۲۲ مهر ۱۳۹۹ ادمین ۰
به اشتراک‌ گذاری

طول عمر لوله فولادی را چگونه می‌توان افزایش داد؟

طول عمر لوله یکی از پارامترهای مهم در لوله کشی سازه‌ها و خطوط انتقال سیالات است. با توجه به عمر لوله هزینه‌های آتی محاسبه می‌شود. طول عمر لوله از عوامل متعددی اثرپذیر است. آیا می دانید این عوامل چه هستند؟ چگونه می توان از تخریب لوله جلوگیری کرد و طول عمر لوله را افزایش داد؟ در این مقاله به بررسی این عوامل می پردازیم.

لوله های فولادی به دو دسته درزدار و بدون درز تقسیم می‌شوند. استفاده از این لوله ها با توجه به کاربردشان مشخص می شود. عمر لوله درزدار و مانیسمان با توجه به فرآیند تولید، محیط کاری و مواد جاری از آن ها مشخص می شود. لوله درزدار از ورق تولید می شود. پس از خمکاری ورق لبه های ورق به هم جوش داده می شوند و لوله درزدار تولید می شود. متدهای مختلفی برای جوش دادن ورق در تولید لوله های درزدار استفاده می شوند که می توانید با کلیک روی لینک در مورد روش های جوشکاری بیشتر مطالعه کنید.

لوله بدون درز یا مانیسمان از شمش فولادی تولید می شود. داخل شمش توسط سنبه یک حفره ایجاد می شود و سپس به کمک عبور ماندرل لوله تولید می شود. از ویژگی های حائز اهمیت در لوله مانیسمان عدم وجود درز و محل جوش در آن است که باعث می شود خوردگی که در محل درزها اتفاق می افتد کاهش یابد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد لوله مانیسمان و روش های تولید آن روی لینک کلیک کنید.

عوامل موثر بر طول عمر لوله

طول عمر لوله فولادی متاثر از عوامل متعددی است. برای افزایش عمر لوله باید این عوامل را شناسایی کرده و روش مقابله با هر کدام را بدانیم. در ادامه به تشریح برخی از این عوامل می پردازیم.

عوامل فیزیکی نقش بسیار مهمی در تعیین عمر لوله ایفا می کنند. از عوامل فیزیک می توان به ضخامت لوله، متریال استفاده شده در ساخت، فرآیند ساخت و پوشش‌های به کار برده شده در آن اشاره کرد.

یکی از پارامترهای بسیار مهم در تخریب لوله‌های فولادی، خوردگی آن‌ها می‌باشد. متریال به کار رفته در ساخت لوله نقش بسیار مهمی در عمر لوله دارد. برخی فولادها در مقابل خوردگی بسیار مقاوم هستند و در مقابل این دسته، گروهی از فولادها وجود دارند که به سرعت در محیط های خورنده آسیب دیده و با افت شدید خواص مواجه می‌شوند. فولادهای زنگ نزن از موادی هستند که برای تولید لوله‌های با کیفیت که در محیط های خورنده قرار می گیرند بسیار مناسب می باشند. نیکل و کروم موجود در ترکیب شیمیایی لوله های استیل باعث افزایش مقاومت به خوردگی آن ها می شود. کروم موجود در آلیاژ روی سطح آن قرار گرفته و با اکسیژن هوا ترکیب می‌شود و یک لایه محافظ در برابر اکسیداسیون را تشکیل می‌دهد.

خوردگی در لوله های فولادی به ۳ صورت انجام می‌شود. نوع اول خوردگی از طریق قرار گرفتن فلز در الکترولیت اتفاق می‌افتد که در نهایت منجر به خورده شدن یه قسمت خاص از لوله می‌شود. نوع دوم خوردگی زمانی است که به اصطلاح حفاظت کاتدی اتفاق می‌افتد. دو فلز با میزان تمایل متفاوت به خوردگی در کنار هم قرار گرفته و فلزی که تمایل بیشتری به خوردگی دارد، خورده می‌شود. از این قابلیت فلزات برای کنترل فرایند خوردگی فلزات و خوردگی انتخابی استفاده می‌شود. روش دیگر که منجر به این فرایند می شود زمانی است که خوردگی در قسمت هایی اتفاق می افتد که سرعت آن بیشتر است. عموما این نقاط دارای عیب یا سطح ناصاف هستند. در این مناطق سرعت خوردگی بیشتر از مناطق دیگر است که باعث می شود عمر لوله کاهش یابد و افت خواص با سرعت بیشتری صورت بگیرد.

زنگ-زدگی-سطح-خارجی-لوله

زنگ-زدگی-سطح-خارجی-لوله

از دیگر عوامل فیزیکی موثر بر عمر لوله فولادی اثرگذار است می توان به ضخامت آن اشاره کرد. هرچه ضخامت لوله بیشتر باشد قطعه دیرتر نشت کرده و به شکست می رسد. خوردگی در لوله های با قطر جداره بالا دیرتر از لوله های نازک اثر منفی می گذارد و به همین علت در صورتی که قطر جداره افزایش یابد طول عمر لوله نیز بیشتر می شود.

