مقالات تجارت آلیاژ مقالاتی از فلزات پرکاربرد
اگر توجه کرده باشید در بسیاری از صنایع و همچنین در زندگی روزمره، ما قصد داریم تا سیال (هوای مطبوع و انواع مایعات) را از یک محیط به محیط دیگر انتقال دهیم. برای انجام‌دادن این کار به لوله‌هایی نیاز داریم که در برابر سایش و اصطکاک‌های به وجود آمده از طرف سیال، مقاومت خوبی از خود نشان بدهند و همچنین در طولانی‌مدت نیز دوام خود را حفظ کنند. ازآنجایی‌که فولاد ضدزنگ یکی از مقاوم‌ترین و بادوام‌ترین فلزات موجود در جهان است؛ در ساخت خطوط لوله موردنیاز در صنعت، از آن بهره برده می‌شود. به‌عنوان‌مثال برای انتقال آب آشامیدنی، مواد نفتی و پالایشگاهی، آبیاری مزارع، سیستم‌های تهویه‌مطبوع خانه و… به خطوط لوله نیاز است. اما سؤال اینجاست که لوله‌های فولادی مورد استفاده در صنعت به‌تنهایی می‌توانند خواسته‌های ما را برطرف کنند یا اینکه به یک‌لایه تقویت‌کننده نیاز دارند؟!
روش های پوشش دهی لوله های فولادی
استنلس استیل به‌تنهایی از مقاومت و دوام بالایی بهره می‌برد. اما به دلیل اینکه قرار است لوله استیل به‌صورت مداوم در مجاورت سیال قرار بگیرد؛ نیاز است که مقاومت و دوام آن تقویت شود. به همین دلیل بر روی فولادهای به‌کاررفته در خطوط لوله، پوشش‌هایی قرار می‌دهند که دوام، مقاومت و استحکام لوله را در برابر عوامل تخریب‌کننده افزایش می‌دهد.
همان‌طور که می‌دانید سایش، اصطکاک‌های به وجود آمده و همچنین خوردگی و زنگ‌زدگی، لوله‌های بدون پوشش را تخریب می‌کنند. برای جلوگیری از بروز این عوامل تخریب‌کننده معمولاً لوله‌های انتقال سیال را تحت فرایندهای مختلف، پوشش‌دهی می‌کنند. در واقع امروزه برای جلوگیری از تماس مستقیم لوله و سیالی که درون لوله جریان دارد؛ پوششی بر روی جداره داخلی (و خارجی) لوله قرار می‌دهند که مقاومت و استحکام آن در برابر سایش و خوردگی را افزایش می‌دهد. روش‌های مختلف و متنوعی وجود دارد که پوشش موردنیاز را بر روی جداره داخلی لوله قرار می‌دهند. در این مقاله 4 مورد از متداول‌ترین و کاربردی‌ترین آنها را بررسی می‌کنیم. این روش‌ها عبارت‌اند از: پوشش پودری، پوشش پلی‌اتیلن، پوشش پودری اپوکسی و گالوانیزه کردن. هر کدام از این روش‌ها مزایا و معایب خاص خود را دارند که در ادامه هر یک را بررسی می‌کنیم تا بتوانید متناسب با نیاز و زمینه کاری خود، بهترین نوع پوشش‌دهی را انتخاب کنید؛ پس تا انتها همراه ما باشید.
پوشش‌دهی پودری با عملکرد بهتر (HPPC)
پوشش‌دهی پودری با عملکرد بهتر یا HPPC بر پایه رزین‌های پلیمری انجام می‌شود. منظور از رزین‌های پلیمری، موادی همچون رنگ‌ها، افزودنی‌ها، اصلاح‌کننده‌های جریان و… است. این نوع پوشش‌دهی برای لوله‌هایی که در شرایط سخت و محیط‌های بسیار نامطلوب قرار دارند؛ استفاده می‌شود. اکثر لوله‌هایی که برای انتقال مواد نفتی و گازی کاربرد دارند با استفاده از این روش، پوشش‌دهی آنها صورت می‌گیرد. همچنین لوله‌هایی که به این طریق پوشش‌دهی می‌شوند؛ در جداره خارجی آنها نیز لایه‌ای از مواد پلی‌اتیلن قرار می‌گیرد تا بتوان از این لوله در زیرِ زمین (در مجاورت خاک و مواد سخت) نیز استفاده کرد. این کار باعث می‌شود تا تنش و اصطکاک‌هایی که مواد خاکی به سطح خارجی لوله وارد می‌کنند به لوله آسیبی نزنند. در کل باید بگوییم که اگر قرار است جداره داخلی خطوط لوله در مجاورت مواد شیمیایی و گازی باشد و جداره خارجی لوله نیز با خاک و مواد سخت در ارتباط باشد؛ لوله‌هایی که به روش پودری با عملکرد بهتر (HPPC) پوشش‌دهی شده‌اند؛ بهترین گزینه برای شما خواهند بود.
توجه داشته باشید که این روش تنها بر روی لوله‌هایی که حداقل قطر آنها ۱۴ اینچ است و حداکثر قطر آن نیز ۴۲ اینچ است؛ قابل‌اجرا است. همچنین این نکته را نیز بدانید که لوله‌ها به کمک این روش، می‌توانند در بازه دمایی منفی 45 درجه سانتیگراد تا 85 درجه سانتیگراد از خود مقاومت نشان دهند و عملکرد خود را نیز حفظ کنند.
