مقابله با خوردگی لوله های فولادی

انواع پوشش ها برای جلوگیری از خوردگی لوله های فولادی

نوع پوشش بکار رفته در لوله ها بر قیمت آن بسیار تاثیرگذار است. یک روش اقتصادی و مقرون به صرفه برای انتقال سیالات از محلی به محل دیگر استفاده از خطوط لوله است. برای انتقال آب، گاز، نفت و فرآورده های نفتی از خطوط لوله استفاده می شود.

انواع پوشش ها برای جلوگیری از خوردگی لوله های فولادی

 

نوع پوشش بکار رفته در لوله ها بر قیمت آن بسیار تاثیرگذار است . یک روش اقتصادی و مقرون به صرفه برای انتقال سیالات از محلی به محل دیگر استفاده از خطوط لوله است . برای انتقال آب ، گاز ، نفت و فرآورده های نفتی از خطوط لوله استفاده می شود.
بیشتر لوله ها از جنس فولاد هستند که متناسب با شرایط کاری و عوامل محیطی ترکیب و ساختار متفاوتی دارند . اکثر خطوط لوله در شبکه های توزیع و خطوط انتقالی در زیر خاک قرار می گیرند و به منظور جلوگیری از خوردگی فولادها پوشش دهی می شوند . در صنایع نفت و گاز برای محافظت از خطوط لوله مدفون در خاک از پوشش های مختلفی استفاده می شود .
پوشش پلی اتیلین یکی از پوشش های قابل استفاده در این صنعت است . مهم ترین عیب این نوع پوشش کنده شدن از سطح لوله است که به مرور استفاده از این پوشش ها کمرنگ شد و بر قیمت سایر لوله ها تاثیر گذاشت . به علت نرم بودن پوشش پلی اتیلن زمان جدا شدن از سطح لوله بین لوله  و پوشش فضای خالی ایجاد می شود ؛ علت این جدایش ها ، تنش های موجود در محیط ، جریان حفاظت کاتدی ، عدم آماده سازی مناسب سطحی لوله و تر و خشک شدن های متناوب است . بیشتر این جدایش ها در نزدیکی خط جوش صورت می گیرد . ( به دلیل برآمدگی جوش )

 

 

خطوط لوله فولادی

 

تولید فولادهای مقاوم و با استحکام بالا برای خطوط لوله نقش بسیار مهمی در این صنعت دارد . به همین دلیل در طی چند سال اخیر سعی شده است کیفیت فولاد مورد استفاده در لوله ها را بالا ببرند و مقاومت جداره های لوله را بهبود بخشند . این تغییر در کیفیت و روند تولید لوله های فولادی تاثیرات بسزایی اعم از کاهش هزینه ها و لوله خواهد شد . در صورتی که درون لوله مایع جریان داشته باشد ، وجود دی اکسیدکربن ، هیدروژن سولفید و یون های کلرید شرایط خوردنده ای در درون لوله ایجاد می شود . در چنین حالتی باید مواد با استحکام بالا در برابر خوردگی یا از لوله های فولادی کم آلیاژ استفاده شود . نکته قابل توجه این است که فولاد انتخابی برای یک لوله باید نسبت به تنش های موجود مقاوم باشد .

 

 

خوردگی لوله های فولادی ( اکسید شدن لوله )

 

انواع خوردگی در خطوط لوله

 

1-    خوردگی خارجی
2-    خوردگی داخلی

این تقسیم بندی مکانیزم خوردگی را تعیین نمی کند ، بلکه محل وقوع آن اشاره دارد .

 

خوردگی داخلی

 

خوردگی داخلی در واقع همان خوردگی درون لوله است . در این خوردگی ترکیب سیال و مشخصات فیزیکی آن مانند سرعت و چگالی اهمیت زیادی دارد. وجود ترکیباتی مانند هیدروژن سولفید درون لوله باعث جذب آن به فولاد می شود و زمینه برای خوردگی تنشی ایجاد می شود. در صورتی که جریان درون لوله متلاطم باشد شرایط خوردگی سایشی فراهم می شود و همچنین وجود باکتری های درون لوله باعث خوردگی میکروبی می شود . این نوع خوردگی در لوله های انتقال فرآورده های نفتی به دلیل باقی ماندن آبی که در مرحله هیدروتست لوله ها وارد آن شده ، دیده می شود.

