روش های جلوگیری از خوردگی لوله فولادی
خوردگی لوله فولادی یکی از بزرگترین مشکلاتی می باشد که صنایع گوناگون با آن روبرو می گردند. لوله فولادی با اینکه دارای استحکام و مقاومت بالایی که است. اگر به درستی محافظت نشده یا در شرایط محیطی نامناسب به کار برود. طول عمر خیلی کوتاهی خواهد داشت که این امر بر اساس قیمت لوله فولادی اصلا مقرون به صرفه نمی باشد. و در دراز مدت خسارات مالی سنگینی را به پروژه وارد می نماید.
جهت جلوگیری و کاهش خوردگی لوله فولادی راهکارهایی اندیشیده شده است که جهت انتخاب بهترین و مناسب ترین آنها بایستی ابتدا با عوامل ایجاد کننده این فرسایش و انواع آن آشنا شد.
فرآیند خوردگی لوله فولادی
منظور از خوردگی لوله فولادی مراحلی شیمیایی می باشد که موجب ایجاد تغییرات در مشخصات ظاهری و مکانیکی لوله فولادی خواهد شد. این تغییرات که بر اثر عواملی گوناگون مانند رطوبت بوجود می آیند، غیرقابل برگشت است و باعث فساد و خرابی گسترده لوله ها خواهند شد و عملکرد آن ها را با اختلالات همراه خواهند ساخت.
از طرفی، این مقاطع فولادی اغلب در سیستم لوله کشی صنایع حساسی، مانند: صنعت آب، نفت و گاز بصورت گسترده استفاده می شوند. و هر گونه فساد و خوردگی که یکی از این لوله ها را درگیر نماید. کل سیستم را با مشکل و اختلالات زیر همراه می سازد:
- خوردگی به مرور زمان ضخامت دیواره لوله را کاهش می دهد و آن را در مقابل فشارهای بالای جریان آسیب پذیر خواهد نمود.
- لوله آسیب دیده سرعت جریان سیال را کاهش خواهد داد که به منظور جبران آن ناچار به افزایش سرعت پمپ خواهیم شد.
- خوردگی لوله موجب ریزش و پوسته پوسته شدن لوله می گردد که این پوسته ها در سیال شناور خواهند شد و ناخالصی را به وجود می آورند.
- ترمیم و تعمیر لوله های مشکل دار نیازمند به کارگیری متخصصان و متحمل شدن هزینه های بالا خواهد بود.
به همین علت است که افزایش کیفیت یا راهکارهای جلوگیری از خوردگی این مقاطع فولادی خیلی اهمیت دارد. ولی بایستی در نظر داشت که افزایش کیفیت و مقاومت لوله در مقابل عوامل خورنده موجب افزایش قیمت لوله خواهد شد. با این وجود متحمل شدن هزینه اولیه در دراز مدت صرفه اقتصادی دارد.
عوامل ایجاد خوردگی لوله فولادی
لوله فولادی به دو علت عمده دچار خوردگی خواهد شد:
رطوبت
مقاطع فولادی استحکام و دوام بی نظیری دارند و از آنها استفاده های گسترده ی در صنایع گوناگون خواهد شد. فقط نقطه ضعف بزرگ این مقاطع که استفاده از آنها را با تردید و مشکل همراه می نماید. آسیب پذیری در برابر آب می باشد. این مقاطع به قدری در مقابل این عامل حساس می باشند که حتی نسبت به رطوبت موجود در هوا نیز واکنش نشان می دهند. به همین علت است که در مناطق جغرافیایی ساحلی که میزان بارندگی زیاد می باشد و آب و هوای شرجی دارد، مقاطع فولادی از جمله لوله ها خیلی زودتر و بیشتر دچار خوردگی می گردند.
میکروارگانیسمها
دومین عاملی که باعث خوردگی لوله های فولادی خواهد شد، فعالیت میکروارگانیسمها در درون یا خارج لوله می باشد. این خوردگی که بنام خوردگی میکروبی نیز شناخته می شود. با توجه به شرایط محیط امکان دارد که سرعت کم تری یا بیشتری داشته باشد.
چگونه با خوردگی لوله فولادی مقابله کنیم؟
اولین گام جهت مقابله با خوردگی لوله فولادی آشنایی با عوامل ایجاد کننده آن می باشد که در پاراگراف قبلی بصورت مختصر به آن اشره شد. هر یک از این عوامل به شیوه ی متفاوت باعث ایجاد فرسایش و خوردگی لوله خواهند شد که برای هر نوع از آن راهکارهای در نظر گرفته شده است. در ادامه با انواع خوردگی لوله فولادی آشنا خواهیم شد.
انواع خوردگی لوله فولادی
خوردگی یکنواخت
خوردگی یکنواخت نوعی فرسایش لوله می باشد که بصورت یکسان کلیه طول لوله را درگیر نموده و ضخامت آن را بصورت یکنواخت کاهش می دهد. عامل ایجاد این نوع خوردگی آندها و کاتدها می باشند که با یکدیگر پیل های آندی- کاتدی تشکیل داده و موجب فرسایش لوله خواهند شد.
خوردگی یکنواخت به علت اثر گذاری بر ضخامت کل لوله، وزن آن را کاهش می دهد که با کنترل های منظم و بر اساس با زمان بندی مشخص می توان خیلی زود از آن آگاه شده و مانع از پیشروی بیشتر آن شد.