یکی از عوامل موثر بر خوردگی لوله های فولادی و کاهش طول عمر آن ها وجود درز و عیب در ساختار لوله است. درز جوش لوله به عنوان عیب در ساختار به شمار می آید. لوله های درزدار در محیط های خورنده نسبت به لوله مانیسمان سریع‌تر خورده می‌شوند و خواص خود را از دست می‌دهند. هر چه درز جوش کمتر و ظریف‌تر باشد خوردگی با سرعت کمتری اتفاق می‌افتد. در این زمینه لوله‌های مانیسمان همانند لوله گوشتدار به دلیل عدم وجود درز جوش در ساختارشان، مقاومت به خوردگی خوبی دارند.

علاوه بر عوامل فیزیکی عوامل محیطی نیز بر طول عمر لوله اثر گذارند. شرایطی مانند محل قرارگیری لوله و وقوع حوادثی مانند زلزله می تواند طول عمر لوله را تغییر دهند. محل قرارگیری لوله داخل زمین و محیطی که با آن در ارتباط است نقش مهمی در تعیین عمر لوله دارد. برخی لوله ها داخل زمین قرار می گیرند و با خاک در تماس هستند. مقاومت لوله در برابر اثرات خاک اطراف آن با توجه به جنس خاک تغییر می‌کند. لوله ممکن است داخل آب قرار داشته باشد که در آن صورت باید با توجه به PH آب، متریال مورد استفاده در تولید لوله تعیین شود. علاوه بر این لوله در هوا نیز ممکن است دچار خوردگی شود و مقاومت خود را از دست بدهد.

در کنار شرایط محیطی ممکن است به لوله تنش های ناگهانی وارد شود. به عنوان مثال اگر در محلی زلزله رخ دهد به صورت ناگهانی تنش های اضافی به آن وارد می شود. حرکت خاک و زمین باعث ایجاد ارتعاش می‌شود که اگر از بیشترین تنشی که لوله تحمل می‌کند بیشتر باشد قطعه می‌شکند و نشت می‌کند.

یک عامل دیگر که بر طول عمر لوله تاثیر می گذارد شرایط کاری قطعه است. سیالی که از لوله عبور می‌کند، دبی عبوری، تلاطم سیال، میزان فشاری که به لوله وارد می‌شود و بسیاری عوامل دیگر تعیین کننده طول عمر لوله است.

تخریب-لوله-فولادی-با-خوردگی

تخریب-لوله-فولادی-با-خوردگی

روش های افزایش طول عمر لوله

به صورت کلی هر کاری که بتواند معضلات ذکر شده را کاهش دهد می‌تواند به عنوان یک راه حل برای افزایش طول عمر لوله فولادی محسوب شود. به منظور کاهش خوردگی لوله‌ها می توان جنس لوله را تغییر داد و از فولادهای زنگ نزن استفاده کرد. در کنار تولید لوله با متریال متفاوت، استفاده از پوشش‌هایی که در مقابل خوردگی مقاوم هستند روی سطح داخلی و خارجی لوله می‌تواند عمر لوله فولادی را افزایش دهد. برخی پوشش‌های پلیمری با هزینه کم باعث افزایش مقاومت به خوردگی می‌شود. یکی از روش‌هایی که برای بهبود مقاومت به خوردگی فولادها استفاده می‌شود گالوانیزه کردن ورق‌های فولادی پیش از تولید و یا لوله‌های تولید شده به کمک فلز روی است. تمایل به خوردگی روی نسبت به فولاد بیشتر بوده و باعث می‌شود در محیط های خورنده روی به جای فولاد خورده شود. با کلیک روی لینک در مورد روش های جلوگیری از خوردگی لوله فولادی بیشتر بخوانید.

استفاده از لوله‌های بدون درز یا مانیسمان به دلیل عدم وجود درز در ساختار آن ها توصیه می‌شود اما این لوله ها نسبت به لوله درزدار گران‌تر هستند و در بسیاری از موارد، استفاده از لوله مانیسمان مقرون به صرفه نیست. کیفیت جوش در همه لوله‌های درزدار یکسان نیست. هرچه جوش ایجاد شده از کیفیت بالاتری برخوردار باشد خوردگی در آن کمتر اتفاق می‌افتد.

به منظور جلوگیری از شکست لوله طی تنش‌های ناگهانی مانند زلزله می‌توان با انجام محاسبات مربوطه می‌توان بیشترین نیرویی که لوله پیش از شکست تحمل می کند را محاسبه کرد. این کار به منظور جلوگیری از شکست لوله طی تنش‌های ناگهانی اتفاق می‌افتد. با در نظر گرفتن بیشترین سرعت حرکت زمین، حداکثر میزان کرنش مشخص می‌شود. با انتخاب متریالی که توانایی تحمل این میزان کرنش را داشته باشد از عدم تخریب لوله و نشت کردن آن طی زمین لرزه اطمینان حاصل کرد.

تخمین طول عمر لوله فولادی و برنامه ریزی برای تعویض آن ها به منظور جلوگیری از بروز خسارات شدید یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های امروز مهندسان و متخصصان می‌باشد. برای اطلاع از قیمت روز لوله درزدار و مانیسمان ، لوله استیل و سایر مقاطع فولادی با کارشناسان آیرومارت تماس حاصل فرمائید.

۲۲ مهر ۱۳۹۹ ادمین ۰
به اشتراک‌ گذاری
چند مطلب مرتبط:
نظرات کاربران