خوردگی لوله و تاسیسات آن

تئوري خوردگي
خوردگي پديده اي است که به واسطه تأثير متقابل ماده و محيط بر هم پديد مي آيد و در نتيجه آن ماده تغيير حالت داده و فاسد مي شود. محيط ممکن است آب (يا هر مايع ديگر) خاک و يا هوا باشد. انواع مختلف خوردگي را مي توان به خوردگي ناشي از جريان الکتريسيته وجريانات اتفاقي برق، خوردگي بر اثر فشار، خوردگي شيميايي وخوردگي ميکروبي طبقه بندي کرد.
خوردگي فرآيندي است که طي آن فلز پالايش شده به تدريج به حالت طبيعي خود برمي گردد. اين فرآيند از همان لحظه که فلز در کارخانه از سنگ طبيعي جدا مي شود شروع مي شود و اساسا يک فرآيند پايان ناپذير است. وقتي دو فلز غير هم جنس در تماس با يکديگر قرار مي گيرند، فلزي که آند است شروع به زنگ زدگي مي کند و اين زنگ زدگي باعث نشت و ترکيدگي در لوله هاي انتقال آب شده و باعث هدرروي سنگين آب مي شود.

نشت بر اثر خوردگي
بيش از 65% سرمايه گذاري در تأسيسات آبرساني را هزينه هاي شبکه توزيع تشکيل مي دهد. خوردگي چه در داخل لوله و چه از خارج بيشترين اثر را در استهلاک زودرس شبکه دارد. تقريبا همه انواع لوله ها اعم از فولادي، چدني، آزبست سيمان ويا بتني در معرض خوردگي قرار مي گيرند که بر اثر آن آب زيادي از شبکه هدر مي شود.

خوردگي داخلي

سرعت جريان، درجه حرارت و PH آب، غلظت املاح محلول و اکسيژن محلول از عوامل مؤثر در سرعت خوردگي لوله هاي فلزي نظير لوله هاي فولادي و چدني است. از نقطه توقف خورندگي آبها، درجه پايداري آن که با اشباع آب به کربنات کلسيم تعيين مي شود، قابل قبول ترين معيار طبقه بندي آبها ازلحاظ خورندگي است. اندکس لانگلير و اندکس ريزنر اغلب به عنوان شاخص تعيين درجه پايداري آب به کار برده مي شوند.

خورندگي داخلي در لوله هاي آزبست سيمان و لوله هاي بتني انتقال آب که ممکن است از رسوبات جدار آنها سولفيد هيدروژن آزاد شود، مي تواند رخ دهد. سولفات موجود در آب نيز مي تواند به توسط باکتريهاي تغيير دهنده سولفات به سولفيد هيدروژن تبديل شود.و هيدروژن سولفوره به وجود آمده بعدا" به اسيد سولفوريک تبديل شده که مي تواند در نقاطي از لوله که حفاظت نشده باشند ايجاد خوردگي کند.

خوردگي خارجي
لوله هاي مدفون فلزي، به ويژه لوله هاي فولادي نرم و لوله هاي چدني، از خوردگي ناشي از جريانات اتفاقي ومتفرقه آسيب مي بينند. خوردگي ناشي از جريانات اتفاقي يک فرآيند پيچيده تجزيه فلز است که دراثر عمل توأم خاک و جريانات اتفاقي که منبع توليد آنها لوکوموتيو راه آهنهاي حومه شهري و واگنهاي شهري (تراموا) است رخ مي دهد. خوردگي در منطقه اي که مثبت (آند)هست رخ مي دهد، نقطه اي که در آن جريان از فلز جدا مي شودتا به منبع توليد برگردد. خسارات بر اثر خوردگي ناشي از جريانات اتفاقي اغلب خيلي سنگين هستند. اگر 1% جريان ناشي از حرکت ترن از طريق ريل ها به بيرون نشت کند، تقريبا"90 کيلوگرم از فولاد نرم در منطقه آند ظرف يکسال زنگ خواهد زد.
مقاومت الکتريکي يا هدايت الکتريکي خاک نيز يکي ديگر از پارامترهاي مهم در تعين مقدار خوردگي در لوله هاي فلزي مدفون نظير لوله هاي فولادي نرم و لوله هاي چدني است. عوامل مؤثر در ميزان مقاومت الکتريکي خاک عبارتند از: مقدار pH ،توان ايستادگي در مقابل سوختن و اکسيد شدن، ميزان رطوبت، مقدار مواد آلي و مواد شيميايي موجود در خاک.

