روش های جلوگیری از خوردگی لوله فولادی

<h2 dir="rtl">پدیده خوردگی چیست؟</h2> <p dir="rtl">خوردگی یک پدیده شیمیایی یا الکتروشیمیایی است که در اثر واکنش فولاد با محیط اطراف یا مواد خورنده اتفاق می افتد؛ با توجه به میزان پتانسیل شیمیایی میل به خوردگی فلزات مختلف متفاوت است؛ از آنجایی که عنصر تشکیل دهنده فولاد، آهن است این ماده میل بالایی به خوردگی دارد که همین موضوع در فلزاتی همانند آلومینیوم، مس و تیتانیوم کمرنگ تر می باشد. ناگفته نماند شرایطی که فلز با آن در تماس است، می تواند تأثیر زیادی بر مدت زمان و میزان خوردگی فلزات داشته باشد. شاید این سؤال برای شما پیش آمده باشد که آیا تمامی فلزات می توانند دچار خوردگی شوند؟ باید گفت بله ولی سرعت خوردگی برخی از فلزات همانند آهن بیشتر است؛ حتی فولادهای آلیاژی زنگ نزن که با عنوان ضد زنگ در بازار شناخته شده اند، به مرور زمان دچار خوردگی می شوند. دسته ای دیگر از فلزات وجود دارند با نام فلزات نجیب، پدیده خوردگی برای این دسته فلزات بسیار کم است همانند رودیم، پالادیم، نقره، پلاتین و .... .</p> <h2 dir="rtl">عوامل تشدید خوردگی لوله های فولادی</h2> <p dir="rtl">برای آن که با پدیده خوردگی به خوبی مقابله کنیم ابتدا باید عوامل ایجاد و تشدید آن را بشناسیم؛ در این قسمت از مقاله راه های جلوگیری از این پدیده آورده شده است.</p> <p dir="rtl">حین خوردگی، فولاد الکترون از دست می دهد که این الکترون ها از طریق موادی که الکترون جذب می کنند، جذب می شود. در این پدیده، اتم های فولاد با اکسیژن موجود در هوا ترکیب شده و به یون آهن تبدیل می گردند. پس با توجه به این توضیحات برای جلوگیری از این خوردگی می توان دو اقدام کلی زیر را انجام داد.</p> <p dir="rtl">&middot; تا حد امکان از تماس فولاد با ماده ای که به آن الکترون می دهد باید جلوگیری کرد.</p> <p dir="rtl">&middot; پتانسیل فولاد را به گونه ای افزایش داد که دیگر الکترون ها تمایلی برای ترک فولاد نداشته باشند.</p> <p dir="rtl">&nbsp;در زیر برخی از عواملی که سبب خوردگی لوله های فولادی می شوند، بررسی شده است:</p> <p dir="rtl">&middot; رطوبت موجود در اطراف لوله</p> <p dir="rtl">&middot; آلودگی و دود های صنعتی اطراف لوله</p> <p dir="rtl">&middot; وجود قارچ و باکتری در محل</p> <p dir="rtl">&middot; در صورت قرار گرفتن لوله در خاک، املاح خاک سبب خوردگی می شوند.</p> <p dir="rtl">&middot; محیط های اسیدی و باز و وجود گازهای خورنده؛ هیدروژن سولفید و هیدروکلریک اسید دو مورد از اسیدهایی هستند که می توانند سبب ایجاد خوردگی شوند.</p> <p dir="rtl">&middot; میکروارگانیسم ها که خوردگی با این عامل، به خوردگی میکروبی معروف است و با توجه به شرایط موجود ممکن است سرعت های متفاوتی داشته باشد.</p> <p dir="rtl">&middot; ماهیت مواد هم می تواند یکی دیگر از پایه ای ترین عوامل فرسایش در لوله های فولادی باشد؛ اختلاف پتانسیل بین دو عنصر می تواند سبب بالاتر بردن سرعت خوردگی و فرسایش این محصول گردد.