روش های پیشگیری از خوردگی لوله فولادی

یکی از مقاطع فولادی که جایگاه مهمی را در صنایع به خود اختصاص داده است، لوله‌های فولادی هستند. طبیعی است که هر قدر کاربری محصولی بیش‌تر باشد و از آن مقطع استفاده بیش‌تری شود، مشکلات به‌وجود آمده ناشی از آن‌ها نیز فزونی خواهد یافت و نیاز به مراقبت بیش‌تر احساس می‌شود.

یکی از مشکلاتی که صنایع مختلف با آن مواجه هستند، خوردگی در لوله‌های فولادی است. در مقالات پیشین به تفصیل به شرح چگونگی پدیدار شدن خوردگی در لوله‌های فولادی و انواع آن پرداختیم. در مقاله پیش رو قصد داریم روش های پیشگیری از خوردگی لوله‌ فولادی را به شما ارائه دهیم. در این مطلب ما را همراهی فرمایید.

خوردگی در لوله های فولادی چیست و چگونه اتفاق می‌افتد؟

خوردگی که به انگلیسی Corrosion نام دارد، واکنشی شیمیایی یا الکتروشیمیایی است که منجر به تخریب بافت مقاطع می‌گردد. تمامی مقاطع فولادی چنان‌چه با روش‌های مختلف محافظت نشوند، در معرض خطر خوردگی خواهند بود.

مقاطعی همچون لوله فولادی که در انتقال سیالات کاربرد بالایی دارند، بیش از مقاطع دیگر در معرض خوردگی قرار می‌گیرند. لوله‌های فولادی به علت آن‌که سطح مقطع بسته دارند، در 2 وجه احتمال خوردگی خواهند داشت که تحت عنوان‌های خوردگی خارجی و خوردگی داخلی اطلاق می‌شوند.

عوامل بسیاری همچون

• رطوبت محیطی به‌ویژه دریاها (به علت دارا بودن نمک)
• وجود آلودگی و دودهای صنعتی به علت حمل االکتریسیته
• میکروارگانیسم‌ها (شامل قارچ و باکتری)
• توجه به خاک مجاور لوله (وجود املاح و رطوبت در آن)
• محیط‌های بازی و اسیدی (وجود گازهای خورنده همچون کلر، آمونیاک و اکسیدهای هیدروژن و گوگرد)

منجر به بروز خوردگی در لوله‌های فولادی می‌شوند که توجه به هر یک از آن‌ها اهمیت ویژه‌ای دارد.

کدام یک از انواع خوردگی در لوله اتفاق می‌افتد؟

در ادامه انواعی از خوردگی که در لوله‌های فولادی مشاهده می‌شوند را آورده‌ایم:

1. خوردگی میکروبی
2. خوردگی شیاری
3. خوردگی گالوانیک
4. خوردگی یک‌نواخت
5. خوردگی حفره‌ای

خوردگی در لوله های فولادی منجر به چه مشکلاتی می‌شود؟

خوردگی چه در لوله و چه در هر مقطع فولادی دیگر، مشکلاتی جدی را به‌وجود می‌آورد. به تناسب آن‌که هر یک از این مقاطع در چه مواردی به کار گرفته می‌شوند، اثرات زیان‌بار آن نیز بیش‌تر و جدی‌تر خواهد بود. این آسیب‌ها در لوله‌های فولادی شامل موارد زیر می‌شود:

• افزایش سرعت پمپ و کاهش سرعت جریان
• متحمل شدن هزینه‌های بالای تعمیر و نگهداری
• کاهش ضخامت دیواره لوله و در پی آن کاهش ضریب تحمل فشار
• از بین رفتن خلوص مایعات به علت شناور شدن قطعات فرسوده

چه الزامی برای مقابله با خوردگی در لوله های فولادی وجود دارد؟

پیش‌تر بررسی کردیم که خوردگی در لوله‌ها، منجر به کاهش قابل توجه کارایی آن‌ها می‌گردد. افزون بر آن، جلوگیری از بروز خوردگی، منجر به عدم صرف هزینه‌های بالا برای تعمیر خواهد شد. به‌طور کلی خوردگی مهم‌ترین عاملی است که کاربری خطوط انتقال را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

نه در جهان که تنها در ایالات متحده آمریکا بیش از 7 میلیارد دلار برای نگهداری و نظارت بر خطوط انتقال نفت و گاز هزینه می‌شود که نزدیک به 90 درصد این هزینه مربوط به خسارت‌های ناشی از خوردگی است. در سطح جهانی اما این مقدار به عدد باورنکردنی 2.5 تریلیون دلار می‌رسد!

