لماذا تصدأ الأنابيب المجلفنة؟

أنابيب مجلفنة هو مادة شائعة في صناعة الأنابيب المستخدمة في البناء والصناعة. سطحه مغطى بطبقة من الزنك لمنع العناصر الحديدية الموجودة داخل الأنبوب الفولاذي من ملامسة الهواء الخارجي والرطوبة، وبالتالي يلعب دورًا مضادًا للتآكل والصدأ. ومع ذلك، وجد العديد من المستخدمين أن الأنابيب الفولاذية المجلفنة قد تصدأ أثناء استخدام الأنابيب المجلفنة. فلماذا تصدأ الأنابيب المجلفنة؟ ما سبب صدأ الأنابيب المجلفنة؟ وما تأثير صدأها على الاستخدام الفعلي؟ ستشرح هذه المقالة هذه القضايا بالتفصيل، وآمل أن تكون مفيدة لك.

ما هو الأنبوب المجلفن؟

الأنبوب المجلفن هو أنبوب يشكل طبقة مضادة للتآكل عن طريق طلاء طبقة من الزنك على سطح الأنبوب الفولاذي لتحسين مقاومة الأنبوب للتآكل. الغرض من الجلفنة هو منع الأنبوب نفسه من التآكل التأكسدي بسبب ملامسة الوسائط مثل الهواء والماء. خاصة في استخدام البيئات القاسية مثل الرطوبة والملح، توفر الطبقة المجلفنة حماية كبيرة.

وفقا لعمليات الجلفنة المختلفة، يمكن تقسيم الأنابيب المجلفنة إلى أنابيب مجلفنة بالغمس الساخن وأنابيب مجلفنة كهربائيا.

• أنبوب مجلفن بالغمس الساخن: عملية الجلفنة بالغمس الساخن هي تسخين الأنبوب الفولاذي إلى درجة حرارة معينة وغمره في خزان الزنك السائل. من خلال التفاعلات الكيميائية، تتحد طبقة الزنك مع سطح الأنبوب الفولاذي لتشكيل طبقة سبيكة الزنك والحديد. طبقة الزنك في الأنبوب المجلفن بالغمس الساخن أكثر سماكة، وعادة ما تصل إلى 60-80 ميكرون، ولها مقاومة جيدة للتآكل.
• الأنابيب المجلفنة كهربائيًا: يتم تغطية طبقة الزنك على سطح الأنبوب الفولاذي عن طريق الطلاء الكهربائي أو الرش. طبقة الزنك في الأنابيب المجلفنة كهربائيًا رقيقة نسبيًا، وعادة ما تكون بين 5-15 ميكرون. على الرغم من أن تأثير مقاومة التآكل ليس جيدًا مثل الجلفنة بالغمس الساخن، إلا أنه يمكن التحكم في اتساق طبقة الزنك أثناء المعالجة.

مبدأ مقاومة التآكل في الجلفنة

يعتمد مبدأ مقاومة التآكل للأنابيب المجلفنة على تأثير "الأنود التضحية" للزنك. النشاط المعدني لطبقة الزنك قوي. عندما يتعرض سطح الأنبوب للبيئة الخارجية، سيخضع الزنك أولاً لتفاعل الأكسدة لتكوين صدأ الزنك (ZnO). يمكن لهذه الطبقة من صدأ الزنك عزل المزيد من تآكل الأكسجين والرطوبة وحماية جسم الأنبوب الفولاذي من التآكل.