پوشش‌دهی دولایه پلی‌اتیلن
پوشش‌دهی دولایه پلی‌اتیلن از جمله دیگر روش‌هایی است که به کمک آن، می‌توان از لوله‌های انتقال سیال در برابر شرایط محیطی نامطلوب محافظت کرد. همچنین این متد برای انتقال مواد شیمیایی و نفتی، مواد گازی، حمل‌ونقل آب و… مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تنها تفاوت این روش با روش قبلی (روش پودری با عملکرد بهتر) این است که لایه دوم به کار رفته در روش پوشش دولایه پلی اتیلن، از یک لایه چسب و یک لایه پلی اتیلن دیگر تشکیل شده است. این امر باعث می‌شود تا لوله در برابر ضربه، سایش، برش، انواع خوردگی‌ها و … مقاومت بیشتری از خود نشان دهد. همچنین این لوله در برابر دماهای بالاتر(بالاتر از 85 درجه سانتی گراد) نیز از خود مقاومت نشان می‌دهد. بنابراین اگر به مقاومت بالا و دوام مطلوب‌تر نیاز دارید؛ بهترین روش برای رسیدن به اینگونه خواسته‌ها، استفاده از روش پوشش دهی دو لایه پلی اتیلن است.
پوشش پودری بر پایه اپوکسی (FBE)
پوشش FBE یا پوشش پودری بر پایه اپوکسی، یکی دیگر از روش‌های پوشش‌دهی لوله‌ها به شمار می‌رود که در صنعت بسیار مورداستفاده قرار می‌گیرد. برخلاف دو روش قبلی که تنها برای لوله‌های با قطر زیاد مورداستفاده قرار می‌گرفتند؛ از این روش برای لوله‌های با قطر کم نیز می‌توان استفاده کرد. همچنین مقاومت این پوشش در برابر دماهای بالا نیز بسیار خوب و مطلوب است. از طرف دیگر لوله‌هایی که به‌وسیله این روش پوشش‌دهی شده‌اند؛ در برابر فشار و تنش‌های وارده نیز از مقاومت خوبی برخوردارند. به همین دلیل از این پوشش‌ها در زیر زمین و در شرایط نامطلوب محیطی نیز می‌توان استفاده کرد. همچنین به دلیل اتصال خوب پوشش پودری اپوکسی با سطح لوله فولادی، محافظت از فولاد ضدزنگ در برابر خوردگی بسیار خوب و مطلوب‌تر انجام می‌شود (مقاومت فولاد در برابر خوردگی به کمک این پوشش بسیار افزایش پیدا می‌کند).
پوشش‌دهی به کمک عنصر روی (فرایند گالوانیزاسیون)
یکی از متداول‌ترین و محبوب‌ترین روش‌های پوشش‌دهی استنلس استیل، فرایند گالوانیزاسیون است. استیل به‌تنهایی در برابر خوردگی مقاومت خوبی دارد و همچنین استحکام کششی آن نیز در حد مطلوبی قرار می‌گیرد. اما با انجام‌دادن فرایند گالوانیزاسیون، مقاومت در برابر خوردگی و همچنین استحکام کششی فولاد ضدزنگ تقویت می‌شود.
روش گالوانیزاسیون را می‌توان به گونه‌های مختلفی انجام داد؛ متداول‌ترین روش گالوانیزاسیون، گالوانیزه گرم است. در روش گالوانیزه گرم فولاد ضدزنگ درون مذاب روی (فلز روی) غوطه‌ور می‌شود. این واکنش باعث می‌شود تا پوششی از جنس روی بر سطح فلز به وجود بیاید که مقاومت فولاد ضدزنگ در برابر خوردگی را تقویت می‌کند.
گالوانیزاسیون نه‌تنها سطح فولاد را زیباتر می‌کند؛ بلکه به دلیل داشتن فرایند ساده، هزینه انجام آن نیز نسبتاً پایین و مناسب است. در واقع این روش برخلاف روش‌های دیگر نیازمند عملیات ثانویه و پردازش‌های مجدد نیست (به همین دلیل برای بسیاری از تولیدکنندگان روشی مناسب و مقرون‌به‌صرفه محسوب می‌شود).
نتیجه‌گیری و جمع‌بندی
فولادهای ضدزنگ به‌تنهایی در برابر خوردگی از خود مقاومت خوبی نشان می‌دهند و استحکام و دوام بالایی نیز دارند. اما برای اینکه فولادهای ضدزنگ در زمینه انتقال سیال بتوانند عملکرد خود را حفظ کنند؛ نیازمند پوشش‌دهی هستند که استحکام و مقاومت آنها در برابر خوردگی را تقویت کند. روش‌ها و متدهای مختلفی برای پوشش‌دهی لوله‌های فولادی وجود دارند که می‌توان به روش پودری به عملکرد بهتر (HPPC)، روش پودری بر پایه اپوکسی، پوشش‌دهی دولایه پلی‌اتیلن و گالوانیزاسیون اشاره کرد.
لوله‌هایی که برای انتقال مواد شیمیایی، نفت و گاز، آب و… استفاده می‌شوند؛ باید از استحکام و مقاومت بسیار بالاتری برخوردار باشند. برای پوشش‌دهی اینگونه لوله‌ها که در شرایط محیطی نامطلوبی قرار دارند؛ روش‌های پلی‌اتیلن و روش پودری با عملکرد بهتر (HPPC) بهترین گزینه محسوب می‌شوند. همچنین اگر قطر لوله شما کم است؛ روش FBE بهترین گزینه محسوب می‌شود. از روش گالوانیزاسیون نیز می‌توانید برای لوله‌هایی که در کاربردهای معمولی استفاده می‌شوند؛ بهره ببرید.
