لماذا تصدأ الأنابيب المغلفنة؟

أنبوب مطليّ بالزنك هو مادة أنابيب شائعة للبناء والصناعة. يتم تغطية سطحه بطبقة من الزنك لمنع العناصر الحديدية داخل الأنبوب الصلب من الاتصال بالهواء الرطب والرطوبة الخارجية، مما يؤدي إلى دور مضاد للتآكل ومنع الصدأ. ومع ذلك، قد اكتشف العديد من المستخدمين أن الأنابيب الصلبة المغلفنة قد تصدأ أثناء استخدام الأنابيب المغلفنة. إذن، لماذا يصدأ الأنبوب المغلفن؟ ما هي أسباب تآكل الأنابيب المغلفنة؟ وما تأثير صدأها على الاستخدام الفعلي؟ سنتناول شرح هذه القضايا بشكل تفصيلي في هذا المقال، وأتمنى أن يكون مفيدًا لك.

ماذا يعني الأنبوب المغلفن؟

الأنبوب المطلي بالزنك هو أنبوب يشكل طبقة مقاومة للتآكل عن طريق طلاء طبقة من الزنك على سطح الأنبوب الفولاذي لتحسين مقاومة التآكل للأنبوب. الهدف من عملية الطلاء بالزنك هو منع الأنبوب نفسه من التآكل التأكسدي نتيجة للتلامس مع وسط مثل الهواء والماء. وخاصة في الاستخدامات في بيئات قاسية مثل الرطوبة والملح، توفر الطبقة المغلفة بالزنك حماية كبيرة.

وفقًا لاختلاف عمليات الطلاء بالزنك، يمكن تقسيم الأنابيب المطلية بالزنك إلى أنابيب مطلية بالزنك بالتبلور الساخن وأنابيب مطلية بالزنك كهربائيًا.

• أنبوب مطلي بالزنك بالتبلور الساخن: عملية الطلاء بالزنك بالتبلور الساخن هي تسخين الأنبوب الفولاذي إلى درجة حرارة معينة وغمره في خزان زنك سائل. من خلال التفاعلات الكيميائية، يرتبط طبقة الزنك مع سطح الأنبوب الفولاذي لتشكيل طبقة سبيكة من الزنك والحديد. تكون طبقة الزنك في الأنبوب المطلي بالزنك بالتبلور الساخن أسمك، عادةً تصل إلى 60-80 ميكرون، ولها مقاومة جيدة للتآكل.
• الأنبوب المغلفن كهربائيًا: يتم تغطية الطبقة الزنكية على سطح الأنبوب الصلب بواسطة الترسيب الكهربائي أو الرش. تكون الطبقة الزنكية للأنبوب المغلفن كهربائيًا نسبيًا أرق، عادة ما تكون بين 5-15 ميكرون. وعلى الرغم من أن تأثير مقاومة التآكل ليس جيدًا كما هو الحال في التغليف بالغمس الساخن، إلا أنه يمكن التحكم في انتظام الطبقة الزنكية أثناء المعالجة.

مبدأ مقاومة التآكل للتغليف بالزنك

يعتمد مبدأ مقاومة التآكل للأنابيب المغلفنة على تأثير "القطب الموجب التضحية" للزنك. يكون نشاط المعدن للطبقة الزنكية قويًا. عندما يتعرض سطح الأنابيب للبيئة الخارجية، يخضع الزنك أولًا لتفاعل الأكسدة ليشكل الصدأ الزينكي (ZnO). يمكن لهذه الطبقة من الصدأ الزينكي أن تعزل عن التآكل الإضافي للأكسجين والرطوبة وتحمي جسم الأنبوب الصلب من التآكل.

لماذا يصدأ الأنبوب المغلفن؟ س صدأ؟

على الرغم من أن طبقة الزنك في الأنابيب المغلفنة يمكن أن تمنع التآكل بشكل فعال من الناحية النظرية، إلا أن الصدأ قد يحدث عمليًا. أسباب صدأ الأنابيب المغلفنة عادة ما تكون كما يلي:

تضرر طبقة الزنك:

يتألف الطبقة الوقائية السطحية للأنابيب المغلفنة من طبقة زنك. إذا تأثرت طبقة الزنك بالتأثيرات الميكانيكية، أو الاحتكاك، أو الخدوش والعوامل الأخرى أثناء الاستخدام، فقد تسقط أو تنكسر طبقة الزنك، ويتم تعريض سطح أنبوب الصلب إلى البيئة الخارجية مما يجعله عرضة للتآكل. هذه الحالة أكثر شيوعًا أثناء تركيب الأنابيب، خاصة في الأماكن مثل مفاصل الأنابيب والوصلات، حيث تتضرر طبقة الزنك بسبب التشغيل المتكرر.

مشاكل في جودة التغليف بالزنك:

تتعلق فعالية مقاومة التآكل للأنابيب المغلفنة مباشرة بسمك وتجانس طبقة الزنك. إذا كانت عملية تصنيع الأنابيب المغلفنة غير مطابقة، مما يؤدي إلى عدم انتظام سمك طبقة الزنك أو ضعف تعلق طبقة الزنك، فقد يتسبب ذلك في كشف بعض المناطق لسطح أنبوب الصلب، مما يزيد من خطر التآكل.

• عدم انتظام سمك طبقة الزنك: إذا كان سمك طبقة الزنك غير متساوٍ أثناء عملية التغليف، فإن المناطق الضعيفة تكون عرضة للتآكل.
• ضعف تعلق طبقة الزنك: لا تكون الطبقة المغلفنة مرتبطة بشكل جيد بسطح الأنبوب الفولاذي، ويمكن أن تسقط بسهولة تحت تأثير القوة الخارجية، مما يتسبب في صدأ الأنبوب.
• عيوب عملية التغليف بالزنك: أثناء عملية التغليف الساخن بالزنك، إذا كانت درجة حرارة خزان الزنك غير مستقرة، أو كانت فترة الغمر طويلة جدًا أو قصيرة جدًا، سينخفض جودة طبقة الزنك، وقد تتشكل عيوب على سطح الأنبوب.

تأثير العوامل البيئية:

الصدأ في الأنابيب المغلفنة مرتبط ارتباطًا وثيقًا بالبيئة التي توجد فيها.

• الرطوبة والمناخ: الرطوبة العالية والظروف المناخية الرطبة تسريع عملية أكسدة طبقة الزنك، خاصة مع التغيرات المتكررة في درجة الحرارة، يكون سطح الأنبوب عرضة لتكوين الندى وتكون قطرات الماء، مما يسرع التآكل بشكل أكبر.
• التآكل بسبب رذاذ الملح: الأنابيب القريبة من البحر أو المناطق المالحة القلوية تكون عرضة بشكل خاص للتآكل الناتج عن رذاذ الملح. يتصل رذاذ الملح بسطح الأنبوب ويخلق بيئة كهروكيميائية، مما يجعل طبقة الزنك عرضة للتآكل، مما يؤدي إلى كشف المعدن الأساسي ثم صدأه.
• البيئة الحمضية والقلوية: تحتوي البيئات التي تتواجد بها غازات حمضية وقلوية مثل المناطق الصناعية ومصانع الكيماويات على مواد كيميائية تسريع من تآكل الأنابيب المغلفنة. المواد الكيميائية المؤثرة مثل الغازات الحمضية، الكبريتيدات، والكلوريدات لها تأثير تآكل قوي على الأنابيب المغلفنة.

تأثير جودة المياه:

جودة الماء مرتبطة بشكل مباشر بمعدل تآكل الأنابيب المغلفنة. وفي بعض البيئات المائية ذات التآكل العالي (مثل مصادر المياه التي تحتوي على مواد حمضية أكثر)، من الصعب حتى للأنابيب المغلفنة تجنب الصدأ.

