خوردگی زیر عایق حرارتی

خوردگی زیر عایق حرارتی از مهمترین معضلات پیمانکاران و متخصصینی است که در هر فضایی که عایق حرارتی نصب می کنند رخ می دهد، به ویژه در مکانهایی که عایق حرارتی در معرض رطوبت قرار دارند.
برای پیشگیری از عمل خوردگی عایق حرارتی (بخصوص در مناطق مرطوب و بارانی)، لازم است تا پوشش عایق ها را از سوراخ ، پاره شدن و در نهایت نفوذ آب ، خیس شدن و خوردگی محافظت نمود. درصورتیکه پوششی که روی خود عایق قرار دارد در مقابل خوردگی مقاومتی نداشته باشد و یا حتی هیچ لایه محافظی بین پوشش و عایق وجود نداشته باشد، امکان خوردگی بیشتر خواهد شد.

یکی از اتفاقاتی که ضرر و زیان زیادی به بار می آورد، سرعت بالای خوردگی زیر عایق می باشد که سبب نازک سازی دیواره تجهیزات عایق کاری می شود و تا زمانی که مخازن ، لوله ها و فضاهای عایق کاری شده خراب نشوند،از خود علامتی نمایش نمیدهد.
و این خود باعث نفوذ خوردگی به همه تجهیزات عایق کاری شده بدون بروز نشانه میشود و فاجعه به بار می آورد. در مقاله خوردگی زیر عایق حرارتی تلاش شده تا به ساده ترین نحو ممکن ، مفاهیم خوردگی و عوامل تشدید کننده آن بیان شود.

عوامل ایجاد خوردگی

سه عامل مهمی که توأمان موجب ایجاد خوردگی زیر عایق می شوند و یا حضور آنها آن را تشدید میکند، عبارتند از :
* نفوذ آب (رطوبت)
* اکسیژن (هوا)
* گرما (مثلاً گرمای به وجود آمده درون مخازن و لوله ها)

لوله های کارخانه ها به وسیله جوشکاری به هم متصل می شوند و به دلیل امکان اتصال در شرایط مختلف، عایق کاری آنها نیز در زمان های مختلفی انجام میشود.فواصل بین عایق الاستومری جدید و عایق های قدیمی را با درزگیرهای سیلیکونی آب بندی می نمایند. در زمان وزش باد و تغییرات جوی آب و هوایی ، ممکن است این درزها باز شوند و آب،هوا و رطوبت به قسمت های مختلف لوله ها نفوذ کند. و همچنان که به آن اشاره شد، به دلیل این که هیچ نشانه ای ندارد، باعث خرابی لوله ها می شود.

راه حل جهت جلوگیری از خوردگی

در سالهای گذشته ، در صنایع نفت ، گاز و فرآیندهای شیمیایی ، خوردگی زیر عایق در انواع لوله های فولادی بسیار مشاهده شده است. خوردگی زیر عایق به دلیل نفوذ رطوبت و گرما و تجمع در یک فضای کوچک انجام میشود.
جهت جلوگیری از خوردگی ، باید از ورود رطوبت به درون عایق جلوگیری نمود.
به همین دلیل لازم است به دو روش مستقیم و غیرمستقیم از نفوذ رطوبت به داخل عایق الاستومری حرارتی جلوگیری نمود.

خوردگی چه زمانی رخ میدهد؟

بسته به شرایط فیزیکی محیطی میتوان خوردگی را به چند دسته مختلف تقسیم بندی کرد. مانند خوردگی قلیایی ،اسیدی گالوانیک و … که زمانی رخ میدهد که شاهد دوره های گرمایی از نقطه شبنم تا دمای محیط باشیم.
تحت این شرایط آب و هوایی، آب بر روی سطح تجهیزات سرد می گردد و هوا دوباره گرم و سپس تبخیر می گردد.

سیستم خوردگی زیر عایق

سیستم خوردگی زیر عایق برای فولاد را میتوان شبیه سازی به یک سیستم آب-گرما نمود. خود عایق حرارتی باعث خوردگی فولاد نمیشود بلکه فضای کوچکی در زیر آن ایجاد می نماید و سبب ساز تجمع رطوبت میشود و مانع از تبخیر آب می شود. با افزایش دما ، سرعت خوردگی نیز به صورت خطی زیاد میشود و به دلیل این که قابل پیش بینی نیست و یافتن فضای خوردگی سخت می باشد. میزان خرابی تجهیزات زیاد می شود و به طبع آن هزینه تعمیرات نیز به شکل قابل توجهی بالا می رود.

بیش از نیمی از انواع خوردگی در لوله ها می باشد که تعداد قابل توجهی از آنها نیز در لوله های با قطر کم هستند. در بسیاری از فضاهایی که تجهیزات لوله کشی دارند و دمای سطح لوله ها ۶۰ درجه و بالاتر هستند را به دلیل پیشگیری از آسیب دیدن و سوختگی ، جلوگیری از اتلاف انرژی و حرارت و افزایش میزان کارآیی سیستم ، عایق کاری لوله ای حرارتی می گردند.

خوردگی در چه مکانهایی رخ میدهد؟

خوردگی زیر عایق بیشتر در انواع فولاد کربنی و فولادهای ضدزنگ اتفاق می افتد. این نوع خوردگی در فولادهای کربنی بصورت یکنواخت و در فولادهای ضدزنگ به شکل حفره ای و تنشی اتفاق می افتد. محدوده دمایی که در فولاد خوردگی عایق رخ می دهد بین ۰ تا ۱۴۹ درجه سانتیگراد می باشد. که البته بالاتر از این دما نیز دیده شده است.

عوامل ایجاد خوردگی زیر عایق در فولادها

میزان خوردگی زیر عایق در فولادهای کربنی به سه عامل بستگی دارد :
* رطوبت (مدت و دوره آن)
* خورندگی محیط آبی
* خرابی لایه های محافظ (غلاف و رنگ)

سیستم های حساس به خوردگی زیر عایق

لیست سیستم های حساس به خوردگی زیر عایق را طبق معرفی موسسه نفت آمریکا (API) در زیر مشاهده می نماییم:

سطوح در معرض مه برج آب خنک کننده
سطوح در معرض سیلاب
سطوح در معرض بخار
سطوح در معرض نفوذ رطوبت و بخار اسیدی
لوله های عایق کاری شده از جنس فولاد کربن با دمای متغیر بین کنداس شدن آب و تبخیر آن
لوله از جنس فولاد کربن و فعال در دمای بالای ۱۲۰ درجه سانتیگراد
بخشی از برآمدگی خط لوله در دمای متفاوت از سیستم
لوله های از جنس فولاد ضدزنگ آستنیتی و فعال در دمای بین ۶۰ تا ۲۰۴ درجه سانتیگراد (حساس به یون کلراید)