علاوه بر فرسودگی و تخریب لوله‌ها، وجود خوردگی در لوله‌ها می‌تواند در زمان‌های وقوع حوادثی مانند آتش‌سوزی، نشتی ناشی از خوردگی و غیره منجر به صرف هزینه‌های مستقیم و غیرمستقیم شود. به علت موارد ذکر شده، لازم است که روش های پیشگیری از خوردگی لوله فولادی بررسی و در نظر گرفته شود.

چه روش های پیشگیری از خوردگی لوله‌ فولادی وجود دارد؟

تا به این قسمت از مقاله به بررسی علت وقوع خوردگی در لوله‌های فولادی و مشکلات ناشی از آن پرداختیم. حال وقت آن است که روش های پیشگیری از خوردگی لوله های فولادی را ارائه دهیم. در ادامه شماری از روش‌هایی که تا حد بالایی از وقوع خوردگی جلوگیری می‌کنند را آورده‌ایم:

• پوشش اپوکسی

یکی از راه های جلوگیری از خوردگی در لوله های فولادی که از اهمیت بسیار بالایی به‌ویژه در مکان‌های صنعتی برخوردار است، پوشش‌دهی با اپوکسی می‌باشد. هنگامی که در خطوط انتقال، براقیت و حفظ رنگ مورد توجه نباشد، از این پوشش بیش‌ترین استفاده می‌شود.

نظر به دوام و مقاومت بالای اپوکسی از پوشش‌هایی همچون آلکیدی کاربری بیش‌تری دارد. طریقه استفاده از این پوشش به کمک غلتک، برس مواد و یا اسپری است که منجر به پاشش یک‌نواخت بر سطح لوله می‌گردد.

• پوشش پلی اتیلن

قرار دادن لوله‌های فولادی در تیوپ پلی اتیلن و به‌کارگیری آن به عنوان روکش از جمله روش‌های قدیمی جلوگیری از خوردگی در لوله‌های فولادی است.

تشکیل لایه‌ای قیری شکل از پلی اتیلن به حفظ لوله در برابر خوردگی کمک می‌کند. از مشکلاتی که می‌توان برای این روش به آن اشاره کرد، جدا شدن پوشش از لوله است که در گذر زمان رخ می‌دهد.

• اعمال پوشش ضدزنگ

از آن‌جایی که اکثر لوله‌های فولادی در زیر خاک مدفون هستند، به‌کارگیری رنگ‌های ضد زنگ که کم‌ترین آسیب را به لوله‌ها وارد می‌کنند، به حفظ لوله در برابر خوردگی کمک می‌کند.

• توجه به رطوبت موجود در اطراف لوله

یکی از عمده دلایلی که سبب خوردگی در قطعات می‌شود، وجود هرگونه رطوبت همچون آب است. به‌جز مواردی که لوله فولادی سیال آب می‌باشد، بهتر آن است که جهت جلوگیری از خوردگی، لوله‌ها از رطوبت دور نگه داشته شوند.

در غیر این صورت و در مواقعی که لوله‌ها سیال آب هستند، کنترل میزان اکسیژن موجود در سیال و پایین نگاه داشتن حرارت آب به حفظ لوله در برابر خوردگی کمک می‌کند. چراکه هرقدر دمای آب پایین‌تر باشد، خاصیت و میزان خوردنگی آن نیز کم‌تر خواهد بود.

