روش‌های جلوگیری از خوردگی لوله‌های فولادی

علت خوردگی لوله‌های فولادی چیست؟

به تغییرات ظاهری لوله‌های فولادی در اثر رطوبت، ضربه، تغییرات شیمیایی و ساییدگی، خوردگی میگویند. شبنم و رطوبت موجود در هوا و نزول باران موجب زنگ زدگی لوله‌های فولادی میشود، از این رو در منطقه‌ای مانند شمال ایران، فلزات و لوله‌های فلزی و فولادی بیشتر و با سرعت بیشتری دچار خوردگی و زنگ زدگی میشوند ولی در مناطق جنوبی به دلیل کم بودن میزان رطوبت، خوردگی و زنگ زدگی کمتر اتفاق میافتد. یکی دیگر از عوامل خوردگی جابه‌جایی الکترونها از فلزی با یک جنس به فلزی با جنس دیگر است که موجب ایجاد زنگ زدگی میشود. فعالیت میکروارگانیسم‌ها زمینه خوردگی فلزات را فراهم میکنند و به خوردگی باکتریایی و میکروبی شهرت دارند. برای جلوگیری از خوردگی بایستی علاوه بر سطح بیرونی فلز، سطح درونی فلز، حفره‌های موجود در آن و شیارهای آن در برابر عوامل خوردگی ایمن شوند. 

عوامل موثر بر خوردگی لوله‌های فولادی

• خصوصیات فیزیکی و شیمیایی
• مواد منتقل شونده توسط لوله‌ها
• عوامل محیطی خارجی (مانند Ph خاک و مقدار رطوبت)
• نوع و شرایط کارکرد (مانند دما و سرعت عبور مواد)
• درجه‌بندی کیفیت نگهداری

روش های جلوگیری از خوردگی و زنگ زدگی لوله‌های فلزی

• لعاب‌های آلکید

لعاب آلکید به وسیله غلتک و یا اسپری تمامی سطوح داخلی و خارجی فلز را می‌پوشاند. این نوع پوشش‌ها براق هستند و مقاومت بالایی در برابر خوردگی‌های متوسط و شدید دارند و با طول عمر بین 3 تا 5 سال موجب حفظ سلامت فلز میشوند. لعاب‌های آلکید براق هستند و رنگ خود را حفظ میکنند و دچار کدری و یا نازکی نمیشوند.

  لعاب آلکید

• پوشش اپوکسی

پوشش‌های اپوکسی نوعی حفاظت‌کننده کاتدی هستند که در صنایع ساخت لوله فولادی نقش مهمی دارند. این پوشش‌ها براق نیستند و در مقاوم سازی لوله‌های فولادی استفاده میشوند. در صنعت لوله سازی براقیت و حفظ رنگ اهمیتی ندارد و پوشش اپوکسی بهترین انتخاب است. پوشش اپوکسی سطوح خارجی و داخلی لوله را در بر میگیرد و علاوه بر اسپری، میتوان با غلتک یا برس عمل رنگ آمیزی را تکمیل کرد. کیفیت این نوع پوشش عالی است و به همین خاطر در محیط سخت صنعتی مقاوم است.

• پوشش پلی اورتان 

بهترین و بادوام‌ترین نوع پوشش‌ها، پوشش پلی اورتان است که با پوشش رنگ و لعاب قوی، فلز را در برابر پوسیدگی و سایش حفظ میکند. طول عمر پوشش پلی اورتان 10 سال می‌باشد و در شدیدترین محیط‌ها مقاوم است. نحوه رنگ آمیزی این نوع پوشش، به صورت پاششی است. این نوع پوشش با کاهش هزینه‌های نگهداری، خرید مقرون به صرفه‌ای به حساب می‌آید.

