شناخت عوامل موثر بر طول عمر لوله های فولادی

کیفیت ساخت و طول عمر لوله فولادی در اجرای پروژه‌ها بسیار حائز اهمیت است؛ این مقطع فولادی در سیستم‌های پایپینگ کاربرد فراوانی دارد. علاوه‌بر کیفیت ساخت، نوع نگهداری آن نیز از عوامل موثر بر طول عمر لوله فولادی خواهد بود. طراحی و اجرای سیستم‌های پایپینگ بسیار پیچیده است، بنابراین باید تلاش شود، طول عمر لوله حداکثر مقدار ممکن باشد؛ هدف از نوشتن این مقاله نیز بررسی همین موضوع است.

عوامل تاثیرگذار بر طول عمر لوله فولادی

عوامل تاثیرگذار بر کاهش یا افزایش طول عمر لوله فولادی را می‌توان به سه دسته عوامل فیزیکی، عملیاتی و محیطی دسته‌بندی کرد.

• عامل فیزیکی

عوامل فیزیکی را می‌توان به سه عامل متریال، لاینینگ و کوتینگ لوله‌ و ساخت لوله دسته‌بندی کرد. لوله‌های فولادی از جنس‌های مختلفی تولید شده و هر جنسی در یک شرایط خاص دچار مشکل خواهد شد. پس باید بنا به‌شرایط پروژه،‌ متریال مورد نظر انتخاب شود. 

ضخامت دیواره لوله فولادی، باید مناسب باشد تا عمر مفید آن افزایش یابد؛ خوردگی در ضخامت‌های پایین بسیار سریع‎تر نفوذ می‌کند و در نتیجه سیستم را دچار مشکل خواهد کرد. در زمان نصب این مقطع فولادی نیز باید خیلی دقت کرد؛ زیرا نصب ضعیف لوله موجب آسیب رسیدن  و حتی حساس شدن آن نسبت به شکست می‌شود. همچنین اگر در طراحی و ساخت سیستم پایپینگ از لوله‌هایی با جنس مختلف در کنار هم استفاده شود، ممکن است خوردگی گالوانیک اتفاق افتاد. قیمت لوله گاز، داربست و … نیز با توجه به ضخامت آن‌ها متفاوت خواهد بود.

عیب و مشکل در دیواره‌‌ی پایپ نیز لوله را نسبت به شکست حساس می‌کند. قطر ، نوع اتصال و... از جمله عوامل موثر بر طول عمر لوله فولادی است. 

• شرایط عملیاتی

به شرایطی که لوله در آن به‌کار گرفته می‌شود، شرایط عملیاتی می‌گویند. فشار کاری، دبی جریان و نوع ماده‌ای که در داخل لوله عبور می‌کند، از جمله شرایط عملیاتی هستند که بر طول عمر لوله فولادی نقش دارند.

• عوامل محیطی

محیطی که لوله در داخل آن قرار می‌گیرد بر روی طول عمر آن موثر می‌باشد. از جمله عوامل محیطی می‌توان به بستر لوله، نوع خاک، محل قرار گرفتن و... اشاره کرد. در لوله‌هایی که به‌طورمستقیم در داخل خاک قرار می‌گیرند، نوع خاک بر روی طول عمر لوله فولادی نقش مستقیم دارد. بعضی از خاک‌ها خوردنده‌تر بوده و این امر موجب افزایش سرعت خوردگی خارجی لوله می‌شود.

دلایل خرابی لوله و کاهش عمر آن

در ادامه به بررسی دلایل خرابی و کاهش عمر این محصول فولادی پراستفاده می پردازیم:

خوردگی لوله

خوردگی در فلزات را می‌توان به سه دسته تقسیم کرد؛ خوردگی کلی، به‌علت ارتباط یکدست فلز با یک الکترولیت رخ داده و در نتیجه فلز به‌صورت یکنواخت در محدوده‌ای از آن فرسوده می‌شود. در اثر تماس دو فلز با قابلیت‌های متفاوت، الکترون ازدست‌رفته و خوردگی اتفاق می‌افتد. در حالت سوم، خوردگی در سطح محدودی از فلز بیشتر بوده در نتیجه باعث ایجاد سوراخ‌هایی در فلز می‌شود.

در برخی از لوله‌ها مانند لوله گالوانیزه برای کاهش خوردگی آن، سطح لوله با پوشش خاصی پوشیده شده است،پس قیمت لوله گالوانیزه به دلیل خوردگی کمتر، بیشتر است؛ لوله‌هایی مانند لوله داربست که در برابر خوردگی مقاومتی ندارند و خیلی سریع دچار خوردگی می‌شوند، طول عمر کمتری دارند. این عمر کوتاه باعث می شود تا قیمت لوله داربست به‌نسبت سایر لوله‌های پوشش‌دار، کمتر باشد.

