در سیستم های تامین آب، کیفیت آب نقش مهم و چندوجهی در تعیین طول عمر، عملکرد و یکپارچگی لوله های فولادی ایفا می کند. به عنوان یک تامین کننده لوله های فولادی، برای من بسیار مهم است که بدانم چگونه کیفیت های مختلف آب می تواند بر لوله های فولادی که ما ارائه می دهیم، مانندلوله شکوفه آلو پنتاگون،لوله های کربن فولادی، ولوله فولادی گالوانیزه.
ترکیب شیمیایی آب
ترکیب شیمیایی آب یک عامل اصلی موثر بر لوله های فولادی است. اولا، سطح pH قابل توجه است. اگر آب اسیدی باشد (pH<7)، می تواند به عنوان یک عامل خورنده روی فولاد عمل کند. آب اسیدی حاوی غلظت بیشتری از یون های هیدروژن است که با آهن موجود در لوله های فولادی واکنش می دهند. به عنوان مثال، در مناطق صنعتی که ممکن است رواناب باران اسیدی وارد منبع آب شود، آب اسیدی می تواند شروع به حل شدن سطح فولاد کند. این منجر به تشکیل اکسیدهای آهن می شود که معمولاً به عنوان زنگ شناخته می شود. با گذشت زمان، زنگ می تواند پوسته پوسته شود و باعث ایجاد حفره در سطح داخلی لوله شود. حفره نه تنها یکپارچگی ساختاری لوله را تضعیف می کند بلکه می تواند منجر به نشتی و کاهش جریان آب شود.
از سوی دیگر، آب قلیایی (pH > 7) نیز می تواند چالش هایی ایجاد کند. آب با قلیاییت بالا ممکن است منجر به رسوب کربنات کلسیم و سایر مواد معدنی شود. این مواد معدنی می توانند رسوبات رسوبی بر روی دیواره های داخلی لوله های فولادی ایجاد کنند. رسوب گیری جریان آب را محدود می کند و فشار داخل لوله ها را افزایش می دهد. این می تواند منجر به مصرف انرژی بیشتر برای پمپاژ آب شود و همچنین ممکن است باعث ایجاد فشار مکانیکی روی لوله ها شود که به طور بالقوه منجر به شکست لوله می شود.
وجود اکسیژن محلول در آب یکی دیگر از عوامل مهم است. اکسیژن یک عامل اکسید کننده قوی است. هنگامی که در مجاورت آب با فولاد تماس پیدا می کند، فرآیند خوردگی را آغاز می کند. واکنش بین آهن، اکسیژن و آب، اکسید آهن هیدراته (III) (زنگ) را تشکیل می دهد. در آب های غنی از اکسیژن، مانند آبی که در هنگام ذخیره سازی یا تصفیه در معرض اتمسفر قرار می گیرد، سرعت خوردگی می تواند به طور قابل توجهی تسریع شود. به عنوان مثال، در مخازن ذخیره آب روباز که در آن آب به طور مداوم در معرض هوا قرار می گیرد، اکسیژن می تواند در آب نفوذ کند و به لوله های فولادی متصل به مخزن برسد و باعث ایجاد خوردگی شود.
محتوای معدنی
علاوه بر pH و اکسیژن، محتوای معدنی موجود در آب میتواند تأثیر عمیقی بر لولههای فولادی داشته باشد. کلریدها در بسیاری از منابع آبی، به ویژه در نواحی ساحلی یا مناطقی با نمک های یخ زدا در جاده ها که ممکن است وارد منبع آب شوند، رایج هستند. کلریدها می توانند لایه اکسید محافظی را که به طور طبیعی روی سطح فولاد تشکیل می شود، تجزیه کنند. هنگامی که این لایه شکسته شود، فولاد زیرین در برابر خوردگی آسیب پذیرتر می شود. خوردگی ناشی از کلرید می تواند به ویژه تهاجمی باشد و ممکن است منجر به خوردگی موضعی شود، مانند خوردگی شکاف و خوردگی حفره ای.
سولفات های موجود در آب نیز می توانند مشکلاتی ایجاد کنند. در حضور باکتری های کاهنده سولفات که معمولاً در محیط های بی هوازی مانند رسوبات کف لوله های آب یافت می شوند، سولفات ها را می توان به سولفید هیدروژن احیا کرد. سولفید هیدروژن یک گاز خورنده است که می تواند با فولاد واکنش داده و سولفید آهن تولید کند. این واکنش نه تنها باعث خوردگی لوله می شود بلکه بوی بدی شبیه بوی تخم مرغ فاسد به آب می دهد.
فعالیت میکروبیولوژیکی
میکروارگانیسم های موجود در آب می توانند بیوفیلم هایی را روی سطح لوله های فولادی تشکیل دهند. بیوفیلم یک جامعه پیچیده از میکروارگانیسمها مانند باکتریها، قارچها و جلبکها است که به یک سطح میچسبند و مادهای شبیه لجن تولید میکنند. بیوفیلم می تواند به عنوان یک لایه محافظ برای میکروارگانیسم ها عمل کند و می تواند یک محیط میکرو در لوله ایجاد کند. در این میکرو محیط، شرایط شیمیایی و فیزیکی می تواند با آب فله متفاوت باشد. به عنوان مثال، غلظت اکسیژن و مواد مغذی ممکن است در نزدیکی سطح لوله کمتر باشد و pH نیز ممکن است تغییر کند.
وجود بیوفیلم ها می تواند منجر به خوردگی تحت تأثیر میکروبیولوژیکی (MIC) شود. برخی از باکتری های موجود در بیوفیلم می توانند اسیدها را به عنوان محصولات جانبی متابولیک تولید کنند. این اسیدها می توانند باعث خوردگی لوله های فولادی شوند. علاوه بر این، بیوفیلم می تواند رطوبت را به دام بیندازد و از پخش شدن یکنواخت اکسیژن در سطح لوله جلوگیری کند و مناطقی از هوادهی متفاوت ایجاد کند. این می تواند منجر به تشکیل سلول های خوردگی شود، جایی که یک ناحیه از لوله به عنوان آند عمل می کند و خورده می شود در حالی که ناحیه دیگر به عنوان کاتد عمل می کند.
تاثیر بر انواع لوله های فولادی
بیایید ببینیم که این عوامل کیفیت آب چگونه بر انواع مختلف لوله های فولادی که ما عرضه می کنیم تأثیر می گذارد.
اینلوله شکوفه آلو پنتاگونبه دلیل ساختار منحصر به فرد آن اغلب در کاربردهای خاص تامین آب استفاده می شود. با این حال، عملکرد آن می تواند به شدت تحت تاثیر کیفیت آب باشد. در آب اسیدی، شکل پیچیده لوله شکوفه آلو پنج ضلعی ممکن است مناطق بیشتری را برای خوردگی فراهم کند. شکاف ها و گوشه های ساختار آن می تواند آب را به دام بیاندازد و مناطق راکد ایجاد کند، جایی که خوردگی می تواند با سرعت بیشتری پیشرفت کند. تجمع رسوب قلیایی نیز می تواند در این لوله ها مشکل ساز باشد، زیرا رسوب می تواند در بی نظمی شکل لوله جمع شود و جریان آب را بیشتر محدود کند.
لوله های کربن فولادیبه دلیل هزینه نسبتا پایین و خواص مکانیکی خوب، به طور گسترده در سیستم های تامین آب مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال، فولاد کربنی به شدت در برابر خوردگی حساس است. در آب با محتوای اکسیژن بالا یا سطوح بالای کلرید، لوله های فولادی کربنی می توانند به سرعت خورده شوند. کربن موجود در فولاد می تواند به عنوان یک کاتالیزور برای واکنش خوردگی عمل کند و روند زنگ زدگی را تسریع کند. با گذشت زمان، اگر لولههای فولاد کربنی به درستی محافظت نشوند، میتوانند نقاط و سوراخهای نازکی ایجاد کنند که منجر به نشت آب میشود.