• درجة حموضة الماء: تؤثر درجة حموضة الماء بشكل مباشر على معدل تآكل الأنابيب المغلفنة. الماء الحمضي (قيمة pH أقل من 7) له تأثير تآكلي قوي على الطبقة الزنكية، مما يؤدي إلى إذابة الطبقة الزنكية.
• الماء الصلب والماء الناعم: يحتوي الماء الصلب على معادن أكثر (مثل أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم). نقله طويل الأمد عبر الأنابيب المغلفنة يمكن أن يسبب تكوين الجير بسهولة على جدار الأنبوب الداخلي، مما يعزز التآكل. أما الماء الناعم فهو عادة أكثر نشاطًا ويتفاعل بسهولة مع الزنك، مما يسرع في إذابة الزنك.  
• المواد التآكلية: عندما يحتوي الماء على مواد تآكلية مثل الكبريتيد وال Ammo尼亚، سيتسارع معدل تآكل الأنابيب المغلفنة، بل قد يتسبب في حدوث تسريب خطير في الأنابيب.

التآكل الكهروكيميائي:

يُسبب ظاهرة التآكل الكهروكيميائي الفرق في الجهد الناتج عندما تلامس معادن مختلفة بعضها البعض في بيئة كهارلية، مما يؤدي إلى تآكل المعدن. في نظام الأنابيب المطلي بالزنك، يحدث التآكل الكهروكيميائي في الحالات التالية:

• التلامس بين معادن مختلفة: عند تلامس أنبوب جالvanized مع معادن أخرى مباشرة (مثل النحاس، الألومنيوم، إلخ)، بسبب وجود فرق في الجهد، الزنك كأقطاب阳ودية للتضحية سيتآكل قبل المعادن الأخرى، مما يؤدي إلى تسريع عملية تآكل الأنبوب المغلف بالزنك.
• وصلات الأنابيب: عند وصلات الأنابيب وأماكن حماية الكابلات وغيرها، غالباً ما يتراكم التيار أو الفرق في الجهد، مما يزيد من استجابة التآكل.

ضعف تأثير الأقطاب阳ودية للتضحية لطبقة الزنك:

على الرغم من أن تأثير الأنود التضحية للكادميوم يمكن أن يمنع التآكل بشكل فعال، إلا أنه عندما يكون طبقة الكادميوم رقيقة جدًا أو تستهلك مسبقًا في بيئة متآكلة، سيضعف تأثير الأنود التضحية، مما يؤدي إلى كشف مصفوفة أنبوب الصلب، وبالتالي زيادة خطر الصدأ.

• عدم كفاية سماكة طبقة الكادميوم: إذا كانت طبقة الكادميوم على الأنبوب المغلفن رقيقة جدًا، فإن التأثير الوقائي للكادميوم سيفشل بسرعة، وسيتسارع عملية التآكل لأنبوب الصلب.
• استهلاك مسبق لطبقة الكادميوم: أثناء الاستخدام طويل الأمد، خاصةً في بيئة ذات تآكل عالي، يتم استهلاك طبقة الكادميوم بسرعة كبيرة، ويضعف تأثير الأنود التضحية، وتتعرض تدريجيًا مصفوفة أنبوب الصلب.

تأثير الصدأ على الأنابيب المغلفنة

1). انخفاض عمر الأنابيب: مرة واحدة galv pipes إذا كانت معدنية صدئة، فإن قدرتها على تحمل الحمل، مقاومة الضغط ومقاومة التأثير ستنخفض، وسيتم اختصار عمرها الافتراضي بشكل كبير. شيخوخة الأنابيب الناتجة عن التآكل تجعلها غير قادرة على تحمل الإجهاد تحت تدفق ماء عالي الضغط أو ظروف عمل أخرى، ومن السهل أن تنفجر أو تسرب.