</p> <p dir="rtl">&middot; تاثیر حرارت بر خوردگی لوله، یکی دیگر از دلایل بالا رفتن سرعت خوردگی، حرارت است زیرا می تواند سرعت واکنش شیمیایی مواد را بالا ببرد.</p> <h2 dir="rtl">بررسی اهمیت محافظت از لوله فولادی در برابر خوردگی</h2> <p dir="rtl">در نظر بگیرید اگر داخل یا خارج از شبکه لوله کشی، خوردگی ایجاد شود، نشتی اتفاق می افتد در نتیجه هزینه های زیادی به هدر رفته و ضررات جبران ناپذیری به سازه وارد می کند؛ از طرفی دیگر اگر لوله های انتقال نفت یا گاز در زیر زمین دچار خوردگی شوند، سرمایه های یک کشور در معرض خطر قرار گرفته و یا نابود می شود. در واقع پیشگیری از خوردگی لوله ها، راهی برای حفاظت از سرمایه، کاهش هزینه های مجدد بازسازی و تعمیر و جلوگیری از سایر خطرات به حساب می آید. به طور کلی خوردگی در لوله های فولادی منجر به اتفاقات نام برده شده در زیر می شود:</p> <p dir="rtl">&middot;&nbsp;بالا رفتن سرعت پمپ و کاهش جریان مواد انتقالی</p> <p dir="rtl">&middot; ایجاد هزینه های تعمیر و نگه داری لوله</p> <p dir="rtl">&middot; کم شدن ضخامت دیواره لوله و به موازات آن کم شدن ضریب تحمل فشار</p> <p dir="rtl">&middot; از بین رفتن خلوص ماده انتقالی در لوله به دلیل شناور شدن قطعات فرسوده و پوسیدگی ها در لوله</p> <h2 dir="rtl">معرفی انواع خوردگی لوله های فولادی</h2> <p dir="rtl">در ادامه انواع خوردگی که ممکن است در لوله فلزی اتفاق بیفتد، معرفی شده است:</p> <p dir="rtl">خوردگی لوله ها بسته به اینکه در خارج یا داخل لوله اتفاق بیفتند به دو دسته خوردگی داخلی و خارجی تقسیم بندی می شوند:</p> <p dir="rtl">خوردگی داخلی: این پدیده همانطور که از نامش پیداست، در داخل لوله اتفاق می افتد. ترکیبات سیالی که در لوله در حال جریان است در این نوع خوردگی تأثیر بسزایی دارد. خوردگی داخلی به دو صورت تنشی و سایشی ممکن است رخ دهد که ریسک ایجاد پدیده خوردگی سایشی را می توان با کم نمودن سرعت انتقال سیال کاهش داد و خوردگی تنشی هم به دلیل وجود هیدروژن سولفید اتفاق می افتد به این صورت که هیدروژن سولفید به فولاد جذب شده و با ساختار آن ترکیب می شود.</p> <p dir="rtl">خوردگی خارجی: به پدیده فرسایشی که در قسمت خارجی لوله اتفاق می افتد، خوردگی خارجی می گویند؛ همانطور که می دانید لوله هایی که در خاک دفن شده اند همگی دارای پوشش حفاظت کاتدی می باشند که این پوشش از تماس فلز با خاک جلوگیری می کند. بنابراین جدایی پوشش از فلز باعث می شود فلز با الکترولیت خاک ارتباط برقرار کند. بسته به میزان املاح موجود در خاک، مقاومت آن، میزان باکتری و قارچ موجود، خوردگی خارجی میزان و انواع متفاوتی دارد.</p> <p dir="rtl">لوله های فولادی بر اساس شکل ظاهری خوردگی که برایشان اتفاق می افتد، متفاوتند؛ و به سه مدل حفره ای، شیاری و گالوانیکی تقسیم می شوند:</p> <p dir="rtl">خوردگی حفره ای: اگر خوردگی به صورت حباب های ریزی در طول لوله باشد، به آن خوردگی حفره ای می گویند؛ ضخامت دیواره لوله و استحکام آن در شدت یا میزان این خوردگی مؤثر است.</p> <p dir="rtl">خوردگی شیاری: یون هایی که در محل اتصالات و جوش های خوردگی وجود دارد، سبب ایجاد خوردگی شیاری می شود.