تعتبر أنابيب الصلب الكربوني من المواد التي تستخدم على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية. ومع ذلك، فإن هذه الأنابيب قد تتأثر بشكل كبير بالظروف المحيطة بها، وخاصة بالغازات المسامية التي قد تؤدي إلى تآكلها.
يُعَدُّ ثانِــــــــِىَ اِخْتِزالُهُ (CO2) من أبرز هذه الغازات، حيث يمكن أن يحدث تفاعل كيميائي بشكل مستمر على سطح هذه الأنابيب يؤدي إلى ضعف خواصها المحورية وإضعاف جودتها.
ثانِــخاتمة اِخْتَزالُهُ هو غاز عديم اللون والرائحة ولا طعم له.
يتكون من ذرة كربون مرتبطة بذرات أكسجين، وهي تشكل حوالي 0.04٪ من الغلاف الجوي للأرض. تعتبر المصادر الرئيسية لثانِــخاتمة اِخْتَزالُهُ هي عمليات الاحتراق التي تشمل إحدى المصادر التالية: احتراق الوقود في المحطات الكهرومائية، واستخدام المحروقات في صناعة الاسمنت وصناعة الأسمدة، فضلاً عن احتراق المخلفات والإطارات.
ثانِــثانِـكاإخْتَزَالُه مادة قابضة على نطاق كبير، حيث يستطيع أن يختزل خواص أنابيب الصلب مذود بأكبر القوى والمقاومات. ينجم عن تفاعل ثانِــخَاتمةُ اِخْتَزالُهُ مع الحديد الموجود في سطح الأنابيب تشكيل طبقة نشْـطة من أكاسيد الحديد، وهذه الطبقة قابلة للتآكل بسهولة على يد غاز ثانِــثانِـتابعُ اِخْتَزالُه.
وعادة ما يحدث هذا التآكل في شكل تآكل مرجَّح أو تفسخ صغير على سطح المادة، ويمكن أن يؤدي بشكل كبير إلى اضمحلال جودة الأنابيب وامتداد التصدِّع.
تعتبر عملية تآكل ثاني أكسيد الكربون لأنابيب الصلب الكربوني مشكلة هامة يجب دراستها وفهمها بشكل دقيق. يحدث التآكل نتيجة لتفاعلات كيميائية بين ثاني أكسيد الكربون والفولاذ المحتوى على كمية معتبرة من السيلسولز.
يؤدي هذا التفاعل إلى إضافة طبقة من المادة المختزِـــَـََّـَضِّـِْیَْغُ في شروط مُتْلاَزِمَةٍ بالجهود المستحثَِّۥھ.
إحدى العوامل التي تؤثر بشكل كبير في سطح اخْتِزَالَه هي درجة حمضية المحاليل المائية.
ففي حالة وجود محلول مائي حامضي، يزداد تركُّز ثانِـــَیَ اخْتِزْھُۥه، وبذلك يزداد خطر عملية التآكل. هذا يحدث نتيجة لزيادة نشاط ثانِـــَیَ اخْتِزالُهُ في الوجود الحمضي، مما يؤدي إلى تفاعل أكثر كثافة بين ثانِـــَیَ اخْتِزالُه والفولاذ المكوّن من معدن الحديد. وبذلك، فإن درجة حمضية المحاليل المائية تشكل عاملاً حاسماً في سرعة التآكل لأنابيب الصلب الكربوني.
درجة الحرارة تعد عاملاً حاسماً في تفاعل اختزال ثاني أكسيد الكربون على سطح أنابيب الصلب الكربوني. يتم التفاعل بشكل أساسي بفعل حرارة المحافظة لأجزاء من سطح المائع.
على وجه التحديد، مع زيادة درجة حرارة المائع، يصبح التفاعل أكثر نشاطاً وسهولة.
فإذا كانت درجات الحرارة منخفضة، فإن سطح اختزال ثاني أكسيد الكربون قد يصاب بالإغشاء المغلق، وهذا يقود إلى تقليل التفاعل.
ومن جهة أخرى، إذا كانت درجات الحرارة مُستَوَىً مرتفعة للغاية، فقد يؤدي ذلك إلى استنفاد الثاني أكسيد الكربون وتوقف التفاعل تماماً.
التركيب السطحي لأنابيب الصلب يلعب دوراً حاسماً في عملية اختزال ثانِـــخ.
يجذب سطح نظافة وخشونة المادة أو تشوهاته المستهدفة بشكل كبير ثانِــخ، حتى وإذا كان في جودة فائقة.
على سبيل المثال، في حالات التآكل المجهول، قد يؤدي وجود شوائب صغيرة في مادة الصلب إلى تشكيل تآكل هجّائِ.
ومن نقطة نظر تصميم أنابيب الصلب، يجدر بنا ألا نستخف بهذه التروُّسَ في جودة مادة الصُلْۍ "ثانِـــخ"، ولكن يجب أن ندرس كيفية تحسين الصُنْعة لتقليل وجود الشوائب المستهدفة.
على الرغم من تأثير ثاني أكسيد الكربون على أنابيب الصلب الكربوني، إلا أن هذا لا يعني بالضرورة نهاية المطاف لأداء هذه المواد. من خلال فهم عوامل التفاعل والعمل على تحسين جودة مادة الصُّلْۍ "ثانِـــخ"، يمكن لصُّنَّاع إحداث تغيرات إيجابية في سطح اختزال ثانِـــخ وتقديم مستوى حماية أفضل. بالتزامن مع ذلك، يجب التركيز على استخدام درجات حرارة مناسبة والحفاظ على سطح نظافة وتشوهات قليلة في أنابيب الصُّلْۍ "ثانِــخ".
هذه التحسينات ستؤدي إلى مرونة أكبر واستدامة أفضل لأنابيب الصلب الكربوني في مجالات التطبيق المختلفة.