2). تلوث المياه: التلوث الناتج عن التآكل للأنابيب المغلفنة قد يكون له تأثير سلبي على البيئة. خاصة في أنظمة إمدادات المياه البلدية، قد يؤدي تسرب الزنك إلى تلوث المياه وإلى التأثير على سلامة مياه الشرب. بالإضافة إلى ذلك، قد يسبب التسرب من الأنابيب الصدئة نوعًا من التلوث للتربة والنباتات المحيطة، مما يؤثر على البيئة الإيكولوجية.

3). التهديدات لسلامة الهيكل: التآكل لأنابيب الزنك ليس فقط يؤثر على الأنابيب نفسها، ولكن قد يؤثر أيضًا على الهيكل الحامل للأنابيب. على سبيل المثال، في مجالات الكهرباء والاتصالات، تُستخدم أنابيب الزنك غالبًا لدعم وحماية الكابلات. إذا كانت أنابيب الزنك متآكلة بشدة، فقد يؤدي ذلك إلى كسر الكابلات أو تلف الطبقة الخارجية الواقية، مما يؤثر بدوره على استقرار وسلامة النظام بأكمله.

إجراءات مكافحة التآكل لأنابيب الزنك

تحسين جودة طبقة الزنك

التأكد من أن التجانس، السماكة والتلاصق لطبقة الزنك تلبي المعايير يمكن أن يعزز بشكل كبير قدرة الأنابيب المغلفة بالزنك على مقاومة التآكل. خلال عملية الإنتاج، يجب السيطرة بصرامة على درجة الحرارة، التركيز وغيرهما من معلمات العملية للحل الزينكي لضمان جودة طبقة الزنك.

منع الأضرار الميكانيكية

يجب منع الأضرار الميكانيكية والبلى أثناء نقل، تركيب واستخدام خط الأنابيب. بمجرد أن تتأثر سطح أنبوب الزنك أو تُخدش أو تصطدم، فإن طبقة الزنك تتلف بسهولة، مما يؤدي إلى كشف المعدن الأساسي لأنبوب الصلب، وهو ما يسهل حدوث التآكل. لذلك، يجب الحذر أثناء عملية التركيب لتجنب تلف طبقة الزنك. يمكن تقليل الأضرار الميكانيكية عن طريق التدابير التالية:

• استخدام مواد تغليف ناعمة: أثناء النقل والتعامل، استخدم مواد حماية ناعمة مثل الرغوة، غشاء البلاستيك، وما إلى ذلك لتغليف الأنابيب لتقليل الاصطدام والاحتكاك.
• تجنب الضرب المباشر أثناء التركيب: استخدم أدوات تركيب متخصصة مثل أقواس الأنابيب والمقابض لتجنب الضرب المباشر على الأنابيب.

طلاء مضاد للتآكل وطبقة زنك إضافية

بالنسبة للأماكن التي أنبوب معدني مạبالزنك يُستخدم في بيئة قاسية، يمكن تطبيق طبقات إضافية مضادة للتآكل على الخارج الأنبوب. تتكون هذه الطبقات عادةً من مواد مثل الراتنج الإيبوكسي، البولي يوريثين، البولي إيثيلين، وما إلى ذلك، مما يمكن أن يعزز بشكل أكبر أداء مقاومة التآكل ويُمدد عمر الأنابيب المغلفنة.

• طلاء الإيبوكسي: لديه تماسك جيد ومقاومة للتآكل وهو مناسب للبيئات الصناعية الشاقة.
• طلاء البولي إيثيلين: بالنسبة للأنابيب الدفينة، يمكن لطلاء البولي إيثيلين أن يمنع بشكل فعال اختراق الرطوبة والمواد الحمضية والقلوية ومنع التآكل.

بالإضافة إلى ذلك، في بعض الحالات الخاصة، عندما يكون الطبقة الزنكية قد تعرضت للتلف جزئيًا، يمكن استخدام طريقة إعادة التغليف بالزنك لإصلاح المنطقة التالفة واستعادة قدرة الأنابيب على مقاومة التآكل.