لماذا يتم استخدام الأنابيب المجلفنة؟s الصدأ؟

على الرغم من أن طبقة الزنك في الأنابيب المجلفنة يمكنها منع التآكل بشكل فعال من الناحية النظرية، إلا أن الصدأ قد يحدث في الممارسة العملية. وعادة ما تكون أسباب صدأ الأنابيب المجلفنة على النحو التالي:

تلف طبقة الزنك:

تتكون الطبقة الواقية السطحية للأنابيب المجلفنة من طبقة الزنك. إذا تأثرت طبقة الزنك بالصدمات الميكانيكية والتآكل والخدوش وعوامل أخرى أثناء الاستخدام، فقد تتساقط طبقة الزنك أو تنكسر، ويصبح سطح الأنبوب الفولاذي المكشوف معرضًا للبيئة الخارجية وعرضة للتآكل. هذا الموقف أكثر شيوعًا أثناء تركيب خط الأنابيب، وخاصة في أماكن مثل مرفقي الأنابيب ومفاصلها، حيث تتلف طبقة الزنك بسبب التشغيل المتكرر.

مشاكل جودة الجلفنة:

يرتبط تأثير مقاومة التآكل للأنابيب المجلفنة بشكل مباشر بسمك وتوحيد طبقة الزنك. إذا كانت عملية تصنيع الأنابيب المجلفنة غير مؤهلة، مما يؤدي إلى سمك غير متساوٍ لطبقة الزنك أو ضعف التصاق طبقة الزنك، فقد يتسبب ذلك في تعرض بعض المناطق لسطح الأنبوب الفولاذي، مما يزيد من خطر التآكل.

• سمك طبقة الزنك غير متساوٍ: إذا كان سمك طبقة الزنك غير متساوٍ أثناء عملية الجلفنة، فإن المناطق الضعيفة تكون عرضة للتآكل.
• التصاق ضعيف لطبقة الزنك: الطبقة المجلفنة ليست ملتصقة بقوة بسطح الأنبوب الفولاذي، ومن السهل أن تسقط تحت تأثير القوة الخارجية، مما يتسبب في صدأ الأنبوب.
• عيوب عملية الجلفنة: أثناء عملية الجلفنة بالغمس الساخن، إذا كانت درجة حرارة خزان الزنك غير مستقرة، أو كان وقت الغمس طويلاً جدًا أو قصيرًا جدًا، فسوف تنخفض جودة طبقة الزنك، وحتى تتشكل عيوب على سطح الأنبوب.

تأثير العوامل البيئية:

يرتبط صدأ الأنابيب المجلفنة أيضًا ارتباطًا وثيقًا بالبيئة التي توجد فيها.

• الرطوبة والمناخ: تعمل الرطوبة العالية وظروف المناخ الرطب على تسريع عملية أكسدة طبقة الزنك، وخاصة في ظل التغيرات المتكررة في درجات الحرارة، حيث يكون سطح الأنبوب عرضة للتكثيف وتكوين قطرات الماء، مما يؤدي إلى تسريع التآكل.
• التآكل الناتج عن رش الملح: الأنابيب القريبة من البحر أو المناطق المالحة القلوية معرضة بشكل خاص للتآكل الناتج عن رش الملح. يلتصق رش الملح بسطح الأنبوب، ويشكل بيئة إلكتروليتية، مما يجعل طبقة الزنك تتآكل بسهولة، مما يتسبب في تعرض المعدن الأساسي ثم الصدأ.
• البيئة الحمضية والقلوية: البيئات التي تحتوي على غازات حمضية وقلوية مثل المناطق الصناعية والمصانع الكيميائية من شأنها أيضًا أن تزيد من سرعة تآكل الأنابيب المجلفنة. كما أن المواد المسببة للتآكل مثل الغازات الحمضية والكبريتيدات والكلوريدات لها تأثير تآكلي قوي على الأنابيب المجلفنة.

تأثير جودة المياه:

ترتبط جودة المياه بشكل مباشر بمعدل تآكل الأنابيب المجلفنة. في بعض البيئات المائية شديدة التآكل (مثل مصادر المياه التي تحتوي على مواد أكثر حمضية)، يصعب تجنب الصدأ حتى الأنابيب المجلفنة.

• درجة حموضة الماء: تؤثر درجة حموضة الماء بشكل مباشر على معدل تآكل الأنابيب المجلفنة. فالمياه الحمضية (قيمة درجة الحموضة أقل من 7) لها تأثير تآكلي قوي على طبقة الزنك، مما يتسبب في ذوبان طبقة الزنك.
• المياه العسيرة والمياه العذبة: تحتوي المياه العسيرة على معادن أكثر (مثل أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم). يمكن أن يؤدي النقل طويل الأمد عبر الأنابيب المجلفنة إلى تكوين قشور على الجدار الداخلي للأنبوب بسهولة، مما يعزز التآكل. المياه العذبة عادة ما تكون أكثر نشاطًا وتتفاعل بسهولة مع الزنك، مما يسرع من إذابة الزنك. 
• المواد المسببة للتآكل: عندما تحتوي المياه على مواد تآكلية مثل الكبريتيد والأمونيا، فإن معدل تآكل الأنابيب المجلفنة سوف يتسارع، وحتى يسبب تسربًا خطيرًا في الأنابيب.

التآكل الكهروكيميائي:

تحدث ظاهرة التآكل الكهروكيميائي بسبب فرق الجهد الناتج عن تلامس معادن مختلفة في بيئة إلكتروليتية، مما يؤدي إلى تآكل المعدن. في نظام الأنابيب المجلفنة، يحدث التآكل الكهروكيميائي بشكل أساسي في المواقف التالية:

• اتصال المعادن المختلفة: عندما أنبوب جالف يكون الزنك على اتصال مباشر مع معادن أخرى (مثل النحاس والألمنيوم وما إلى ذلك)، بسبب وجود فرق الجهد، وسوف يتآكل الزنك، باعتباره أنودًا تضحويًا، قبل المعادن الأخرى، مما يؤدي إلى تسريع تآكل الأنبوب المجلفن.
• مفاصل خطوط الأنابيب: في مفاصل خطوط الأنابيب وأنابيب حماية الكابلات والأماكن الأخرى، غالبًا ما يتراكم فرق التيار أو الجهد، مما يؤدي إلى تفاقم تفاعل التآكل.

تأثير الأنود التضحوي الضعيف لطبقة الزنك:

على الرغم من أن تأثير الأنود التضحية للزنك يمكن أن يمنع التآكل بشكل فعال، إلا أنه عندما تكون طبقة الزنك رقيقة جدًا أو تستهلك قبل الأوان في بيئة تآكلية، فإن تأثير الأنود التضحية سوف يضعف، مما يؤدي إلى تعرض مصفوفة الأنابيب الفولاذية، وبالتالي زيادة خطر الصدأ.

• سمك طبقة الزنك غير الكافي: إذا كانت طبقة الزنك في الأنبوب المجلفن رقيقة للغاية، فسوف يفشل التأثير الوقائي للزنك بسرعة، وستتسارع عملية تآكل الأنبوب الفولاذي.
• الاستهلاك المبكر لطبقة الزنك: في الاستخدام طويل الأمد، وخاصة في بيئة شديدة التآكل، يتم استهلاك طبقة الزنك بسرعة كبيرة، ويضعف تأثير الأنود التضحية، وتتعرض مصفوفة الأنابيب الفولاذية تدريجيًا.

تأثيرات الصدأ على الأنابيب المجلفنة

1) انخفاض متانة الأنابيب:Once Spa انابيب مجلفنة إذا صدأت، فسوف تنخفض قدرتها على التحمل ومقاومتها للضغط ومقاومتها للصدمات، وسوف يتم تقصير عمرها الافتراضي بشكل كبير. إن شيخوخة الأنابيب الناجمة عن التآكل تجعلها غير قادرة على تحمل الضغط تحت تدفق المياه عالي الضغط أو ظروف العمل الأخرى، ومن السهل أن تتمزق أو تتسرب.

2) تلوث المياه:قد يكون لتلوث الزنك الناتج عن تآكل الأنابيب المجلفنة تأثير سلبي على البيئة. وخاصة في أنظمة إمدادات المياه البلدية، قد يتسبب تسرب الزنك في تلوث المياه والتأثير على سلامة مياه الشرب. بالإضافة إلى ذلك، قد يتسبب التسرب من الأنابيب الصدئة في تلوث التربة والنباتات المحيطة، مما يؤثر على البيئة الإيكولوجية.

