چندین دهه است که سیستم های لوله کشی فلزی به دلیل استحکام و دوام آن در محیط های دما و فشار بالا انتخاب استاندارد مهندسین و معماران در کاربردهای صنعتی بوده است. با این حال، لوله کشی فلزی بدون اشکال نبوده و دچار انواع خوردگی می شود.
خوردگی لوله های فولادی بر سرعت جریان و کارآیی تأثیر می گذارد، لوله ها را تضعیف کرده و به خاموشی های غیر منتظره و پرهزینه منجر شود. برای آشنایی با راه های مقابله با خوردگی لوله فولادی نیاز است با عوامل موثر بر خوردگی فلزات آشنا شویم.
عوامل موثر بر خوردگی فلزات
با درک عوامل موثر بر خوردگی فلزات، می توان اقدامات موثری برای جلوگیری و مقابله با آن انجام داد. برای انواع خوردگی، وجود سه عنصر لازم است:
فلز محافظت شده، فلز خورنده و یک رسانای جریان بین این دو.هنگامی که دو فلز متفاوت با یکدیگر در تماسند، یکی تبدیل به فلز محافظت شده و دیگری تبدیل به فلز قابل خوردگی می شود.
سومین ماده مورد نیاز برای خورده شدن فولاد، الکترولیت است. این ماده معمولاً ماده ای حاوی آب یا مایع است که جریان خوردگی را از فلز محافظت شده به فلز خورده شده هدایت می کند. باران، شبنم، رطوبت هوا و غیره، همه به عنوان رسانای الکتریکی کارآمد عمل می کنند.فولاد در آب و هوای بیابانی که رطوبت آن کم است، بسیار کند خورده می شود. در مناطقی که رطوبت زیاد بوده و بارش باران مکرر اتفاق می افتد، محافظت از فولاد بسیار مهم است.
اگر یک قطعه از فولاد با فلز دیگری در تماس نباشد، تحت تنش نبوده و بریده نشده باشد، هنگام قرار گرفتن در معرض هوا زنگ می زند. دلیل این اتفاق است که فولاد از نظر ترکیب کاملاً یکنواخت نیست تغییرات جزئی در تراکم و ترکیب در یک قطعه از فولاد اتفاق می افتد، که منجر به انواع خوردگی می شود.
مکان های مستعد خوردگی در کارخانجات
اپراتورهای کارخانجات شرایط محیطی را که منجر به خوردگی لوله های فولادی می شود، بررسی می کنند. عوامل موثر بر خوردگی فلزات شامل موارد زیر است:
عوامل موثر در خوردگی لوله فولادی نوع مایع در حال انتقال است. سیستم های لوله کشی فولادی در برابر برنامه های تصفیه آب خنثی با pH خنثی مقاومت می کنند.با این حال، به محض اینکه مایعی با سطح pH خارج از سطح خنثی (7/7) یا نمک وارد شود، فلزات شروع به خوردگی کرده و سریع تخریب می شوند.
دلیل این امر این است که، یون های درون مایعات اسیدی و قلیایی، و محلول های نمکی، به عناصر فلزی خاص در سطح مولکولی حمله کرده و از مواد خارج می شوند. این حمله هنگام حضور اکسیژن حل نشده تسریع می شود.
هزینه های ناشی از خوردگی
هزینه های ناشی از خوردگی در بخش های مختلف قابل رویست است. این بخش ها شامل دسته بندی زیر است.از بین رفتن مستقیم یا آسیب دیدن سازه های فلزی به دلیل خوردگی که نمونه آن مخزن آب گرم است. در این حالت مخزن دچار فرسایش شده و از رده خارج می شود.
هزینه های تعمیر و نگهداری ناشی از خوردگی. یکی از این عملیات، رنگ کردن هرچندسال یک بار سطوح فلزی می باشد.ضررهای غیرمستقیم ناشی از خوردگی. این تلفات ممکن است ناشی از نشت و آتش سوزی باشد. انفجارهای ناشی از نشت، خرابی برق، خاموش شدن تأسیسات و ضررهای کار نیز به طور غیرمستقیم نتیجه خوردگی است.
