قابلیتها و خواص فلزات مختلف من جمله فولاد باعثشده است تا این ماده در صنعت لولهکشی کاربرد زیادی داشتهباشد. لولههای بسیاری چه در ساختمانهای مسکونی و چه لولهکشیهای شهری و همچنین صنعتی از جنس فولاد هستند. این ماده قابلیت خوبی دارد اما در کنار آن امکان زنگ زدگی و خوردگی فولاد ممکن است ایراداتی را نیز به وجود آورد. در این مقاله از سایت گروه استیل مهفا، واردکننده و تولیدکننده انواع ورق استیل، به بررسی این مشکل و راههای جلوگیری از زنگ زدگی لولههای فولادی خواهیم پرداخت.
بیشتر بخوانید : ورق استیل مات
دلایل و عوامل موثر بر زنگ زدگی فولاد
برای جلوگیری از یک واقعه و تعیین راهحلهای مناسب، اطلاع یافتن از دلایل وجود و اتفاق افتادن آن نقش بسیار مهمی دارد. وقتی عاملان یک پدیده مشخص باشند، با حذف یا کنترل این موارد میتوان نتیجه را به حالت ایده آل نزدیکتر نمود. در رابطه با زنگ زدگی لولههای فولادی نیز اگر عوامل ایجاد زنگ زدگی مشخص شود، با حذف و یا مقابله با آنها میتوان مشکلات را حل یا کم کرد.
زنگ زدگی همان تشکیل اکسید آهن میباشد که پس از ترکیب شدن یا به عبارتی خورده شدن آهن با اکسیژن هوا اتفاق میافتد. دلیل اصلی این فرآیند زنگ زدگی وجود رطوبت و آب در کنار فولاد است. ترکیب آب و آهن و اکسید شدن آن باعث ایجاد شکافهای میکروسکوپی در فلز خواهد بود و در طولانی مدت باعث از بین رفتن فلز میشود.
حال وجود موادی مانند دی اکسید کربن و دی اکسید گوگرد سرعت این پدیده را زیاد میکنند اما وجود نمک تاثیر بیشتری در سرعت این واقعه دارد. پس میتوان نتیجه گرفت که در وهله اول اگر فولاد از اکسیژن دور بماند زنگ نمیزند. و در ضمن اگر مواد سرعتزا در اطراف فولاد نباشد حداقل سرعت این زنگ زدگی لولههای فولاد به حداقل خواهد رسید و مشکل تا حد خوبی حل خواهد شد.
روشهای مقابله با زنگ زدگی لولههای فولادی چیست؟
با توجه به کاهش عمر و استحکام فلز و فولاد پس از زنگزدگی، تا به امروز راههای مختلفی برای جلوگیری و کنترل آن پیشنهاد و اجراشده است. با توجه به شرایط و نوع مصرف لولهها میتوان از یکی از این راهها که بیشترین تاثیر را دارند استفاده کرد. هر راه میتواند فرآیند یا هزینه مختلفی داشتهباشد. در ادامه به ترتیب به راههای مقابله با زنگ زدگی لولههای فولادی خواهیم پرداخت:
1- استفاده از فولاد ضد زنگ
استنلس استیل یا همان فولاد ضد زنگ که در ساختار خود حداقل ده و نیم درصد کروم دارد. با ایجاد یک لایه محافظ کرومی روی سطح از عمل زنگ زدگی جلوگیری میکند. اگر هم این سطح آسیبی ببیند به واسطه ساختار کلی، به شکل خودکار لایهای جدید روی سطح ایجاد خواهد شد. این مقاومت و ویژگی در حضور عنصر نیکل بیشتر هم خواهد شد.
2- فولاد کورتن و تاثیر آن
فولاد کورتن (COR-TEN) که با نام فولاد هوازده نیز به فروش میرسد از عناصر آلیاژی مختلف مانند مس، کروم، سیلیسیوم و فسفر تشکیل شدهاست. به واسطه حضور این عناصر لایهای محافظ روی سطح فولاد ایجاد میشود که مقاومت بیشتری نسبت به خوردگی و زنگ زدگی دارد. این فولاد نسبت به فولاد ضد زنگ ارزانتر هم عرضه میشود.