3) التهديدات التي تتعرض لها السلامة الإنشائية:لا يؤثر تآكل الأنابيب المجلفنة على الأنابيب نفسها فحسب، بل قد يؤثر أيضًا على هيكل تحمل الأنابيب. على سبيل المثال، في مجالات الكهرباء والاتصالات، تُستخدم الأنابيب المجلفنة غالبًا لدعم وحماية الكابلات. إذا تعرضت الأنابيب المجلفنة لتآكل شديد، فقد يتسبب ذلك في كسر الكابلات أو إتلاف الطبقة الواقية الخارجية، مما يؤثر بدوره على استقرار وسلامة النظام بأكمله.

إجراءات مقاومة التآكل للأنابيب المجلفنة

تحسين جودة الجلفنة

إن ضمان اتساق وسمك وقوة التصاق طبقة الزنك وفقًا للمعايير يمكن أن يعزز بشكل كبير قدرة مقاومة التآكل لأنابيب الجلفنة. أثناء عملية الإنتاج، يجب التحكم بدقة في درجة الحرارة والتركيز ومعلمات عملية أخرى لمحلول الجلفنة لضمان جودة طبقة الزنك.

منع الضرر الميكانيكي

يجب منع التلف الميكانيكي والتآكل أثناء نقل وتركيب واستخدام خط الأنابيب. بمجرد تعرض سطح الأنبوب المجلفن للصدمات أو الخدش أو الاصطدام، تتلف طبقة الزنك بسهولة، مما يعرض المعدن الأساسي للأنبوب الفولاذي للتآكل بسهولة. لذلك، كن حذرًا أثناء عملية التركيب لتجنب تلف طبقة الزنك. يمكن تقليل الضرر الميكانيكي من خلال التدابير التالية:

• استخدم مواد تغليف ناعمة: أثناء النقل والمناولة، استخدم مواد واقية ناعمة مثل الرغوة والفيلم البلاستيكي وما إلى ذلك لتغليف الأنبوب لتقليل الاصطدام والاحتكاك.
• تجنب الضرب المباشر أثناء التثبيت: استخدم أدوات التثبيت الاحترافية مثل حوامل الأنابيب والمشابك لتجنب الضرب المباشر على الأنابيب.

طلاء مضاد للتآكل وطبقة مجلفنة تكميلية

بالنسبة للأماكن التي الأنابيب المعدنية المجلفنة في البيئات القاسية، يمكن تطبيق طلاءات إضافية مضادة للتآكل على الجزء الخارجي من الأنبوب. عادة ما تكون هذه الطلاءات مصنوعة من مواد مثل راتنجات الإيبوكسي والبولي يوريثين والبولي إيثيلين وما إلى ذلك، مما يمكن أن يعزز أداء مقاومة التآكل ويطيل عمر خدمة الأنبوب المجلفن.

• طلاء الإيبوكسي: يتميز بقدرة التصاق جيدة ومقاومة للتآكل ومناسب للبيئات الصناعية الصعبة.
• طلاء البولي إيثيلين: بالنسبة للأنابيب المدفونة، يمكن لطلاء البولي إيثيلين أن يمنع بشكل فعال دخول الرطوبة والمواد الحمضية والقلوية ويمنع التآكل.

بالإضافة إلى ذلك، في بعض الحالات الخاصة، عندما تتضرر طبقة الزنك جزئيًا، يمكن استخدام طريقة إعادة الجلفنة لإصلاح المنطقة التالفة واستعادة قدرة الأنبوب على مقاومة التآكل.

تعزيز الرقابة البيئية

عند اختيار الأنابيب المجلفنة، من الضروري مراعاة بيئة تركيبها. بالنسبة للأنابيب المعرضة للرطوبة أو رذاذ الملح العالي أو البيئات الحمضية أو القلوية، يجب اختيار الأنابيب ذات مقاومة التآكل الأعلى قدر الإمكان، أو اتخاذ بعض التدابير للتحكم في البيئة.

