوبة التكميلية: المواد الماصة للرطوبة وممارسات التخزين الجاف

هل جل السيليكا أم كلوريد الكالسيوم أفضل لحزم لفائف الفولاذ الكربوني المغلقة؟

يتطلب التخزين السليم للفائف الفولاذ الكربوني في المناطق المغلقة استخدام مادة ماصة للرطوبة مناسبة لمنع تكوُّن الصدأ الناتج عن الرطوبة. ويُعد جل السيليكا فعّالًا بما يكفي في معظم الحالات، إذ يمتص كميةً جيدةً من الرطوبة دون أن يؤثر سلبًا على المعدن إذا ما تم لمسه بالصدفة. ولذلك يُعتبر خيارًا مناسبًا عند التعامل مع مستويات الرطوبة المتوسطة في مرافق التخزين. أما كلوريد الكالسيوم فيمتص كمية رطوبة تصل إلى ثلاثة أضعاف ما يمتصه جل السيليكا، مما يجعله مفيدًا جدًّا في الظروف شديدة الرطوبة التي نواجهها أحيانًا. لكن هناك نقطة مهمة يجب أخذها في الاعتبار: فالاحتواء أمرٌ بالغ الأهمية، لأن كلوريد الكالسيوم قادرٌ فعليًّا على تآكل الفولاذ إذا ترك دون رقابة. ولذلك، عند تجميع اللفائف معًا للتخزين طويل الأمد، يجب دائمًا التحقق أولًا من نوع البيئة التي ستُخزَّن فيها قبل اتخاذ قرارٍ بشأن المادة المجففة التي سيتم استخدامها.

• جل السيليكا تعمل بشكل أفضل في التغليف المغلق مع درجات حرارة ثابتة
• كلوريد الكالسيوم يناسب التخزين بكميات كبيرة، لكنه يتطلب فصلًا عازلًا
• كلا النوعين يتطلبان المراقبة والاستبدال عند بلوغ امتصاص الرطوبة ٣٠٪ من وزن المادة

احرص على الحفاظ على الرطوبة النسبية دون ٤٠٪ للحفاظ على سلامة لفائف الفولاذ الكربوني أثناء التخزين الطويل.