</p> <p dir="rtl">خوردگی گالوانیکی: اگر در سیستم لوله کشی فلز با جنس متفاوت در کنار یکدیگر قرار گیرند؛ خوردگی گالوانیکی ایجاد می شود؛ این مواقع فلزی که پتانسیل شیمیایی بیشتری دارد، زودتر شروع به خورده شدن می کند.</p> <h2 dir="rtl">راهکارهای مقابله با خوردگی لوله های فولادی</h2> <p dir="rtl">همانطور که گفته شد، خوردگی لوله های فولادی از هر نوعی که اتفاق بیفتد، می تواند ضررات جبران ناپذیری به سیستم لوله کشی وارد کند و هزینه های زیادی را به بار آورد. از آنجایی که بیشترین کاربرد لوله ها برای انتقال سیالات است و آن ها زیر خاک دفن می شوند، باید قبل از دفن کردن برای آن ها پوشش های حفاظتی ایجاد کنیم؛ برای این منظور تا کنون پوشش های مختلفی امتحان و مورد استفاده قرار گرفته که در زیر به معرفی برخی از آن ها می پردازیم:</p> <p dir="rtl">پوشش پلی اتیلن: یکی از اولین راه های پیش گیری از خوردگی، برای لوله های فولادی استفاده از پوشش پلی اتیلن است؛ به طوری که می توان یک لایه از این پوشش قیری مانند را بر روی لوله اجرا کرد تا از آن در برابر خوردگی محافظت کند؛ یکی از معایب استفاده از این پوشش که امروزه سبب منسوخ شدن آن هم شده است؛ جدا شدن این پوشش به مرور زمان از سطح لوله است.</p> <p dir="rtl">پوشش اپوکسی: یکی از پوشش های مورد استفاده برای پوشش دهی لوله های فولادی در صنعت، استفاده از اپوکسی است. این کاور برای موقعیت هایی که ظاهر، براقیت و رنگ مورد توجه نیست به وفور استفاده می شود. لازم به ذکر است پوشش اپوکسی از دوام و ماندگاری بالایی برخوردار است. نحوه استفاده از این لوله بدین صورت است که با برس و غلطک به لوله اسپری یا پاشیده می شود تا پوشش لازم جهت جلوگیری از خوردگی ایجاد گردد. این پوشش به صورت یکنواخت لوله را می پوشاند.</p> <p dir="rtl">پوشش آلکیدی: نوع پوشش و نحوه اجرای پوشش آلکید همانند نوع قبلی است. تنها تفاوت این دو روش در ماندگاری و دوام آن هاست که باید گفت آلکیدی، از دوام کمتری برخوردار است. این پوشش براق به مدت 3 الی 5 سال از داخل و خارج لوله های فولادی در برابر خوردگی محافظت می کند.</p> <p dir="rtl">پوشش ضد زنگ: استفاده از رنگ، می تواند پوشش مناسبی برای لوله های فولادی زیر خاک باشد؛ رنگ با کمترین آسیب به لوله می تواند آن را در برابر خوردگی ایمن کند. توجه داشته باشید، رنگ تنها ماده استفاده برای ضد زنگ کردن لوله نیست؛ گالوانیزه کردن فولاد هم راه مناسبی برای محافظت از لوله های فولادی در برابر خوردگی می باشد.</p> <p dir="rtl">پوشش پلی اورتان: یکی از بهترین و ماندگارترین پوشش های موجود، پلی اورتان است که با کمک یک لایه مقاوم لعابی در برابر پوسیدگی و ساییدگی از لوله های فولادی مراقبت می کند. با استفاده از این روش می توان گفت لوله های فولادی 10 سال در امان اند.