 

خوردگی خارجی

 

این نوع خوردگی در قسمت بیرونی لوله که در تماس با خاک است دیده می شود . خطوط لوله ای که در زیر خاک قرار دارند برای محافظت در برابر خوردگی دارای پوشش بوده و در صورتی که پوشش و حفاظت کاتدی به درستی عمل کند خوردگی در خارج لوله اتفاق نمی افتد. زیرا سطح فلز با خاک در تماس نیست و امکان عبور جریان وجود ندارد .
پوشش ها به دلایلی مانند میزان نامناسب چسبندگی ، پتانسیل حفاظتی ، تنش های موجود در زیر خاک و آب گریزی دچار آسیب می شوند. جدا شدن پوشش از سطح فلز باعث تماس مستقیم فلز با خاک ( الکترولیت ) می شود . عمدتا خوردگی های خارجی لوله به صورت موضعی هستند و شامل خوردگی تنشی ، حفره دار شدن در اثر خوردگی میکروبی و یا یون های مخرب محیط نظیر یون کلر و خوردگی شیاری است . بهترین روش در جلوگیری از خوردگی خارجی استفاده توأمان از پوشش و حفاظت کاتدی است .

 

 

پوشش های اصلی در خط لوله

 

تنوع پوشش ها بر روی فولاد های خط لوله بر قیمت لوله گاز و نفت تاثیر دارد . برخی از این پوشش ها به دلیلی عبور جریان حفاظت کاتدی یا کنده شدن از سطح فولاد مشکلات کمتری از بعد خوردگی در هنگام کاربرد در آنها دیده می شود . زمانی که سطح فولاد در معرض حفاظت کاتدی به صورت مستقیم قرار می گیرد ، موجب می شود تا پوشش مانع از رسیدن پتانسیل حفاظتی به فولاد نگردد. این قسمت به پوشش های مقاوم در برابر خوردگی معروفند و وجود آنها بر قیمت لوله تاثیر دارد .

نوع دیگر پوشش ها اپوکسی های ذوبی هستند .

پوشش های عایق کننده در برابر حفاظت کاتدی در صورتی که در زمان نصب و بهره برداری و یا در اثر حفاظت کاتدی نامناسب آسیب ببیند ، رطوبت یا آب زیرزمینی زیر پوشش نفوذ می کند و از سطح فولاد جدا می شود به این ترتیب شیاری در زیر پوشش بوجود می آید . 
پوشش های پلی اتیلنی به این گونه هستند .

 

 

خوردگی میکروبی

 

خوردگی میکروبی نوعی خوردگی است که فعالیت میکروارگانیسم ها باعث شروع یا تشدید آن می شود ؛ بنابراین نوع خاصی از خوردگی ایجاد نمی شود . این نوع خوردگی هم در داخل و هم در خارج لوله رخ می دهد اما در خارج از لوله بیشتر مشهود است .

 

 

میکرو ارگانیسم ها

 

خوردگی میکروبی در رابطه با خوردگی ناشی از فعالیت میکروارگانیسم ها به کار می رود . میکرو ارگانیسم ها شامل جلبک ها ، باکتری ها و قارچ ها هستند که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیستند . این میکروارگانیسم ها باعث ایجاد نوع خاصی از خوردگی نمی شوند ، بلکه تخریب های موضعی مانند جدایش انتخابی ، حفره دار شدن ، تشدید خوردگی سایشی یا گالوانیکی ، خوردگی توام با تنش و یا تردی هیدروژنی را شامل می شوند .
میکروارگانیسم ها برای ادامه زندگی به آب ، مواد غذایی احتیاج دارند . اکسیژن ، نیترات ، سولفات و دی اکسیدکربن از جمله پذیرنده های الکترون هستند که توسط میکروارگانیسم ها مورد استفاده قرار می گیرد.
جلبک ها ارگانیسم های تک سلولی و فتوسنتز کننده هستند ، اما قارچ ها ویژگی فتوسنتز ندارند و موجودات آلی را جذب کرده و اسیدهای آلی تولید می کنند.
باکتری ها بیشترین نقش را در خوردگی دارند. باکتری ها براساس چند معیار دسته بندی می شوند که یکی از آنها نیاز به اکسیژن است . 

 

 

از این نظر باکتری ها به دو دسته تقسیم می شوند

 

1-    هوازی
2-    بی هوازی

در باکتری های هوازی اکسیژن پذیرنده الکترون است. در باکتری های بی هوازی مواد و ترکیبات گوناگون این نقش را ایفا می کنند.
یکی دیگر از معیارهای دسته بندی باکتری ها براساس پذیرنده های الکترونی است .