باکتريها مي توانند به طور مستقيم يا غير مستقيم موجب خوردگي شوند. هر فعاليت بيولوژيکي، حاصل اثرات محيط بر سلول زنده هست و در عوض، هرگونه تغيير و تبديل در محيط زيست بر اثر متابوليسم ميکروبي صورت مي پذيرد. محيط خاک اطراف لوله در داخل ترانشه مهمترين ناحيه از نظر خورندگي لوله و يا از بين بردن پوشش خارجي لوله است.
خوردگي لوله هاي چدني
به طورعمومي اعتقاد بر اين است که لوله هاي چدني وقتي در خاک مدفون شوند خورده نمي شوند. اين موضوع تا چند سال قبل که ساخت لوله هاي چدني به گونه اي بود که با سرد شدن آرام چدن مذاب يک لايه نازک اکسيد آهن در سطح لوله تشکيل مي شد، صحيح بود. اين ماده جسم چدني لوله را محصور مي کرد و به لحاظ اينکه قابليت هدايت الکتريکي آن نسبت به چدن کمتر است، لايه تشکيل شده از آن مي توانست خاصيت ضد خوردگي به لوله هاي چدني بدهد. لکن در روشهاي جديد ساخت لوله هاي چدني چنين لايه چسبنده و محافظي تشکيل نمي شود ولوله به ويژه در نقاطي که در موقع حمل و نقل آسيب ببيند تقريبا به همان ميزان لوله هايي از جنس فولاد نرم در شرايط يکسان خاک، خورده مي شود.
لوله هاي چدني، بعضي اوقات در معرض خوردگي گرافيتي قرار مي گيرند که در نتيجه آن آهن و سيليس خارج شده و توده سياه اسفنجي اما سخت گرافيت به جاي گذاشته مي شود. يک چنين لوله هايي تا زمان يقابل استفاده هستند که در معرض تغييرات زياد فشار، بارهاي خارجي و غيره قرار نگيرند.
به طريق زير مي توان از خوردگي اين نوع لوله ها ممانعت به عمل آورد :
-تعويض خاک اطراف لوله
-پوشش قيري خارجي لوله براي کاهش اثرات خورندگي خاک
-نوار پيچي دور لوله با نوارهاي پلي استر
-داخل کردن لوله در تيوپ پلي اتيلن

خوردگي لوله هاي آهن گالوانيزه

در يک شبکه توزيع آب نمونه، انشعابات خانگي هميشه از لوله هاي چدني با بست هايي از جنس مفرغ ساخته مي شوند. لوله هاي ارتباطي از جنس آهن گالوانيزه به بست مفرغي متصل و سپس به هر مشترک وصل مي شود. اتصال بين مفرغ و لوله هاي آهن گالوانيزه در زير خيابان يا پياده رو در عمقي حدود 1 متر قرار مي گيرد. از آنجا که بين اين دو فلز غير مشابه(G.I و G.M ) از طريق خاک و آب به عنوان الکتروليت، تماس برقرار مي شود. لوله از جنس آهن گالوانيزه که از پتانسيل بالاتري برخوردار است قطب مثبت قرار گرفته و با سرعت بيشتري خورده مي شود.
به طور معمول، عمر مفيد يک لوله چدني 70 تا 80 سال است، در حاليکه عمر مفيد لوله هاي از جنس آهن گالوانيزه، حتي اگر اثر خوردگي در نظر گرفته نشود به سختي به 10 تا 15 سال مي رسد. اين به خوبي نشان مي دهد که در طول يک دوره از عمر مفيد لوله هاي چدني، لوله هاي آهن گالوانيزه بايستي حداقل 4 تا 5 بار تعويض شوند (لوله و اتصالات پلي اتيلن)

خوردگي لوله هاي آزبست سيمان
بدترين نوع خسارت وارده به لوله اي آزبست سيمان و لوله هاي بتني به ترکيبات گوگردي در خاک يا آب اطراف لوله در داخل ترانشه مربوط مي شود. اين ترکيبات با آهک آزاد ايجاد واکنش مي کند و مقاومت لايه سيماني دور لوله و يا مقاومت ذاتي لوله کم مي شود.  

خدمات و محصولات صنعتی

 الکتروپمپ