• ثابت نگه داشتن ساختارهای لوله

یکی دیگر از عوامل خارجی که منجر به خوردگی لوله‌های فولادی می‌شود، وارد شدن هرگونه ضربه، تکان‌های شدید، سایش و اصطکاک است. در پی این ضربه‌ها دهانه لوله باز می‌شود و مواد خورنده به درون لوله وارد می‌شوند و خوردگی در سطح داخلی لوله را پدید می‌آورند.

لازم به ذکر است که به‌کارگیری تسمه، گیره و پیچ U شکل لرزش لوله‌ها را کم می‌کند و از بروز خوردگی نیز جلوگیری می‌نماید.

• پوشش پلی اورتان

اگر بگوییم بهترین روش برای جلوگیری از خوردگی لوله فولادی استفاده از پوشش پلی اورتان است، اغراق نکرده‌ایم. این پوشش از استحکام بسیار بالایی برخوردار است و در برابر سایش مقاومت بسیار بالایی از خود نشان می‌دهد.

با کمک این روش و ایجاد روکشی لعابی و مقاوم به ساییدگی و پوسیدگی در طولانی مدت می‌توان از خوردگی لوله‌ها محافظت نمود. همین امر منجر به کاهش هزینه‌های نگهداری می‌گردد.

• پوشش آلکید

از غلتک و اسپری برای پوشش‌دهی با لعاب‌های آلکیدی استفاده می‌شود. روکش ایجاد شده براق بوده و چیزی در حدود 3 تا 5 سال از لوله‌های فولادی در برابر خوردگی محافظت می‌کند.

• توجه به تمیزکاری لوله های فولادی

همان‌طور که می‌دانیم یکی از انواع خوردگی که در لوله‌های فولادی رخ می‌دهد، خوردگی میکروبی است. از آن‌جایی که خوردگی میکروبی در اثر مجاورت فلز با باکتری و قارچ اتفاق می‌افتد، تمیز نگاه داشتن لوله‌ها به جلوگیری از بروز خوردگی کمک بسیاری می‌کند.

• پوشش دهی تمام قسمت‌ها

گاه پیش می‌آید که روش استفاده شده برای جلوگیری از خوردگی مناسب است. اما به علت آن‌که به‌طور دقیق و کاملی صورت نگرفته است، لوله در معرض خوردگی قرار می‌گیرد. نظر به این موارد، مهم‌ است تمامی قسمت‌های لوله از جمله اتصالات، پیچ‌ها و مهره‌ها آبکاری شود.  

• به‌کارگیری دیگر فلزات

از دیگر روش‌هایی که می‌توان به کمک آن لوله‌ها را از مشکلات ناشی از خوردگی محافظت نمود، استفاده از ورق‌های فلزی همچون منیزیم یا روی است. به این صورت چنان‌چه خوردگی یا مشکلی پیش آید، به ورق‌های فلزی می‌رسد اما لوله‌ها محافظت خواهند شد.

• حفظ فاصله میان فلز با فلز

اگر به اصول اولیه ترکیبات شیمیایی کمی دقت داشته باشیم، درمی‌یابیم که در مواقعی که دو فلز با جنس متفاوت در کنار هم‌دیگر قرار گیرند، به علت ربایش الکترون از یک‌دیگر، فلز آند شروع به زنگ‌زدگی می‌کند و خوردگی گالوانیک رخ می‌دهد.

در این نوع خوردگی، فلز اول از فلز دوم الکترون دریافت می‌نماید. بهترین اقدام برای جلوگیری از این نوع خوردگی در موقعیت‌هایی که امکان تماس فلز با فلز زیاد است، استفاده از پوشش‌های حفاظتی کاتدی می‌باشد.

جمع بندی

در این محتوا به بررسی خوردگی در لوله‌های فولادی و انواع آن پرداختیم. ضمن این مورد روش های پیشگیری از خوردگی لوله‌ فولادی ارائه دادیم که به تناسب موقعیت و شرایط، لازم است این موارد را به کار گرفت تا بروز خوردگی و مشکلات ناشی از آن مانند صرف هزینه‌های بالا جلوگیری شود.

منبع (Resource): 5 Ways to Prevent Pipe Corrosion

سوالات متداول: