دپارتمان مهندسی مکانیک ایران

انجمن مهندسی مکانیک

انجمن تست های غیر مخرب

انجمن علمی مهندسی پزشکی

انجمن بیومکانیک

آموزش تعمیر تجهیزات پزشکی

آموزش تعمیرات تجهیزات پزشکی

دوره های مهندسی پزشکی

دوره های آموزشی مهندسی پزشکی

انجمن مهندسی پزشکی

آموزش تعمیر تجهیزات دندانپزشکی

آموزش بازرسی جوش

آموزش پایپینگ


             
خوردگی در لوله ها و تاسیسات آب
شنبه ، 4 شهریور 1391 ، 01:18

تئوري خوردگي
خوردگي پديده اي است كه 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 ممكن است آب (يا هر مايع ديگر) خاك و يا هوا باشد. انواع مختلف خوردگي را مي توان به خوردگي ناشي از جريان الكتريسيته وجريانات اتفاقي برق، خوردگي بر اثر فشار، خوردگي شيميايي وخوردگي ميكروبي طبقه بندي كرد
خوردگي فرآيندي است كه طي آن فلز پالايش شده به تدريج به حالت طبيعي خود برمي گردد. اين فرآيند از همان لحظه كه فلز در كارخانه از سنگ طبيعي جدا مي شود شروع مي شود و اساسا يك فرآيند پايان ناپذير است. وقتي دو فلز غير هم جنس در تماس با يكديگر قرار مي گيرند، فلزي كه آند است شروع به زنگ زدگي مي كند و اين زنگ زدگي باعث نشت و تركيدگي 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 شبكه توزيع تشكيل مي دهد. خوردگي چه در داخل لوله و چه از خارج بيشترين اثر را در استهلاك زودرس شبكه دارد. تقريبا همه انواع لوله ها اعم از فولادي، چدني، آزبست سيمان ويا بتني در معرض خوردگي قرار مي گيرند كه بر اثر آن آب زيادي از شبكه هدر مي شود

خوردگي داخلي

سرعت جريان، درجه حرارت و PH آب، غلظت املاح محلول و اكسيژن 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 كه با اشباع آب به كربنات كلسيم تعيين مي شود،  قابل قبول ترين معيار طبقه بندي آبها ازلحاظ خورندگي است. اندكس لانگلير و اندكس ريزنر اغلب به عنوان شاخص تعيين درجه پايداري آب به كار برده مي شوند

خورندگي داخلي در لوله هاي آزبست سيمان و لوله هاي بتني انتقال آب كه ممكن است از رسوبات جدار آنها سولفيد هيدروژن آزاد شود، مي تواند رخ دهد. سولفات موجود در آب نيز مي تواند به توسط باكتريهاي تغيير دهنده سولفات به سولفيد هيدروژن تبديل شود.و هيدروژن سولفوره به وجود آمده بعدا" به اسيد سولفوريك تبديل شده كه مي تواند در نقاطي از لوله كه حفاظت نشده باشند ايجاد خوردگي كند 
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 يك فرآيند پيچيده تجزيه فلز است كه دراثر عمل توأم خاك و جريانات اتفاقي كه منبع توليد آنها  لوكوموتيو راه آهنهاي حومه شهري و واگنهاي شهري (تراموا) است رخ مي دهد. خوردگي در منطقه اي كه مثبت (آند)هست رخ مي دهد، نقطه اي كه 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% جریان ناشی از حرکت ترن از طریق ریل ها به بیرون نشت کند، تقریبا"90 کیلوگرم از فولاد نرم در منطقه آند ظرف یکسال زنگ خواهد زد
مقاومت الکتریکی یا هدایت الکتریکی خاک نیز یکی دیگر از پارامترهای مهم در تعین مقدار خوردگی در لوله های فلزی مدفون نظیر لوله های فولادی نرم و لوله های چدنی است. عوامل مؤثر در میزان مقاومت الکتریکی خاک عبارتند از: مقدار pH ،توان ایستادگی در مقابل سوختن و اکسید شدن، میزان رطوبت، مقدار مواد آلی و مواد شیمیایی موجود در خاک

باكتريها مي توانند به طور مستقيم يا غير مستقيم موجب خوردگي شوند. هر فعاليت بيولوژيكي، حاصل اثرات محيط بر سلول زنده هست و در عوض، هرگونه تغيير و تبديل در محيط زيست بر اثر متابوليسم ميكروبي صورت مي پذيرد. محيط خاك 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 كه لوله هاي چدني وقتي در خاك مدفون شوند خورده نمي شوند. اين موضوع تا چند سال قبل كه ساخت لوله هاي چدني به گونه اي بود كه با سرد شدن آرام چدن مذاب يك لايه نازك اكسيد آهن در سطح لوله تشكيل مي شد، صحيح بود. اين ماده جسم چدني لوله را محصور مي كرد و به لحاظ اينكه قابليت هدايت الكتريكي آن نسبت به چدن كمتر است، لايه تشكيل شده از آن مي توانست خاصيت ضد خوردگي به لوله هاي چدني بدهد. لكن در روشهاي جديد ساخت لوله هاي چدني چنين لايه چسبنده و محافظي تشكيل نمي شود ولوله به ويژه در نقاطي كه در موقع حمل و نقل آسيب ببيند تقريبا به همان ميزان لوله هايي از جنس فولاد نرم در شرايط يكسان خاك، خورده مي شود
لوله هاي چدني، بعضي اوقات در معرض خوردگي گرافيتي قرار مي گيرند كه در نتيجه آن آهن و سيليس خارج شده و توده سياه اسفنجي اما سخت گرافيت به جاي گذاشته مي شود. يك چنين لوله هايي تا زمان يقابل استفاده هستند كه 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 خاك اطراف لوله
-پوشش قيري خارجي لوله براي كاهش اثرات خورندگي خاك
-نوار پيچي دور لوله با نوارهاي پلي استر
-داخل كردن لوله در تيوپ پلي اتيلن

خوردگي لوله هاي آهن گالوانيزه

در يك شبكه 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 مشترك 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 كه بين اين دو فلز غير مشابه(G.I و G.M ) از طريق خاك و آب به عنوان الكتروليت، تماس برقرار مي شود. لوله از جنس آهن گالوانيزه كه از پتانسيل بالاتري برخوردار است قطب مثبت قرار گرفته و با سرعت بيشتري خورده مي شود
به طور معمول، عمر مفيد يك لوله چدني 70 تا 80 سال است، در حاليكه 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 كه در طول يك دوره از عمر مفيد لوله هاي چدني، لوله هاي آهن گالوانيزه بايستي حداقل 4 تا 5 بار تعويض شوند

خوردگي لوله هاي آزبست سيمان
بدترين نوع خسارت وارده به لوله اي آزبست سيمان و لوله هاي بتني به تركيبات گوگردي در خاك يا آب اطراف لوله در داخل ترانشه مربوط مي شود. اين تركيبات با آهك آزاد ايجاد واكنش مي كند و مقاومت لايه سيماني دور لوله و يا مقاومت ذاتي لوله كم مي شود

 
سامانه هوشمند ژورنال مقالات