دليل كوبونات قياس التآكل

القاعدة الأساسية

يجب أن تطابق سبيكة الكوبون تمامًا المعدن المصنوع منه شبكة الأنابيب أو المبادلات الحرارية في الموقع المراد مراقبته (Matching Metallurgy). فالكوبون يمثّل معدن النظام ويُظهر كيف يتفاعل مع المياه ومع برنامج المعالجة الكيميائية.

مبدأ العمل

• كوبون التآكل قطعة معدنية معيارية مُسبقة الوزن بدقة 0.0001 g ومرقّمة بسيريال فريد.
• تُعرَّض لمياه النظام (Cooling Water / Boiler / Closed Loop) عادةً من 30 إلى 90 يومًا، ثم تُسحب وتُنظَّف وتُوزن.
• معدل التآكل: Corrosion Rate (mpy) = (W × 534) ÷ (D × A × T)، حيث W الفقد في الوزن (mg)، D الكثافة (g/cm³)، A المساحة (in²)، T الزمن (hr) وفق ASTM G1.
• الكوبون يسجّل أثر ظروف المياه على مدى فترة التعرض كلها، فهو مؤشر مبكر موثوق وليس قراءة لحظية.

الكوبونات وفوائدها

1 – Mild Steel C1010

الكود: CO1003750104100

يمثّل: الحديد الكربوني منخفض الكربون (UNS G10100)، وهو معدن معظم خطوط المياه الصناعية وهياكل أبراج التبريد وأنظمة الغلايات.

الفائدة: المعيار الرئيسي لقياس معدل التآكل العام (General Corrosion Rate) للحديد الكربوني، والمؤشر الأول لكفاءة برنامج المعالجة ونجاح مثبطات التآكل (Phosphonate, Zinc, Molybdate, Orthophosphate).

ملاحظة هندسية: القراءة تخص موضع التركيب، وتُستكمل بفحص الحفر (Pitting) والتآكل تحت الرواسب (Under-Deposit Corrosion).

2 – Pre-Treated Mild Steel

الكود: P5054A

يمثّل: الحديد الكربوني بسطح مُجهَّز مسبقًا (M.S. Pre-Treated).

الفائدة: تقليل التباين في الحالة السطحية الابتدائية بين الكوبونات، فتكون المقارنة بين برامج المعالجة أو نقاط القياس أدق وأكثر تكرارًا (Repeatability).

ملاحظة هندسية: نوع المعالجة غير مكتوب على الملصق، ويُؤكَّد من مواصفات المورّد.

3 – Copper CDA110

الكود: CO2334190104100

يمثّل: النحاس (UNS C11000، Cu ≥ 99.9%) في المبردات (Chillers) والمبادلات الحرارية والمكثفات.

الفائدة: مراقبة حساسية النحاس للمؤكسدات (Oxidizing Biocides مثل الكلور والبروم)، وتأكيد فعالية مثبطات النحاس (Azoles مثل Tolyltriazole).

ملاحظة هندسية: يكشف إطلاق أيونات Cu²⁺، وهي سبب رئيسي للتآكل الجلفاني (Galvanic Corrosion) للحديد والألومنيوم في باقي النظام.

4 – Copper CDA110 (الإصدار الثاني)

الكود: COC624190101100

يمثّل: نفس السبيكة ونفس الاستخدام.

الفائدة: نفس الفوائد، لكن الوزن 13.2825 g مقابل 9.5380 g للكود السابق، أي أبعاد قياسية مختلفة.

ملاحظة هندسية: يُختار الكود المطابق لحامل الكوبون (Coupon Holder) في الموقع.

5 – Aluminum Brass CDA687

الكود: CO2064490201100

يمثّل: سبيكة Cu 76–79% / Al 1.8–2.5% / As 0.02–0.06% / Zn (الباقي)، تُستخدم في مبادلات مياه البحر والمياه قليلة الملوحة (Brackish) والأنظمة ذات السرعات العالية.

الفائدة: مراقبة مقاومة النظام للتآكل الناتج عن اصطدام المياه وسرعة تدفقها (Impingement / Erosion-Corrosion)، وتقييم الأوساط عالية الملوحة.

ملاحظة هندسية: الزرنيخ يثبّط Dezincification، والألومنيوم يكوّن غشاءً أكسيديًا واقيًا.

6 – Aluminum AL 1100

الكود: CO2332900104100

يمثّل: الألومنيوم النقي تجاريًا (UNS A91100، Al ≥ 99.0%) في زعانف المبادلات والخزانات والمكونات الألومنيومية.

الفائدة: الألومنيوم معدن مترددّ (Amphoteric) شديد الحساسية لارتفاع pH أو انخفاضه؛ فيعمل مؤشرًا مبكرًا دقيقًا على جودة المياه قبل أن يتضرر الألومنيوم الفعلي في المعدات.

ملاحظة هندسية: يتأثر أيضًا بالكلوريدات وبترسّب النحاس (Copper Plating-Out). هو المرجع للألومنيوم النقي.

7 – Aluminum AL 5083

الكود: COC62 326 0201100

يمثّل: سبيكة Al–Mg بحرية (Mg ≈ 4.0–4.9%)، الأبعاد 76.2 × 12.7 × 1.5 mm.

الفائدة: نفس مبدأ مراقبة pH والكلوريدات لكن لأجزاء الألومنيوم الأعلى متانة والتطبيقات البحرية.

ملاحظة هندسية: يُورَّد في مظروف مُشبَع بمثبط التآكل البخاري (VCI-Impregnated Envelope) لحمايته أثناء التخزين.

8 – Stainless Steel 316

الكود: السيريال A6747 (الملصق بلا Part Number)

يمثّل: الستانلس ستيل 316 (UNS S31600: Cr 16–18% / Ni 10–14% / Mo 2–3%) في المعدات الحرجة والمضخات والأنابيب.

الفائدة: لا يُستخدم لقياس فقدان الوزن العام، لأن المعدن المخمول (Passive) يفقد وزنًا ضئيلًا جدًا؛ بل لاكتشاف ومراقبة التآكل التنقري (Pitting) والشقي (Crevice Corrosion).

ملاحظة هندسية: هذان نوعان من التآكل الموضعي الخطير على شكل ثقوب إبرية عميقة، وينشطان عند ارتفاع الكلوريدات (Cl⁻). يُقيَّم بفحص عمق الحفر وفق ASTM G46.

كيف تختار الكوبون؟

• حديد كربوني: C1010، أو Pre-Treated للمقارنات الدقيقة.
• نحاس ومبادلات نحاسية: CDA110.
• مياه بحر أو ملوحة عالية أو سرعات عالية: CDA687.
• ألومنيوم: AL 1100 للنقي، وAL 5083 للسبيكة البحرية.
• ستانلس: SS 316.
• أنظمة متعددة المعادن (Mixed Metallurgy): أكثر من نوع على نفس الرف (Coupon Rack).

تُثبَّت الكوبونات على حامل عازل كهربائيًا (Insulated Holder) داخل Coupon Rack على خط Bypass، لتفادي التآكل الجلفاني بين الكوبونات المختلفة.