لوله فولادی گالوانیزهبا یک لایه روی پوشانده شده است تا از فولاد زیرین در برابر خوردگی محافظت کند. به طور کلی لوله های گالوانیزه در مقایسه با لوله های کربن فولادی مقاومت به خوردگی بهتری دارند. پوشش روی به عنوان یک آند قربانی عمل می کند و در جای فولاد خورده می شود. با این حال، در شرایط خاص آبی، پوشش روی می تواند مصرف شود. به عنوان مثال، در آب اسیدی، روی با اسید واکنش داده و نمک های روی را تشکیل می دهد و به تدریج لایه محافظ را از بین می برد. هنگامی که پوشش روی در معرض خطر قرار می گیرد، فولاد زیر شروع به خوردگی می کند.
استراتژی های کاهش
برای مقابله با اثرات منفی کیفیت آب بر لولههای فولادی، میتوان از چندین استراتژی کاهش استفاده کرد. یک روش تصفیه آب است. با تنظیم pH آب در محدوده خنثی (حدود pH 7)، می توان ماهیت خورندگی آب را کاهش داد. این را می توان از طریق افزودن مواد شیمیایی مانند آهک یا خاکستر سودا به دست آورد. حذف اکسیژن محلول از آب نیز می تواند روند خوردگی را کند کند. برای این منظور می توان از تکنیک هایی مانند هوازدایی حرارتی یا حذف کننده های شیمیایی اکسیژن استفاده کرد.
استفاده از پوشش های محافظ روی لوله های فولادی روش موثر دیگری است. علاوه بر گالوانیزه می توان از انواع دیگر پوشش ها مانند پوشش های اپوکسی استفاده کرد. پوشش های اپوکسی یک مانع فیزیکی بین فولاد و آب ایجاد می کنند و از تماس عوامل خورنده با سطح لوله جلوگیری می کنند. حفاظت کاتدی نیز یک تکنیک محبوب است. این شامل اتصال لوله فولادی به فلز فعال تر یا استفاده از جریان تحت تاثیر برای تبدیل لوله به کاتد در سلول الکتروشیمیایی است و در نتیجه از خوردگی جلوگیری می کند.
برای خرید و مشاوره تماس بگیرید
به عنوان یک تامین کننده قابل اعتماد لوله های فولادی، ما به خوبی از اهمیت کیفیت آب در لوله های فولادی آگاه هستیم و برای ارائه بهترین راه حل ها به شما مجهز هستیم. چه با کیفیت های مختلف آب در مکان های مختلف پروژه سر و کار داشته باشید یا به دنبال لوله های فولادی با دوام طولانی باشید، محصولات ما مانندلوله شکوفه آلو پنتاگون،لوله های کربن فولادی، ولوله فولادی گالوانیزهبا دقت ساخته شده اند تا نیازهای خاص شما را برآورده کنند.
اگر در مورد انتخاب لوله های فولادی برای سیستم های آبرسانی خود سوالی دارید یا علاقه مند به خرید لوله های فولادی با کیفیت بالا هستید، لطفا با ما تماس بگیرید. ما مشتاقیم تا با شما گفتگوهای عمیق داشته باشیم و راه حل های سفارشی برای اطمینان از موفقیت پروژه های شما ارائه دهیم.
مراجع
- فونتانا، ام جی (1986). مهندسی خوردگی. مک گراو - شرکت کتاب هیل.
- Schweitzer، PA (2004). جداول مقاوم در برابر خوردگی مارسل دکر.
- Uhlig، HH، و Revie، RW (1985). خوردگی و کنترل خوردگی. جان وایلی و پسران