روش های موثر کنترل خوردگی
برای اینکه فولاد و سایر فلزات در ساخت و سازها وظیفه خود را انجام دهند، باید از برخی روشهای محافظت در برابر خوردگی لوله های فولادی استفاده شود. در غیر این صورت، عمر فولاد و سایر فلزات محدود خواهد شد. این امر سبب کاهش کارایی و افزایش هزینه های نگهداری می شود.
یکی از این روشها استفاده از فولاد ضد زنگ در لوله کشی است. چندین روش موثر برای کنترل انواع خوردگی وجود دارد:
پوشش ضد زنگ
با توجه به معیارهای زیر می توانید مؤثرترین نوع پوشش ضد زنگ مورد نیاز برای یک پروژه خاص را انتخاب کنید:
سه نوع پوشش کلی وجود دارد که برای حفاظت از خوردگی مورد استفاده قرار می گیرد.براساس کیفیت، قیمت، کاربرد و الزامات زیبایی شناسی، اپراتورها می توانند پوشش مناسب را از موارد زیر انتخاب کنند:
انواع خوردگی لوله فولادی
خوردگی لوله های فولادی به دو صورت اصلی انجام می شود:
پیامدهای خوردگی
اثرات و شدت خوردگی در یک سیستم لوله کشی بسته به کاربرد متفاوت خواهد بود. به طور کلی خوردگی می تواند به خطرات زیر منجر شود:
راه های جلوگیری از خوردگی لوله های فولادی
فراتر از ایجاد هزینه های نجومی، انواع خوردگی می تواند تولید را متوقف و صدمات بسیاری را ایجاد کند. مهم تر از همه تشخیص خوردگی با چشم غیر مسلح دشوار است.
در این قسمت پنج راه برای مقابله با خوردگی معرفی شده است:
1-کنترل آب عبوری از لوله
آب یکی از عوامل موثر بر خوردگی فلزات است. به خصوص در لوله های مسی، pH بیش از حد پایین می تواند به لاین لوله آسیب برساند. همچنین باید میزان اکسیژن موجود در آب را کنترل کرداکسیژن منجر به زنگ زدگی می شود و می تواند باعث ایجاد انسداد شود.از آنجا که آب گرم تر خورنده تر بوده، بهتر است دمای آب را در صورت امکان کم نگه دارید.
2-تمیز نگه داشتن لوله ها
خوردگی میکروبیولوژیکی هنگامی اتفاق می افتد که فلزات در معرض باکتری های خورنده قرار بگیرند.تمیز کردن لوله ها برای جلوگیری از MIC روش هوشمندانه ای است، به خصوص هنگامی که لوله ها به طور مرتب با سولفیدها در تماس هستند.برای تمیز کردن مایعات می توانید از مهار کننده ها یا بیوکسیدها استفاده کنید.
3- اضافه کردن محافظت به تمام لوله ها
پوشش های محافظ یا پوشش های ویژه می توانند از خوردگی لوله های فولادی و همچنین سایر سطوح جلوگیری کنند. این سطوح شامل مواردی مانند تیرها، اتصالات و پیچ و مهره ها می شود.گالوانیزاسیون با اضافه کردن یک لایه روی به سطوح فلزی از انواع خوردگی محافظت می کند.
4- ثابت نگه داشتن ساختارها
اصطکاک، تکان دادن و سایش از عوامل موثر بر خوردگی فلزات می باشد. هنگامی که دهانه لوله باز می شود، مواد خورنده وارد می شوند و می توانند به خوردگی شیاری منجر شوند. یک راه خوب برای جلوگیری از خوردگی شیاری استفاده از محدود کننده است. مواردی مانند پیچ های U، تسمه ها و گیره ها باعث کاهش لرزش هایی می شوند که می تواند منجر به خوردگی لوله های فولادی شود.
5- محافظت از تماس فلز با فلز
خوردگی گالوانیک وقتی اتفاق می افتد که یک فلز الکترون را از فلز دیگر بگیرد. در نتیجه یک بخش تضعیف شده و ساختار خورده می شود.بهترین راه برای محافظت از خوردگی فلز دربرابر فلز دیگر، عایق کاری آن است. برای لوله کشی، نصب عایق ها، مانند پد سایشی مناسب است. عایق ها بافر بین فلزات اضافه می کنند، بنابراین فلز ماندگارتر می شود.