• تقليل التعرض للمناطق ذات الرطوبة العالية: على سبيل المثال، في المناطق الرطبة أو البيئات المفتوحة، حاول اتخاذ تدابير لتقليل وقت ومساحة تعرض الأنابيب، مثل إنشاء الملاجئ والأسقف وما إلى ذلك.
• تحسين ظروف التهوية: عن طريق تعزيز دوران الهواء، والحد من احتباس الرطوبة على سطح الأنبوب وإبطاء تفاعل التآكل.

الفحص الدوري والصيانة

من خلال عمليات التفتيش المنتظمة، يمكن اكتشاف مشاكل التآكل في الوقت المناسب واتخاذ تدابير الإصلاح. يتضمن محتوى الفحص سلامة طبقة الزنك، وما إذا كان السطح متقشرًا أو متشققًا، وما إذا كان هناك تراكم للمياه أو تقشر داخل الأنبوب.

• التفتيش الدوري: بالنسبة لأنابيب المجلفنة المكشوفة، يمكن إجراء عمليات التفتيش كل ستة أشهر أو كل عام، وخاصة عند وصلات الأنابيب والمرفقين والحواف والأجزاء الأخرى للتحقق من التآكل أو التلف.
• الفحص الداخلي: بالنسبة للأنابيب المجلفنة المدفونة أو التي لا يمكن مشاهدتها بشكل مباشر، يمكن فهم حالة الجدار الداخلي للأنبوب من خلال فحص المنظار والاختبار بالموجات فوق الصوتية وغيرها من الوسائل.

استخدم مثبطات التآكل

في بعض أنظمة خطوط الأنابيب، وخاصة أنابيب المياه أو أنابيب الغاز، يمكن استخدام مثبطات التآكل لتقليل حدوث التآكل. تعمل هذه المثبطات عادةً على تثبيط تقدم تفاعلات التآكل عن طريق تغيير البيئة الكيميائية داخل وخارج الأنبوب.

• معالجة جودة المياه: بالنسبة للأنابيب المجلفنة في أنابيب المياه، يمكن استخدام تليين المياه وإزالة الأكسجين المذاب والأيونات المسببة للتآكل في الماء وطرق أخرى لتقليل احتمالية التآكل.
• حماية الغاز: في خطوط أنابيب نقل الغاز، يمكن حقن بعض الغازات الواقية لتغيير تركيبة الغاز أو ضغطه وإبطاء التآكل.

اختر مواد الأنابيب المناسبة

بالنسبة لأنظمة الأنابيب المعرضة لبيئات قاسية لفترة طويلة، بالإضافة إلى الأنابيب المجلفنة، تتوفر أيضًا بعض مواد الأنابيب الأخرى ذات مقاومة التآكل الأقوى. على سبيل المثال، أنابيب PVC وأنابيب PE وأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ وما إلى ذلك، تتمتع هذه المواد بمقاومة تآكل أفضل من الأنابيب المجلفنة، وهي مناسبة بشكل خاص لبعض التطبيقات الخاصة.

• أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ: يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ بمقاومة قوية للتآكل وعمر خدمة طويل، وهو مناسب للمناسبات التي تتطلب مقاومة عالية للغاية للتآكل.
• أنابيب PE وأنابيب PVC: تتمتع مواد الأنابيب البلاستيكية هذه بمقاومة جيدة للتآكل وهي مناسبة بشكل خاص لنقل الوسائط السائلة مثل الماء والغاز.

يعد صدأ الأنابيب المجلفنة مشكلة شائعة، ولكن من خلال اختيار المواد والبناء والصيانة بشكل معقول، يمكن تمديد عمر خدمة الأنابيب المجلفنة بشكل فعال.

نحن شركة تصنيع فولاذ محترفة. إذا كانت لديك أي احتياجات، يمكنك الاتصال بنا في أي وقت!

  +86 17611015797 (واتساب)           [email protected]