انواع لوله‌های فلزی برای انتقال سیالات مختلف از جمله گاز طبیعی، آب، مواد نفتی و… مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع لوله‌ها همواره در معرض خوردگی قرار دارند و خوردگی تهدیدی جدی برای آنها است. این تهدید در لوله‌هایی که مواد خورنده را انتقال می‌دهند، جدی‌تر است. زیرا خوردگی باعث پوسیدگی لوله و نشت مواد و تحمیل خسارت می‌شود.
با توجه به این امر، لازم است تا لوله‌ها با روش‌هایی در برابر خوردگی محافظت شوند. لوله‌ها از نظر نوع ماده ای که انتقال می‌دهند تنوع زیادی دارند. برخی لوله‌ها در زمین مدفون هستند. برخی دیگر روی زمین نصب می‌شوند و در معرض عوامل جوی مانند باران، آفتاب و… قرار دارند. بنابراین انتخاب روش صحیح محافظت از لوله فلزی به شرایط محیط نصب و همچنین نوع لوله بستگی دارد.
یکی از روش‌های مقابله با خوردگی که به کار برده می‌شود استفاده از روکش‌های محافظ است. هدف از استفاده از استفاده از روکش، افزایش مقاومت لوله در برابر خوردگی، محافظت در برابر عوامل محیطی، تغییرات دمایی و… است. امروزه انواع مختلفی از لوله‌های فلزی روکش‌دار تولید و به کارگیری می‌شوند که در ادامه این مقاله به بررسی آنها می‌پردازیم.
لوله فلزی روکش دار و انواع آن
لوله فلزی دارای دو سطح داخلی و خارجی است. بنابراین لوله‌های روکش‌دار به دو گروه لوله روکش‌دار داخلی و خارجی تقسیم‌بندی می شوند. روکش داخلی فضای داخلی لوله را پوشش می‌دهد و روکش خارجی نیز از خارج لوله محافظت می‌نماید. لوله‌های فلزی که در معرض خوردگی سیالات قرار دارند، از داخل روکش‌دار می‌شوند و لوله‌هایی که بیشتر در معرض عوامل محیطی قرار دارند، از بیرون پوشش‌دار می‌شوند.
انواع لوله فولادی از لحاظ نوع پوشش
- لوله دارای پوشش Lining
پوشش لاینینگ از انواع پوشش‌های داخلی محسوب می‌شود. این نوع پوشش دارای مقاومت بالایی دربرابر انواع اسیدها و بازها، مواد آلی و معدنی، محیط‌های کلردار و اکسید کننده و… است. این پوشش دماهای بالا را به خوبی تحمل می‌کند و از مقاومت سایشی خوبی نیز برخوردار است. از جمله معایب این نوع پوشش می‌توان به تخریب آن در حین جوشکاری اشاره نمود.
- لوله دارای پوشش Cladding
از دیگر انواع روکش‌های داخلی لوله‌های فلزی می‌توان کلدینگ را نام برد. این نوع روکش بیشتر در بخش صنعت نفت و گاز و مجتمع های شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش سطح لوله با یک فلز یا آلیاژ پوشش داده می‌شود. با این روش مقاومت لوله در برابر خوردگی افزایش پیدا می‌کند. استفاده از ورق‌های پوشش داده شده یا clad از جمله روش‌های مقرون به صرفه برای پوشش‌دهی لوله‌های فلزی محسوب می‌شود. کلدینگ شامل فرآیندهایی مانند رسوب‌دهی الکتریکی، پوشش‌دهی به وسیله بخار، متال اسپری و … است.
- لوله دارای پوشش FBE
این پوشش شامل رزین یا چسب آپوکسی، انواع رنگدانه و پرکننده، عامل پخت دی آمین آروماتیک و دی آمین آلیفاتیک است که در کنار هم لایه ای یکنواخت، بسیار چسبنده و محکم روی سطح داخلی لوله فلزی ایجاد می‌کند. این لایه مانع از انجام واکنش‌های شیمیایی سیالات عبوری با لوله شده و همچنین مقاومت سطح داخلی لوله در برابر تغییرات دمایی را افزایش می‌دهد.
