روش های جلوگیری از خوردگی لوله فولادی

<h2>خوردگی لوله های فولادی</h2> <p>پس از ابداع روش هایی برای تولید انبوه فولاد، این آلیاژ گرانبها توانست در تمام صنایع جایگاه ویژه ای به دست آورد. یکی از صنایعی که امروزه بقای آن به محصولات فولادی وابسته است سیستم های لوله کشی ست. استحکام و دوام فولاد در برابر دما و فشار بالا در کنار در دسترس بودن و قیمت مناسب موجب شده است تا در بسیاری از سیستم های لوله کشی استفاده از لوله های فولادی انتخاب اول باشد. اما با این وجود فولاد نیز معایبی دارد که مهمترین آن آسیب پذیر بودن در برابر خوردگی و زنگ زدگی ست.</p> <p>خوردگی باعث می شود تا به مرور زمان از جرم لوله کاسته شود و استحکام خود را در برابر فشار و دمای سیال از دست بدهند. در بسیاری از موارد نشتی و ترکیدگی لوله های فولادی به دلیل پوسیدگی و خوردگی آن ها اتفاق می افتد.</p> <p>علاوه بر آن زنگ زدگی نیز می تواند باعث تجمع رسوبات درون لوله و گرفتی آن شود. پس لازم است تا برای حل این مشکل راه حلی اندیشیده شود. اما پیش از آنکه راه های مقابله با خوردگی در لوله های فولادی را بررسی کنیم مختصری در خصوص فرایند خوردگی و عوامل موثر برخوردگی فولاد صحبت خواهیم کرد. واضح است که برای مقابله با خوردگی باید عواملی که موجب خوردگی می شوند را برطرف کرد.</p> <blockquote> <p>بیشتر مطالعه کنید: آیا خوردگی لوله باعث انسداد آن می شود؟</p> </blockquote> <h2>عوامل موثر بر خوردگی لوله</h2> <p>برای آنکه با چیزی مقابله کرد ابتدا باید آن را خوب شناخت. به همین دلیل بهتر است ما هم با خوردگی فولاد بیشتر آشنا شویم.</p> <p>در زمان خوردگی فلز که اینجا فولاد است الکترون از دست می دهد. این الکترون از طریق الکترولیت به ماده ای دیگر که پذیرای این الکترون هاست منتقل می شود. در خوردگی فولاد، اتم های فولاد با اکسیژن هوا ترکیب می شوند و تبدیل به یون آهن می شوند. با توجه به این توضیح کلی برای جلوگیری از خوردگی فولاد می توان اقدامات زیر را انجام داد</p> <ul> <li>الکترولیت را حذف کرد یا تماس فولاد با آن را تا حد امکان کاهش داد</li> <li>از تماس فولاد با ماده ای به آن الکترون بدهد جلوگیری کرد</li> <li>سطح پتانسیل فولاد را بالا برد به گونه ای که الکترون ها تمایلی به ترک فولاد نداشته باشند.</li> </ul> <p>هر کدام از این راه حل ها را می توان به صورت جزئی تر بررسی کرد و تا متوجه شویم کدامیک از آن ها در خصوص لوله های فولادی می تواند کاربرد داشته باشد.</p> <p>البته در بحث خوردگی برخی عوامل می توانند فرایند خوردگی را تشدید کنند. به عنوان مثال آب خود یک الکترولیت است که باعث زنگ زدن آهن می شود اما همین آب حاوی نمک باشد توانایی حمل جریان در آن به شدت افزایش می یابد و آهن سریعتر زنگ می زند. به همین دلیل است که فولادهایی که در معرض آب دریا قرار دارند سریعتر خورده می شوند. از دیگر مواردی که باعث تشدید خوردگی می شود وجود دودهای صنعتی حاوی اسید یا باز است که توانایی حمل الکتریسیته را زیاد می کند. به همین دلیل است که در محیط های شهری یا صنعتی سرعت خوردگی نسبت به محیط های خارج از شهر بیشتر است. یکی دیگر از مواردی که باعث افزایش سرعت خوردگی می شود خاک است. خاک رسانای خوبی برای الکتریسیته است و می تواند سرعت خوردگی را زیاد کند. این مساله از این جهت حائز اهمیت است که بسیاری از لوله های فولادی در زیر زمین دفن می شوند و خاک می تواند سرعت فرایند خوردگی را در آن ها سرعت بخشد. البته همه ی خاک ها به یک میزان روی خوردگی تاثیر گذار نیستند و میزان رطوبت و املاح خاک در سرعت خوردگی موثرند.</p> <p>به عنوان یکی دیگر از عوامل افزایش سرعت خوردگی لوله های فولادی می توان به محیط های اسید یا بازی اشاره کرد.</p> <p>پس تا اینجا علاوه بر عوامل مؤثر بر خوردگی با برخی فاکتورهایی که سرعت خوردگی را افزایش میدهند نیز آشنا شدیم.</p> <h2>هزینه های خوردگی لوله های فولادی</h2> <p>اما چرا اصلا باید با خوردگی لوله ها مقابله کرد و مانع آن شد؟ جواب بسیار ساده است. چون خوردگی بسیار مخرب و هزینه زاست. بر اساس تحقیقات انجام شده خوردگی اصلی ترین عاملی ست که قابلیت اطمینان خطوط انتقال را تحت تاثیر قرار می دهد. تنها در ایالت متحده آمریکا سالانه در حدود ۷ میلیارد دلار برای نگهداری،&zwnj; نظارت و تعویض خوصوص نفت و گاز هزینه می شود که بیش از ۸۰ درصد این هزینه مربوط به خوردگی ست.