فرآیند خوردگی لوله فولادی و روش‌های جلوگیری از آن

خوردگی لوله فولادی یکی از جدی‌ترین مشکلات صنایع نفت، گاز، آب و پتروشیمی است. این پدیده با کاهش ضخامت و استحکام لوله‌ها، منجر به نشت سیالات، توقف خطوط تولید و خسارات مالی سنگین می‌شود. شناخت دقیق عوامل ایجاد خوردگی و روش‌های کنترل آن، اولین گام برای افزایش عمر مفید لوله‌هاست.

عوامل ایجاد خوردگی در لوله‌های فولادی

1. رطوبت و تماس با آب:
   فولاد در برابر رطوبت به‌شدت آسیب‌پذیر است. تماس مستقیم با باران یا بخار آب، به‌ویژه در مناطق مرطوب، موجب اکسیداسیون سریع می‌شود. استفاده از لوله گالوانیزه استاندارد در این شرایط تا حد زیادی از زنگ‌زدگی جلوگیری می‌کند.

2. میکروارگانیسم‌ها:
   برخی از باکتری‌ها و قارچ‌ها با فعالیت شیمیایی خود موجب خوردگی میکروبی می‌شوند. این نوع خوردگی معمولاً درون خطوط انتقال مایعات رخ می‌دهد.

3. تماس فلزات مختلف با یکدیگر:
   در صورت استفاده از فلزات ناهم‌جنس در سیستم لوله‌کشی، واکنش گالوانیکی بین آن‌ها رخ می‌دهد که باعث خوردگی سریع‌تر فلز فعال‌تر می‌شود.

4. حرکت و ضربه‌های مکانیکی:
   لرزش‌ها و ضربات باعث ایجاد ترک‌های موضعی شده و مسیر نفوذ عوامل خورنده را هموار می‌سازد.

انواع خوردگی لوله فولادی

1. خوردگی یکنواخت:
   زمانی رخ می‌دهد که کل سطح لوله به‌صورت یکنواخت درگیر واکنش شیمیایی شود و ضخامت آن کاهش یابد.

2. خوردگی گالوانیکی:
   در اثر تماس دو فلز متفاوت با یکدیگر و تبادل الکترونی بین آن‌ها ایجاد می‌شود. فلز فعال‌تر دچار زوال سریع‌تری خواهد شد.

3. خوردگی حفره‌ای:
   ناشی از فعالیت میکروارگانیسم‌هاست و به ایجاد سوراخ‌های نامنظم روی سطح لوله منجر می‌شود.

4. خوردگی شکافی:
   در درزها و اتصالات رخ می‌دهد و معمولاً در نقاطی مشاهده می‌شود که دسترسی اکسیژن محدود است.

راهکارهای جلوگیری از خوردگی لوله فولادی

1. پوشش‌دهی لوله‌ها

• پوشش پلی‌اتیلن:
  نوعی عایق قدیمی اما مؤثر برای لوله‌های زیرزمینی است. این پوشش همانند قیر عمل کرده و از تماس لوله با رطوبت جلوگیری می‌کند، هرچند دوام محدودی دارد.

• پوشش اپوکسی:
  یکی از بهترین گزینه‌ها برای محافظت سطحی لوله در محیط‌های مرطوب است. اپوکسی علاوه بر چسبندگی بالا، مقاومت شیمیایی خوبی دارد و با اسپری یا غلطک روی سطح اعمال می‌شود.

• پوشش آلکید:
  مشابه اپوکسی است اما دوام کمتری دارد (حدود ۳ تا ۵ سال). اپوکسی مات و مقاوم‌تر است، درحالی‌که آلکید ظاهری براق دارد.

• پوشش ضدزنگ:
  مخصوص لوله‌های مدفون در خاک است و از نفوذ رطوبت و مواد خورنده جلوگیری می‌کند.

2. تمیز نگه داشتن سطح لوله

استفاده از مواد بیوکسید برای پاک‌سازی سطح لوله از باکتری‌ها، قارچ‌ها و آلودگی‌ها، هزینه‌ کم و اثرگذاری بالایی دارد و احتمال خوردگی را به‌شدت کاهش می‌دهد.