• کنترل آب و رطوبت در مجاورت لوله 

آب و رطوبت زمینه خوردگی فلزات را فراهم میکنند. اگر لوله برای نقل و انتقالات سیالاتی غیر از آب باشد، بایستی از رطوبت و آب دور نگه داشته شود ولی اگر لوله برای نقل و انتقالات سیال آب باشد، بایستی با حفظ شرایط مانع از خوردگی لوله شد. در این صورت با حفظ تعادل دمای آب داخل لوله و کنترل میزان اکسیژن موجود در آب، از خوردگی و اکسید شدن فلز لوله محافظت میشود. حفظ تعادل دمای آب به این منظور است که هر چه دمای آب بالاتر میرود میزان خوردگی بیشتر میشود و هر چه دمای آب کاهش می‌یابد، میزان خوردگی کاهش می‌یابد.

• تمیز نگه داشتن لوله‌های فولادی

یکی از عوامل موثر بر خوردگی لوله‌های فولادی، وجود میکروبها، باکتریها و قارچها در لوله است. خوردگی میکروبی و باکتریایی بر اثر تمیز نبودن لوله‌های فولادی و اطراف آنها به وجود می‌آید. تمیزی و نظافت لوله‌های فولادی و اطراف آن، خطر خوردگی و پوسیدگی‌های میکروبی و باکتریایی را به حداقل می‌رساند.

• ثبات ساختاری لوله‌های فلزی

خوردگی و سایش لوله‌های فولادی دارای یک سرعتی است که به مرور میزان سرعت خوردگی افزایش می‌یابد. سرعت خوردگی به چندین عامل خارجی بستگی دارد که شامل وارد شدن ضربه به لوله، تکان‌های شدید لوله، ساییدگی و اصطکاک لوله میشود. در اثر تکان و ضربه، مواد خورنده وارد لوله شده و موجب خوردگی لوله میشود. ثابت نگه داشتن و محکم نمودن اتصالات بین لوله‌ای و لوله‌ها در جای خود، به کمک تسمه و پیچ U شکل، خطر خوردگی را کاهش میدهد.

• جلوگیری از تماس فلزات با یکدیگر

زمانی که دو فلز با جنس‌های متفاوت کنار یکدیگر قرار بگیرند، فلز آند شروع به زنگ‌زدگی میکند. به این شکل که با ربایش الکترونی یکدیگر که موجب انتقال الکترون از فلزی به فلز دیگر میشود، یکی از دو فلز دچار خوردگی و آسیب می‌شود. برای ایجاد فاصله بین دو فلز که در مجاورت با هم هستند، میتوان با کمک عایق‌بندی از خوردگی جلوگیری کرد. علاوه بر ایجاد فاصله بین فلزات، میتوان از حفاظت کاتدی یا پدهای ضد ساییدگی استفاده کرد تا اثر خوردگی کاهش یابد.

• پوشش ضد زنگ

بسیاری از لوله‌های فولادی در خاک دفن میشوند که استفاده از رنگ‌های ضد زنگ با کاهش ورود آسیب به لوله‌های فولادی، خطر خوردگی و سایش آنها را به حداقل میرساند.

• گالوانیزه سازی

در روش گالوانیزه سازی لوله‌های فولادی، سطح خارجی و داخلی لوله‌ها با فلز روی پوشش داده میشود. در این روش آسیب‌ها در ابتدا به لایه‌ی رویی فلز وارد میشوند و هیچگاه فلز مادر یا همان فلز اصلی دچار آسیب نمیشود. البته در برخی موارد از فلز منیزیم به عنوان پوشش خارجی استفاده میشود. برای کاهش اثر خوردگی و زنگ زدگی لوله فلزی، بایستی تمامی قطعات به طور کامل گالوانیزه شوند، برای مثال مهره‌ها، پیچ‌ها و اتصالات هم همراه لوله‌ها باید گالوانیزه شوند.

اثرات زیانبار خوردگی لوله‌های فولادی

1. موجب نازک شدن دیواره‌های لوله فولادی میشود که با کاهش ضریب تحمل فشار در لوله همراه میشود.
2. موجب شناور شدن قطعات فرسوده در سیالات میشود.
3. لوله‌های فلزی نیاز به تعمیر و نصب مجدد دارند که هزینه آن بسیار زیاد است.
4. شناور شدن قطعات فرسوده در سیالات باعث کاهش سرعت جریان سیالات در لوله میشود.