</p> <p>خوردگی از چند طریق موجب ایجاد هزینه در خطوط می شود. خوردگی باعث فرسودگی و تخریب لوله ها می شود. تعمیر و نگهداری از لوله نیاز به نیروی انسانی و همچنین صرف هزینه دارد. همچین در اثر ایجاد حوادثی مانند نشتی ناشی از خوردگی، آتش&zwnj;سوزی، اتلاف مواد، قطع شدن خطوط انتقال و اخلال در ارسال و دریافت مواد همگی باعث تحمیل هزینه های مستقیم و غیر مستقیم می شود.</p> <blockquote> <p>بیشتر مطالعه کنید: انواع لوله صنعتی و اتصالات</p> </blockquote> <h2>روش های مقابله با خوردگی لوله فولادی</h2> <p>با توجه به مطالبی که گفته شد شاید بتوان تا حدی روش هایی که برای مقابله با خوردگی در لوله ها پیشنهاد می شود را حدس زد. روش های حفاظت از خطوط لوله در برابر خوردگی را می توان به ۴ دسته تقسیم کرد.</p> <h3>نگهداری و تمیز کردن</h3> <p>هنگامی که از محافظت لوله های فولادی در برابر خوردگی صحبت می کنیم تمیز کردن و نگهداری از لوله ها در بالای لیست قرار می گیرد. تمیز کردن منظم لوله ها در جلوگیری از خوردگی آن ها بسیار تاثیر گذار است. باید به طور مرتب خطوط لوله را تمیز کرد. چنانچه قسمتی از خط لوله دچار خوردگی شده است باید به سرعت نسبت به برطرف کردن آن اقدام کرد چرا که خوردگی پس از ایجاد شدن می تواند با سرعت بیشتری منتشر شود.</p> <p>محیط اطراف خطوط لوله را نیز باید به طور مداوم بررسی کرد و تمیز نگاه داشت. در مسیر خط لوله نباید ریشه درختان وجود داشته باشد. منطقه باید از نظر رشد گیاهان جدید نیز بررسی شود. تمیز نگهداشتن لوله و محیط اطراف آن به مراتب هزینه های کمتری در مقایسه با تعمیر خط لوله دارد.</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 ۳ - تعمیر و نگهداری از خطوط لوله</p> <h3>استفاده از پوشش ضد زنگ</h3> <p>برای مقابله با خوردگی گفته شد که باید از تماس عواملی که می توانند باعث ایجاد خوردگی شوند با لوله فولادی جلوگیری کرد. یکی از راه هایی که در همین راستا پیشنهاد می شود ایجاد یک پوشش بر روی سطح فولاد است. این پوشش می تواند یک لایه نازک از فلزی باشد که خود در برابر خوردگی مقاوم است و چسبندگی بالایی نیز به سطح فولاد دارد. علاوه بر فلزات از سایر مواد مانند پوشش های پلی اورتان نیز می توان برای حفاظت از لوله های فولادی استفاده کرد.</p> <blockquote> <p>بیشتر مطالعه کنید: انواع پوشش لوله های فولادی</p> </blockquote> <h3>استفاده از فولادهای آلیاژی</h3> <p>فولاد کربنی ساده در برابر خوردگی مقاومت ندارد اما اگر در فرایند تولید فولاد عناصر آلیاژی مانند کروم به آن اضافه شود مقاومت فولاد در برابر خوردگی تا حد بسیار زیادی افزایش می یابد. در واقع امروز آلیاژهایی از آهن ساخته اند که در برابر محیط های خوردنده بسیار مقاوم هستند. از آن جمله می توان به انواع استنلس استیل ها اشاره کرد.</p> <p>برای آشنایی بیشتر با لوله های استنلس استیل مقاله ی زیر را مطالعه بفرمایید.</p> <p>البته در خصوص فولادهای آلیاژی باید به این موضوع اشاره کرد که غالبا قیمت بسیار بالایی دارند و در موارد ضروری مورد استفاده قرار می گیرند.</p> <h3>حفاظت کاتدی</h3> <p>در حافظت کاتدی از جریان الکتریسته برای مقابله با خوردگی استفاده می شود. این روش باعث می شود تا الکترون ها دیگر سطح فلز را ترک نکنند و روند خوردگی متوقف شود. حفاظت کاتدی برای محافظت از خطوط لوله ای که در زیر زمین یا اب قرار دارند استفاده می شود. هر چند روشی پر هزینه است و اجرای آن نیز می تواند با دشواری هایی همراه باشد اما در صورت اجرای صحیح روشی بسیار موثر در کنترل خوردگی خطوط لوله است. برای آشنایی بیشتر با روش حافظت کاتدی می توانید مقاله &ldquo;حفاظت کاتدی چیست؟&rdquo; را مطالعه بفرمایید.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="Cathodic-Protection.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1653390806099-Cathodic-Protection.jpg" alt="Cathodic-Protection"></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره ۴ - حفاظت کاتدی خطوط لوله</p>