زلزله و جابجایی گذرای زمین

زلزله، یکی از حوادث طبیعی است که در هر منطقه‌ای امکان رخ دادن آن وجود دارد. هنگام وقوع زلزله طی تنش ناگهانی ممکن است لوله دچار شکست شود. دراین‌گونه مواقع، باید بیشترین نیرویی که این مقطع فولادی پیش از شکست تحمل می‌کند را محاسبه کرد. با به‌دست‌آوردن بیشترین سرعت حرکت زمین، میزان کرنش حداکثر نیز مشخص می‌شود. پس با انتخاب متریالی که تحمل این میزان کرنش را داشته باشد، از تخریب لوله و نشست آن جلوگیری می‌شود.

نوع لوله در هنگام وقوع زمین لرزه نیز حائز اهمیت است؛ لوله‌های درزدار ممکن است در هنگام زلزله به‌دلیل بازشدن درزها، خیلی سریع دچار شکست شوند، اما لوله‌‎های مانیسمان احتمال شکست کمتری خواهند داشت. پس می‌توان گفت قیمت لوله مانیسمان نسبت به لوله‌های درزدار بیشتر است.

بیشتر بخوانید: تفاوت لوله های درزدار و بدون درز (مانیسمان)

رشد میکروارگانیزم ها

رشد میکروارگانیزم‌ها، در پوشش داخلی لوله با تولید اسیدهای آلی و سولفور، لوله‌های فولادی را تخریب می‌کند. این عامل می‌تواند بر قیمت لوله API نقش مهمی داشته و بر روی آن تاثیرگذار باشد.

عبور کدام مواد طول عمر لوله را کم می کند؟

اگر همراه مواد عبوری، رطوبت، اکسیژن و یا گاز H2S باشد، خوردگی بیشتر شده و در نتیجه بر روی طول عمر لوله فولادی تاثیرگذار خواهد بود. دراین‌گونه شرایط باید با ارائه راهکاری مناسب از کاهش عمر لوله جلوگیری شود. مثلاً با استفاده از لوله‌هایی از جنس گالوانیزه یا پوشش‌دار می‌توان از خوردگی و در نتیجه کاهش عمر لوله جلوگیری کرد؛ به همین دلیل قیمت لوله گالوانیزه بیشتر از نمونه های مشابه است.

برای افزایش عمر لوله های فولادی چه راهکاری وجود دارد؟

قبل از انتخاب لوله فولادی، باید بدانید که از این محصول برای انتقال چه موادی استفاده می‌شود و همچنین محیطی که در آن سیستم پایپینگ راه‌اندازی می‌شود، چه شرایطی دارد. اگر به این سوالات پاسخ دهید می‌توان تصمیم گرفت که از چه ضخامت و چه جنس لوله‌ای برای پروژه استفاده کنید.

قیمت لوله چه نسبتی با طول عمر این محصول فولادی دارد؟

عمر لوله فولادی و قیمت آن، تا حدود زیادی به همدیگر بستگی دارند. در برخی مواقع برای جلوگیری از کاهش عمر لوله در اثر خوردگی، باید از انواع خاص استفاده کرد. اگرچه قیمت انواع لوله‌های فولادی با همدیگر متفاوت است، اما این هزینه اضافی برای شما ارزش افزوده خواهد بود. به‌عنوان‌مثال لوله‌های گالوانیزه و پوشش‌دار بهترین نوع برای جلوگیری از خوردگی خواهد بود. همچنین سیستم‌های پایپینگ حساسیت و پیچیدگی زیادی دارند، پس باید کیفیت را در اولویت قرار دهید.

طبق نظر کارشناسان آهن‌پرتال:

"طول عمر لوله‌های فولادی در هنگام اجرای سیستم‌های پایپینگ بسیار مهم خواهد بود. عوامل تاثیرگذار بر روی طول عمر لوله‌ها را به سه دسته عوامل محیطی، فیزیکی و عملیاتی تقسیم می‌کنند. خوردگی، رشد میکروارگانیزم‌ها و زلزله و جابه‌جایی زمین، مهمترین عوامل خرابی لوله هستند؛ هر کدام از آن‌ها می‌تواند باعث کاهش عمر لوله فولادی شود."

سخن پایانی

در این مقاله سعی شد عوامل موثر بر طول عمر لوله فولادی به‌صورت دقیق بررسی گردد. عمر لوله فولادی و قیمت آن رابطه مستقیم با همدیگر دارند. هر اندازه لوله باکیفیت‌تر باشد قیمت آن نیز بالاتر خواهد رفت.