خوردگی گالوانیکی
اگر در سیستم لوله کشی علاوه بر لوله فولادی از چندین نوع فلز دیگر استفاده شود که با یکدیگر در تماس می باشند. نوعی خوردگی بنام گالوانیکی ایجاد خواهد شد. در این مواقع مقطعی که پتانسیل شیمیایی بیشتری دارد، آغاز به فرسایش و خوردگی خواهد کرد که بصورت رسوب خود را نشان می دهد.
خوردگی حفرهای
نوعی دیگری از خوردگی لوله فولادی که بر اثر فعالیت میکروارگانیسمها ایجاد می گردد. خوردگی حفره ای است. این نوع فرسایش که خسارات جدی و سنگینی را به لوله و تاسیسات وارد می نماید. موجب ایجاد سوراخ های متعدد در اندازه ها و شکل های نامنظمی خواهد شد.
خوردگی شکافی
این نوع خوردگی که بنام خوردگی شیاری نیز شناخته می شود، در درزها و نقاط اتصال لوله رخ می دهد.
پوشش پلی اتیلن
پوشش دهی لوله فولادی با استفاده از روکش پلی اتیلن را شاید بتوان قدیمی ترین نوع محافظت از لوله های فولادی دانست. این پوشش مانند قیر یک لایه عایق بیرونی در اطراف لوله ایجاد نموده است و به این ترتیب از آن در مقابل عوامل خورنده محافظت می نماید. البته این روش عمر درازی ندارد و به مرور زمان روکش به تدریج از لوله جدا خواهد شد.
پوشش اپوکسی
پوشش دهی لوله فولادی با استفاده از اپوکسی یکی از کارآمدترین روش های کاهش خوردگی می باشد. روکش اپوکسی روی ظاهر لوله اثر می گذارد، به همین علت از آن برای محافظت لوله ها در تاسیساتی به کار می رود که رنگ و کدر بودن ظاهر آن مطرح نیست.
جهت ایجاد این پوشش میتوان از اسپری یا غلطک و برس استفاده نمود و کلیه سطح لوله را پوشاند.
پوشش آلکید
پوشش آلکید نوعی دیگری از عایق می باشد که میتواند لوله فولادی را در مقابل عوامل فرسایشی محافظت نماید. این پوشش درست همانند اپوکسی بوسیله اسپری و غلتک سطح لوله را می پوشاند و به مدت سه تا پنج سال آن را محافظت می نماید.
پوشش آلکید در خیلی از جهات شبیه پوشش اپوکسی می باشد. ولی تفاوت های عمده ای این دو نوع پوشش عبارتند از:
- پوشش اپوکسی دوام و استحکام بیشتری به لوله می بخشد.
- آلکید براق اما اپوکسی مات و کدر است.
- به علت مزایای بیشتر، استفاده از پوشش اپوکسی متداول تر می باشد.
پوشش ضد زنگ
مواد ضد زنگ بهترین نوع پوشش دهی برای لوله هایی می باشد که در زیر خاک قرار می گیرند و موجب افزایش مقاومت آن ها در مقابل عوامل فرسایشی خواهد شد.
تمیز نگه داشتن لولهها
یکی از راهکارهای خیلی کم هزینه تمیز نمودن لوله ها با استفاده از بیوکسیدها است. با این کار سطح لوله از باکتری ها، قارچ ها و آلودگی ها پاکسازی گردیده است و خطر خوردگی آن کاهش پیدا می کند.
ثابت نگه داشتن ساختارها
تغییر سیستم های لوله کشی، وارد آوردن ضربات و تکانهای شدید و… از عواملی می باشند که سرعت خوردگی لوله فولادی را به شدت افزایش می دهند. هر حرکتی که موجب ایجاد اصطکاک و ساییدگی شود، باعث پخش شدن مواد خورنده در سطح لوله شده و فرسایش آن را بدنبال خواهد داشت.
محافظت از تماس فلز با فلز در برابر خوردگی لوله فولادی
زمانی که دو فلز از دو نوع متفاوت در کنار همدیگر یا در تماس با هم قرار بگیرند، میان آن ها فعل و انفعالاتی رخ می دهد که موجب ایجاد خوردگی در فلز فعال تر خواهد شد. در این موارد دو فلز با همدیگر وارد تبادلات الکترونی و واکنش های شیمیایی شده که آسیب و خوردگی را به همراه خواهد داشت. در نتیجه بهتر است که با ایجاد یک عایق از این تماس جلوگیری نمود. محافظ های کاتدی و پدهای ضد خوردگی از نمونه عایق هایی می باشند که میتوان از آن ها کمک گرفت.
کنترل آب عبوری از لوله
پیش تر گفتیم که رطوبت یکی از عوامل اصلی و مهم ایجاد خوردگی لوله فولادی می باشد. پس اگر تاسیسات لوله کشی برای انتقال سیالی به غیر از آب به کار می رود. بایستی جهت دور ماندن آن از رطوبت و آب باران و برف تدابیری داشت.
اگر لوله کشی برای جا به جایی آب مورد استفاده قرار می گیرد. می توان با کنترل عوامل تشدید کننده، خوردگی لوله فولادی را به تعویق انداخت. به عنوان مثال با کنترل دمای آب و جلوگیری از افزایش آن می توان گام موثری برای کاهش سرعت خوردگی برداشت. همچنین با کنترل اکسیژن موجود در آب میتوان طول عمر لوله را افزایش داد.
نتیجه گیری نهایی
خوردگی لوله فولادی یکی از بزرگ ترین معضلات و مشکلاتی می باشد که صنایع گوناگون با آن روبرو می باشند. این خوردگی بر اثر عوامل متعددی ایجاد شده که شناخت این عوامل و نوع خوردگی میتواند در انتخاب بهترین راهکار جهت کاهش سرعت فرسایش کمک زیادی نماید.