3. جلوگیری از تماس فلز با فلز

در محل‌هایی که دو فلز مختلف کنار هم قرار می‌گیرند، باید از عایق‌ها یا پدهای ضد خوردگی استفاده شود تا از واکنش‌های الکترولیتی جلوگیری گردد.

4. کنترل شرایط آب عبوری

در سیستم‌های انتقال آب، کنترل دمای سیال و میزان اکسیژن محلول می‌تواند تأثیر چشمگیری در کاهش خوردگی داشته باشد. همچنین، در سیستم‌هایی که برای سیالات غیرآبی طراحی شده‌اند، باید از نفوذ رطوبت و باران جلوگیری شود.

5. ثابت نگه داشتن ساختار لوله‌کشی

لرزش و تغییرات مکرر در مسیر لوله‌کشی موجب افزایش اصطکاک و در نتیجه تشدید خوردگی می‌شود. پایداری فیزیکی ساختار باید همواره حفظ گردد.

6.انتخاب لوله مناسب برای کاهش خوردگی

یکی از عوامل کلیدی در کاهش فرسایش، انتخاب صحیح نوع لوله است. برای پروژه‌هایی که نیاز به استحکام بالا و عمر طولانی دارند، استفاده از لوله‌های اسپیرال فولادی گزینه‌ای بسیار اقتصادی و مقاوم محسوب می‌شود.
این نوع لوله‌ها به دلیل روش تولید مارپیچی، در برابر فشار و خوردگی مقاومت بهتری دارند و در صنایع نفت و گاز کاربرد گسترده‌ای پیدا کرده‌اند.

جمع‌بندی نهایی

خوردگی لوله فولادی یک مسئله اجتناب‌ناپذیر اما قابل‌کنترل است. با انتخاب لوله باکیفیت، اجرای پوشش‌های مناسب و رعایت اصول نگهداری می‌توان عمر مفید شبکه‌های لوله‌کشی را چند برابر کرد.
در نهایت، پیشگیری همیشه مقرون‌به‌صرفه‌تر از ترمیم است. بنابراین هنگام خرید، حتماً به استاندارد و کیفیت لوله توجه ویژه‌ای داشته باشید.

سوالات متداول درباره خوردگی لوله فولادی

۱. آیا نوع لوله در میزان خوردگی تأثیر دارد؟
بله، نوع آلیاژ، ضخامت و کیفیت ساخت لوله مستقیماً بر سرعت خوردگی اثرگذار است. لوله‌هایی که با استانداردهای صنعتی تولید می‌شوند، مقاومت بالاتری دارند.

۲. چطور می‌توان خوردگی لوله‌های مدفون در خاک را کاهش داد؟
بهترین راه استفاده از پوشش‌های ضدزنگ و محافظ‌های کاتدی است که از تماس مستقیم خاک مرطوب با لوله جلوگیری می‌کند.

۳. آیا لوله گالوانیزه در برابر خوردگی مقاوم است؟
لوله‌های گالوانیزه تا حد زیادی در برابر زنگ‌زدگی مقاوم‌اند، اما در محیط‌های مرطوب یا با جریان مداوم آب، ممکن است لایه محافظ زینک آسیب ببیند. برای خرید باکیفیت‌ترین گزینه‌ها پیشنهاد می‌شود صفحه خرید لوله گالوانیزه را مشاهده کنید.

۴. چه نوع پوششی برای لوله‌های فولادی زیرزمینی مناسب‌تر است؟
پوشش پلی‌اتیلن یا اپوکسی انتخاب‌های ایده‌آلی برای لوله‌های مدفون هستند، چون از تماس مستقیم رطوبت و مواد شیمیایی با سطح لوله جلوگیری می‌کنند.

۵. برای سیستم‌های لوله‌کشی صنعتی، چه نوع لوله‌ای بیشترین مقاومت را دارد؟
در سیستم‌های صنعتی سنگین، استفاده از لوله‌های اسپیرال فولادی توصیه می‌شود. برای بررسی مدل‌ها و مقایسه قیمت، می‌توانید به صفحه قیمت و خرید انواع لوله اسپیرال مراجعه کنید.