طراحی صنعتی

مهندس طراح ماشین آلات و تجهیزات صنعتی نقش موثری در کاهش هزینه های سرسام آور خوردگی بر عهده دارد، یک طراح باید:

1. از همکاری های فنی که در دسترس او می باشد آگاه باشد.
2. در تعیین مواد مناسب خط مشی درستی داشته باشد.
3. توانایی گزینشی مقرون به صرفه از روش های متعدد کنترل خوردگی برای کاربرد مورد نظر داشته باشد.

کارخانجات بزرگ به ویژه در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی گروه های مهندسی، موادی در اختیار دارند که این مهندسان مجرب به طور مستقیم با طراحان به منظور کاهش خوردگی همکاری می کنند.

مهندسان مواد، شناخت خوبی از فرآیندها و مسائل خوردگی موجود در کارخانه های تولیدی دارند. آن ها جهت مشاوره در زمینه مشکلات طراحی، به یاری طراحان می شتابند. طراح نیز که به نوبه خود در بروز مشکلات با کارشناس مهندسی مواد همکاری می نماید باید دارای اطلاعات کافی از خوردگی باشد، مساله اصلی، پیشگیری از وقوع خوردگی در «زمان طراحی» و پیش از ساخته شدن کارخانه می باشد.

طراح بایستی تجربیات پیشین را مرور کند و سپس بر اساس قابلیت مواد در کار مورد نظر، ایمنی و مسائل اقتصادی را مد نظر داشته باشد. مناسب ترین مواد الزاما، گران ترین و ارزان ترین آن ها نیست. به عنوان مثال، اگر کلیه تجهیزات در یک کاربرد خاص از پلاتین ساخته شود، مشکلات خوردگی آن بسیار کم خواهد بود. البته کارخانه ای که از پلاتین ساخته شده باشد بسیار گران تمام خواهد شد. مهندسان طراح باید از برترین مواد بهینه برای کاربردهای مشخص استفاده کنند. مفهوم روشن بهینه عبارت است از این که ماده با نازل ترین قیمت، کار مطمئن و مناسب را انجام دهد.

رعایت اصول طراحی صحیح تا حد زیادی می تواند خوردگی را کنترل نماید. نکات مهم که باید در طراحی به آن ها توجه نمود عبارتند از: امکان تعویض آسان قطعات در معرض خوردگی، استفاده بیش تر از جوش به جای پرچ، در نظر گرفتن سهم خوردگی (خصوصا خوردگی مشخص یکنواخت)، حذف تمرکز تنش (خصوصا در آلیاژهای حساس به ترک تنشی)، حذف زاویه های حرکتی تند سیال (به خصوص در سرعت های زیاد)، یکنواختی شیب حرارتی، اجتناب از به کارگیری فلزاتی با اختلاف پتانسیل زیاد در اتصال با هم، در حد امکان جلوگیری از ورود اکسیژن یا مواد موثر در خوردگی به محیط، طراحی درست سیستم تخلیه در مخازن، حذف مکان های سکون سیال، عدم استفاده از مواد متخلخل مثل چوب و آزبست، اجتناب از سرعت های بالا در مورد سیالات، ایجاد امکان بازرسی مداوم در مخازن.

کنترل خوردگی از مهم ترین دغدغه های مهندسین در یک واحد صنعتی است. به همین دلیل برخی از طراحی ها بر اساس محاسبات خوردگی و کنترل آن انجام می شود. در روش طراحی بر پایه میزان خوردگی اساسا مشکلاتی که در هنگام استفاده از یک سیستم در ارتباط با خوردگی ممکن است به وجود آید، مورد بررسی دقیق تر قرار خواهد گرفت. در این روش ده مرحله در نظر گرفته شده است که هر کدام از آن ها به نوعی با کنترل خوردگی ارتباط دارند. این مراحل ده گانه عبارتند از:

• مرحله اول: تعیین محیط
• مرحله دوم: تعیین مواد
• مرحله سوم: تعیین شرایط اولیه و ثانویه
• مرحله چهارم: تعیین حالات بحرانی
• مرحله پنجم: تعیین عیوب و سطح فعالیت ها
• مرحله ششم: ایجاد قالبی آماری
• مرحله هفتم: آزمون های تسریع یافته
• مرحله هشتم: پیش بینی
• مرحله نهم: مانیتورینگ، ارزیابی و پس خور
• مرحله دهم: اصلاح

تدوین چنین روشی تنها شاید بخشی از اهمیت کنترل خوردگی را نشان دهد. به هر صورت در واحدهای صنعتی که هر روزه وسیع تر و مکانیزه تر می شود، هزینه تعمیرات و نگهداری تجهیزات فاکتور مهمی در سود دهی آن ها محسوب می شود. رشد موازی فناوری ها و مهارت ها در این روش ها استفاده می کنند که حداکثر میزان اطمینان و حداقل میزان صدمات را به دنبال داشته باشد.

علاوه بر آن، عمر یک سیستم به ماکزیمم عمر طراحی آن بستگی دارد و این بدان معنی است که یک سیستم نمی تواند به طور پیوسته و برای همیشه کار کند. سیستم باید برای کارکرد و مشکلات معمول بهینه شود، به این معنا که اگر سیستم به خاطر شکست قطعه ای دچار آسیب شود، باید به گونه ای عمل کند که کم ترین آسیب را به کارکرد مجموعه وارد کند. به عنوان مثال، امکان تعویض قطعاتی که هر چند وقت یک بار دچار آسیب می شوند، ساده باشد.