تعزيز السيطرة على البيئة

عند اختيار الأنابيب المغلفنة، من الضروري أخذ بيئة التركيب في الاعتبار. بالنسبة للأنابيب المعرضة للرطوبة العالية، أو رذاذ الملح العالي، أو البيئات الحمضية أو القلوية، يجب اختيار أنابيب ذات مقاومة للتآكل قدر الإمكان، أو اتخاذ بعض التدابير لضبط 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 ملاجئ أو سقوف وما إلى ذلك.
• تحسين شروط التهوية: من خلال تعزيز تداول الهواء، يتم تقليل احتباس الرطوبة على سطح الأنبوب وتبطيء ردود الفعل التآكلية.

الفحص الدوري والصيانة

من خلال الفحوصات الدورية، يمكن اكتشاف مشاكل التآكل في الوقت المناسب وإجراء الإصلاحات اللازمة. يشمل محتوى الفحص سلامة الطبقة الزنكية، ما إذا كان السطح يتعرض للتقشير أو التشقق، وما إذا كان هناك تراكم للمياه أو الصدأ داخل الأنبوب.

• الفحص الدوري: يمكن إجراء فحوصات لأنابيب الزنك المكشوفة كل ستة أشهر أو سنوياً، خاصة عند أماكن توصيل الأنابيب، المرفقات، الفlangات وغيرها من الأجزاء لفحصها بحثاً عن التآكل أو الضرر.
• الفحص الداخلي: بالنسبة للأنابيب المغلفنة التي تكون مدفونة أو لا يمكن ملاحظتها مباشرة، يمكن فهم حالة الجدار الداخلي للأنبوب من خلال وسائل مثل الفحص باستخدام المنظار، الاختبار بالموجات فوق الصوتية وغيرها.

استخدام مثبطات التآكل

في بعض أنظمة الأنابيب، وخاصة أنابيب المياه أو أنابيب الغاز، يمكن استخدام مثبطات التآكل لتقليل حدوث التآكل. عادةً ما تمنع هذه المثبطات تقدم réactions التآكل بتغيير البيئة الكيميائية داخل وخارج الأنبوب.

• معالجة جودة المياه: بالنسبة للأنابيب المغلفنة المستخدمة في أنابيب المياه، يمكن استخدام طرق مثل تليين المياه، إزالة الأكسجين الذائب والأيونات التآكلية في الماء وغيرها من الأساليب لتقليل احتمالية التآكل.
• الحماية من الغاز: في أنابيب نقل الغاز، يمكن حقن بعض الغازات الوقائية لتغيير تكوين أو ضغط الغاز وتباطؤ التآكل.

اختيار مواد الأنابيب المناسبة

لأنظمة الأنابيب المعرضة للبيئات القاسية لفترة طويلة، بالإضافة إلى الأنابيب المцинية، هناك أيضًا بعض مواد الأنابيب الأخرى التي تتمتع بمقاومة للتآكل أقوى. على سبيل المثال، أنابيب PVC، أنابيب PE، أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ، وما إلى ذلك. هذه المواد لديها مقاومة للتآكل أفضل من الأنابيب المцинية، وهي خاصة جدًا للتطبيقات الخاصة.

• أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ: الفولاذ المقاوم للصدأ لديه مقاومة للتآكل قوية وعمر افتراضي طويل، وهو مناسب للأماكن التي تتطلب مقاومة للتآكل بشكل استثنائي.
• أنابيب PE، أنابيب PVC: هذه المواد البلاستيكية لأنابيب المياه لديها مقاومة للتآكل جيدة وهي خصوصًا مناسبة لنقل وسائل سائلة مثل الماء والغاز.

التآكل للأنابيب المغلفنة问题是 مشكلة شائعة، ولكن من خلال اختيار المواد بشكل معقول، والبناء والصيانة، يمكن تمديد عمر الخدمة للأنابيب المغلفنة بشكل فعال.

نحن صانع محترف للصلب. إذا كان لديك أي احتياجات، يمكنك التواصل معنا في أي وقت!

  +86 17611015797 (WhatsApp )            info@steelgroups.com