3- گالوانیزه کردن
گالوانیزه گرم، غوطه وری و یا آبکاری الکتریکی از روشهای مرسوم برای جلوگیری از زنگ زدگی لولههای فولادی است. با این روش نیز روی جسم فولادی لایهای نازک تشکیلشده و اکسیژن و آب به سطح فلز نخواهد رسید.
بیشتر بخوانید: ورق استیل خشدار
4- سیاهکاری فولاد
اگر قطعه فولادی در محلول قلیایی مانند نیتریت سدیم، نیترات پتاسیم و یا هیدروکسید سدیم غوطهور بشود، لایه نازکی از این ترکیب شیمیایی روی سطح ایجاد خواهد شد. که به این روند زاجکاری یا سیاهکاری میگویند چرا که رنگ این لایه آبی تیره و سیاه است. این محافظ علاوه بر محافظت زیبایی بصری را نیز ایجاد میکند. زاج کاری در ساخت لولههای قطعات اسلحه گرم نیز مورد استفاده قرار میگیرد.
5- توجه به طراحی لولهها
حین طراحی و ساخت باید به نکاتی توجه شود تا زنگ زدگی را به حداقل برساند. اجازه گردش آزادانه هوا در اطراف فلز و فولاد، به حداقل رساندن نفوذ آب به لوله مخصوصا در بخش شکافها و حفرهها، استفاده از اتصالات فلزی با دوام و جوش دادن آنها، به حداقل رساندن تماس سطح دو فلز مخصوصا در بخش اتصالات، در نظر گرفتن سوراخهای خروج آب و رطوبت و در نهایت در نظر گرفتن نیاز تعمیر منظم لولهها از مهمترین نکات این بخش میباشد.
6- تبدیل سطح به FOZZ
فسفات آهن که ترکیبی متعادل از اسید فسفریک و سایر مواد شیمیایی است. قادر میباشد زنگ زدگی لوله را به حداقل برساند. این مادهی سخت و بیاثر از خوردگی جلوگیری میکند و در ضمن امکان رنگ آمیزی لولهها نیز فراهم میکند. FOZZ بیشتر از لایه محافظ نقش آستر دارد که باعث چسبندگی رنگ به فلز میشود اما در عین حال به واسطه پوشش زنگ زدگی را نیز تا حدی کنترل خواهد کرد.
7- استفاده از پوششهای پودری و پوشش ارگانیک
استفاده از پودر خشک به طور یکنواخت روی سطح تمیز و حرارت دادن آن یا با فرایند اسپری الکترواستاتیک محافظی روی فولاد ایجاد میکند. پودرهای اکرلیک، پلی استر، نایلون، وینیل، اپوکسی و پلی اورتان این کاربرد را دارند. علاوه بر این پوششهای آلی مبتنی بر روغن نیز میتوانند عاملی برای جلوگیری از نفوذ اکسیژن و آب باشند.
پیامدهای زنگ زدگی و خوردگی
اگر فولاد زنگ بزند و خورده شود، با توجه به شدت آن میتواند مشکلات مختلفی را ایجاد کند. مهمترین آنها به شرح زیر است:
- کاهش ضریب فشار با نازک شدن دیوارهها
- کاهش سرعت جریان با افزایش بیشتر پمپها
- از بین رفتن خلوص مایعات به دلیل وارد شدن بخشهای فرسوده لوله به آنها و تاثیر بر استانداردها
- ایجاد هزینههای تعمیر و نگهداری
- کاهش استحکام لوله و خرابی آن
- امکان نشت و آتش سوزی به واسطه نفوذ محتویات لوله به خارج و حتی ایجاد انفجار و ضررهای بزرگ اینچنینی
جمعبندی
در این مقاله از سایت گروه استیل مهفا در رابطه با زنگ زدن لولههای فولادی و راههای مقابله با آن اطلاعات جامعی ارائه شد. با توجه به اهمیت این امر و به وجود آوردن هزینههای زیاد در صورت عدم توجه، بهتر است حین خرید، نصب و طراحی لولهکشی به این پدیده و نتایج آن توجه ویژهای شود.