</p> <p dir="rtl">پوشش دهی تمام نقاط لوله با گالوانیزه کردن آن: می توان گفت در بسیاری از موارد خوردگی در لوله های فولادی از قسمت اتصالات، درز یا جوش آن ها شروع می شود؛ پس یکی از راه های جلوگیری از شروع خوردگی، گالوانیزه نمودن تمامی قسمت های لوله فولادی است. همانطور که می دانید محافظت از لوله های فولادی می تواند نقش بسزایی در عمر و ماندگاری آن ها داشته باشد. استفاده از پوشش گالوانیزه هم بر روی لوله های فولادی در عین اینکه طول عمر آن ها را افزایش می دهد، می تواند قیمت آن را هم بالا ببرد.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="pipeline maintenance.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1653390642016-pipeline%20maintenance.jpg" alt="pipeline maintenance"></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 1 - تعمیر و نگهداری از خطوط لوله</p> <h2 dir="rtl">سایر روش های جلوگیری از خوردگی لوله های فولادی</h2> <p dir="rtl">کمک و استفاده از سایر فلزات: در این روش می توان از ورق های فلزی روی یا منیزیم برای پوشش لوله های فولادی استفاده نمود؛ در این حالت، ورق روی یا منیزیم فلز قربانی این ماجرا می شود تا آسیبی به لوله های فولادی وارد نشود.</p> <p dir="rtl">فاصله گرفتن دو فلز از هم: به عنوان اطلاعات بیشتر بدانید زمانی که دو فلز جنس متفاوت در کنار یکدیگر قرار می گیرند؛ ربایش الکترون اتفاق می افتد بنابراین با ایجاد فاصله یا قرار دادن یک عایق بین آن ها می توان جلوی این اتفاق را گرفت. حفاظت کاتدی می تواند تا حد زیادی در این موضوع تأثیر گذار باشد.</p> <p dir="rtl">دور شدن لوله ها از آب و رطوبت: رطوبت و آب دو عامل اصلی خوردگی لوله های فولادی به حساب می آیند؛ اگر لوله های فولادی برای انتقال سیالاتی به جز آب استفاده می شوند بهتر است پس از رطوبت دور نگه داشته شوند در غیر اینصورت باید ضمن کنترل نمودن دمای آب در لوله، میزان اکسیژن موجود در آن کنترل شود. جالب است بدانید آب گرم نسبت به آب سرد، شانس خوردگی لوله را بالاتر می برد.</p> <p dir="rtl">تمیز نگه داشتن لوله های فولادی: اگر یادتان باشد پیش تر گفته شد وجود قارچ و باکتری در محل می تواند در شدت و شروع خوردگی تأثیر بسزایی بگذارد؛ پس تمیز نگه داشتن لوله یک راه بدون هزینه و آسان است که می تواند حداقل در به تأخیر انداختن خوردگی تأثیر فوق العاده مثبتی داشته باشد.</p> <p dir="rtl">جمع بندی</p> <p dir="rtl">با مطالعه این مقاله دریافتیم که لوله ها همانند سایر مقاطع فولادی، توسط عوامل مختلفی می توانند دچار خوردگی شوند؛ در همین حین عواملی وجود دارند که سرعت واکنش شیمیایی یا همان خوردگی را بالاتر برده و سبب ایجاد خوردگی زودتر از موعد می شوند؛ بنابراین برای جلوگیری از خسارات احتمالی و جبران ناپذیر می بایست قبل از ایجاد خوردگی اقدامات لازم را انجام داد. برخی از متداول ترین راه های پیشگیری از خوردگی لوله های فولادی که در این مقاله هم به آن ها اشاره شد، عبارت است از ایجاد پوشش سطحی یا رنگ آمیزی بر روی فولاد، پوشش آند، آلکیدی، ضد زنگ و ... . اگر شما هم تجربه ای در این زمینه دارید می توانید در بخش دیدگاه با ما و همراهان سایت مدیران آهن به اشتراک بگذارید. برای خرید لوله های فولادی ضد زنگ یا گالوانیزه هم با شماره 03134155 تماس حاصل نمایید.</p>