خطرات خوردگی فلنج در خطوط لوله و راه های جلوگیری از آن

امروزه همه صنعتگران به این موضوع واقف اند که خوردگی حفره ای، خوردگی گالوانیک و خوردگی درزی می تواند به بخش های مختلف خطوط لوله حمله کنند. و سبب خرابی های زیادی مانند نشت و از بین رفتن یکپارچگی سازه شوند.

خوردگی فلنج ها نیز در صورت عدم شناسایی و کنترل، می تواند بر روی تمامی شبکه لوله کشی تأثیر بگذارد و منجر به نشت سیالات شود. در موارد شدید، خوردگی فلنج لوله حتی می تواند منبع انفجارهایی فاجعه بار باشد. این امر به ویژه در صنعت نفت و گاز و صنایع پتروشیمی بیشتر خودش را نشان می دهد.

خوردگی خط لوله می تواند تقریباً در هر بخشی از خط رخ دهد. با این حال، مهم ترین مناطق، رابط بین لوله های مجاور هستند. به عبارت دیگر، جایی که وجوه فلنج (Flange Faces) به هم می رسند.این منطقه، استعداد بسیار بالایی برای ایجاد محیطی خورنده دارد. خوردگی فلنج معمولاً به عنوان یک مشکل موضعی شروع می شود و اگر بدون نظارت باقی بماند، می تواند باعث گسترش خوردگی به سایر بخش های شبکه لوله کشی شود.

دلایل عمده خوردگی فلنج لوله

بیشتر مسائل مربوط به خوردگی فلنج، معمولاً در فضاهای کوچک بین سطح آب بندی (Sealing Surface) و واشر شروع می شود. تحت فرآیندی که به عنوان خوردگی شکافی یا درزی شناخته می شود.این نوع خوردگی، به ویژه در خطوط لوله انتقال نفت و گاز که در نزدیکی آب دریا کار می کنند، رایج است.

خوردگی درزی به عنوان یک خوردگی موضعی شدید تعریف می شود که بر شکاف یا درز بین دو سطح فلزی متصل تأثیر می گذارد. در طی این رویداد، خوردگی در قسمت داخلی فلنج صورت می گیرد. در حالی که نمای بیرونی بدون خوردگی باقی مانده است.با این حال، آنچه باعث خوردگی شکافی در فلنج ها به ویژه در صنعت نفت و گاز می شود، وجود گازهای ترش و مایعاتی در دمای بالا در داخل خط لوله است. این مسئله می تواند منجر به خوردگی ترش (Sour Corrosion) شود.

هیدروکربن ها با درصد بالایی از مواد شیمیایی تهاجمی -به عنوان مثال، سولفید هیدروژن (H2S)، دی اکسید گوگرد (SO2) و کلر- می توانند به تسریع در ایجاد شکاف و خوردگی درون لوله کمک کنند. شدت خوردگی در فلنج ها معمولاً به دلیل شرایط محیطی و عملیاتی و همچنین خصوصیات سیال منتقل شده توسط خط لوله تعیین می شود.

یکی دیگر از دلایل احتمالی خوردگی فلنج خط لوله، خوردگی گالوانیک است که به آن خوردگی دو فلزی (Bimetallic Corrosion) نیز می گویند. این پدیده به عنوان نوعی خوردگی تعریف می شود که در صورت تماس مستقیم یا غیرمستقیم فلزات غیر مشابه با یکدیگر ایجاد شود.در شرایطی که خط لوله از متریال مختلف، بدون جداسازی مناسب و در تماس با یکدیگر ساخته شده باشد، خوردگی گالوانیک می تواند مکانیسم شکست حاکم باشد.

مسائل مرتبط با خوردگی فلنج

در شرایط اقتصادی کنونی، شرکت های نفت و گاز، تحت فشار دائمی برای افزایش کارایی سیستم های انتقال هستند. در عین حال، توقف و خاموشی ناشی از تعمیرات و نگهداری برنامه ریزی نشده، باید به حداقل رسانده شود.در پالایشگاه های بزرگ که به طور معمول از چند هزار فوت لوله و اتصالات تشکیل شده اند، خوردگی فلنج نه تنها هزینه بر است، بلکه می تواند تولید را نیز متوقف کند. در نتیجه هزاران دلار (حتی میلیون ها دلار بسته به نوع صنعت) درآمد از دست رفته داشته باشد.

یکی از اصلی ترین موضوعات مرتبط با خوردگی فلنج خط لوله، نشت (Leakage) است. خوردگی فلنج، منجر به از بین رفتن مواد در قسمت فلنج می شود.این پدیده، در نهایت منجر به یک سطح آب بندی شده آسیب دیده می شود که منجر به از بین رفتن پارامتر محدودیت یا مهار (Containment) سیال انتقالی در خط لوله می شود. در صنایعی که مسئولیت انتقال هیدروکربن ها را دارند، عواقب این نوع خرابی، اغلب بسیار شدید است.

در اکثر موارد، مواد شیمیایی نشتی برای محیط زیست خطرناک است. این مواد شیمیایی می توانند سرانجام به آبراه های طبیعی راه پیدا کنند. جایی که می توانند برای حیات وحش و حیات گیاهان مضر باشند.علاوه بر این، نشتی ناشی از فلنج های به خطر افتاده نیز می تواند تهدیدی جدی برای سلامتی انسان باشد. به ویژه در صنایعی که خطوط لوله، مسئول انتقال گازهای سمی و مایعات شیمیایی خاص هستند.

در صنعت پتروشیمی، که محتوای خط لوله معمولاً قابل اشتعال و تحت فشار زیاد است، فلنج های آسیب دیده می توانند منبع آتش سوزی و انفجارهای فاجعه بار باشند.در بعضی موارد، خوردگی در فلنج باعث می شود که قطعات فلزی و محصولات خوردگی وارد سیال انتقالی شده و با آن حرکت کنند. در نتیجه کیفیت محصول حمل شده را به خطر بیندازند.

علاوه بر این، قطعات فلزی جدا شده می توانند در مناطق دیگر خط لوله گیر کنند و باعث خوردگی حفره ای گالوانیک بیشتر شوند. این خوردگی حفره ای در پایین دست می تواند باعث نشت بیشتری شود و یکپارچگی کلی سیستم لوله کشی را به خطر بیندازد.