- لوله دارای پوشش Galvanized
استفاده از پوشش گالوانیزه یکی دیگر از روش‌های پوشش‌دهی و محافظت از لوله‌های فلزی است. در این روش از فلز روی برای روکش‌دار کردن لوله استفاده می‌شود. در این روش، لوله را درون حمام مذابی از فلز روی فرو می‌برند و خارج می‌کنند. به این ترتیب لایه ای از فلز روی سطح لوله را می‌پوشاند و مانع از تماس آن با عوامل خورنده می‌شود. لوله فلزی روکش دار گالوانیزه در دو نوع موجود است:
- لوله گالوانیزه گرم
برای تولید لوله گالوانیزه گرم، لوله فلزی مستقیما وارد استخر حاوی فلز روی مذاب می‌شود. به این ترتیب یک لایه از آلیاژ روی بر روی لوله قرار می‌گیرد و از این طریق باعث افزایش عمر آن می‌شود. رنگ لوله فولادی گالوانیزه گرم سفید نقره‌ای است و دارای یک سطح براق است.
- لوله گالوانیزه سرد
در روش گالوانیزاسیون سرد، ابتدا نمک روی در محلول آبی و یا اسیدی ریخته می‌شود و سپس بر روی لوله به صورت الکترولیز اسپری می‌شود. در نتیجه این کار، لایه ای به ضخامت حدود 20 میکرون به لوله افزوده می‌شود. مقاومت لوله گالوانیزه سرد نسبت به لوله گالوانیزه گرم کمتر است زیرا لایه ایجاد شده روی لوله نازک‌تر از لوله گالوانیزه گرم است که این امر در کیفیت و مقاومت لوله موثر است. به همین دلیل، لوله گالوانیزه سرد بیشتر مصارف خانگی دارد.
مزایای پوشش دار کردن لوله‌های فلزی
- ایجاد مقاومت در برابر ضربه
- ایجاد مقاومت در برابر نفوذ آب
- ایجاد مقاومت در برابر جدایش کاتدی
- ایجاد مقاومت در برابر تغیرات دمایی
- ایجاد مقاومت در برابر تنش‌های خاک
- ایجاد مقاومت شیمیایی در برابر اسید و بازها
- ایجاد انعطاف پذیری کافی جهت ایجاد کردن خمش
- ایجاد مقاومت سایشی
- ایجاد مقاومت در برابر آسیب‌های حین حمل و انتقال
- ایمنی و سلامت کافی
نتیجه‌گیری:
خوردگی لوله‌های فلزی پدیده ای است که عموما به دلیل واکنش‌های شیمیایی در محیط اطراف لوله یا به دلیل خاصیت خورندگی نوع سیال داخل لوله رخ می‌دهد. بنابراین حفاظت از لوله‌های فلزی در برابر خوردگی و آسیب‌های ناشی از آن مستلزم دانش مربوط به سیالات و همچنین داشتن آگاهی از نوع محیط خطوط لوله است. لوله ممکن است در خاک یا در زیر آب مدفون باشد. در نتیجه شرایط شیمیایی که خطوط انتقال در آن قرار دارند می‌تواند اسیدی یا بازی، دارای تغییرات شدید دمایی در طول شبانه روز و… باشد. علاوه بر این، خطوط لوله دریایی ممکن است در معرض رسوباتی باشند که می‌توانند در سطح لوله‌ها نفوذ کنند.
با توجه به موارد بالا و با در نظر گرفتن هزینه‌های سنگین ناشی از خوردگی در خطوط لوله، باید از روکش‌های حفاظتی مطمئنی برای کنترل خوردگی و جلوگیری از سایر آسیب‌های احتمالی به لوله های فلزی استفاده کرد. انتخاب یک روکش مناسب جهت حفاظت از خطوط لوله، باعث افزایش طول عمر خطوط لوله‌ها، کاهش هزینه‌های تعمیر، ترمیم یا تعویض لوله‌ها و… می‌شود. پوشش‌های مختلفی برای محافظت از سطح خارجی و داخلی لوله‌های فلزی فولادی وجود دارد که فرایند حفاظت را به طور کامل انجام می‌دهند. انتخاب نوع خاصی از یک روکش به موارد فوق الذکر و همچنین شرایط محیطی و تنش‌هایی که لوله‌ها باید تحمل کنند و… بستگی دارد.
