پیشگیری از خوردگی زیر عایق
پیشگیری از خوردگی زیر عایق در لوله های فلزی ، کانال ها و مخازن Corrosion Under Insulation – CUI از مطالبی است که در مقالات و مطالعات علمی زیادی وجود دارد .
CUI یکی از نگرانی های مهم در مبحث سیستم عایق کاری حرارتی لوله های کربن استیل است که در محدوده دمایی 0 تا 120 درجه سانتیگراد و لوله های استیل زنگ ناپذیر است که در محدوده دمایی 60 تا 120 درجه فارنهایت عمل می کنند . همچنین نگرانی خاص دیگری در مورد سیستم های دما متغیر وجود دارد زیرا بخش سرد این چرخه سبب تشکیل رطوبت درون سیستم عایق کاری شده و بخش گرم آن سرعت واکنش خوردگی زیر عایق را افزایش می دهد .
بعلاوه اینکه سیستم های دما متغیر در معرض انقباض و انبساط های متناوب هستند که می تواند به سیستم عایق کاری صدمات جدی وارد کند .
واحد تحقیق و توسعه گروه صنعتی لینکران در آزمایشگاه های تخصصی خود روزانه در تلاش است تا بر اساس استانداردهای موجود و تستها و آزمایشهای مختلف با تولید انواع عایق الاستومری به پیشرفت صنعت کشور کمک کند و به طور چشمگیری مشکلات خوردگی زیر عایق را رفع کند .
این مقاله به بررسی نکات اصلی در مورد خوردگی زیر عایق در لوله ها پرداخته و پس از ارائه مثال ها ، روش هایی را برای کاهش خطر CUI ارائه می دهد .
خوردگی
خوردگی زیر عایق می تواند برای انواع لوله های فلزی (آهن، مس، آلومینیوم، فولاد زنگ ناپذیر و …) رخ دهد . بطور خاص ، برخی از انواع فلزات سخت مانند کربن استیل (در دمای کاری 0 تا 60 درجه سانتیگراد) یا فولاد زنگ ناپذیر (در دمای کاری 60 تا 120 درجه سانتیگراد) ممکن است بر اثر خوردگی زیر عایق دچار ترک شوند . زمانی که خوردگی زیر عایق رخ دهد می تواند سبب بروز مشکلات فراوانی گردد که رفع آنها بهایی سنگین دارد اما بایستی حتماً انجام شود . خوردگی زیر عایق می تواند برای سیستم های قرار گرفته در فضای باز یا بسته ، یا سیستم های سرد و گرم اتفاق بیافتد . اما بیشتر برای یونیت های خارجی سیستم های صنعتی که در فضای باز و در محدوده کاری 32 تا 250 درجه فارنهایت قرار می گیرند رخ می دهد .
لوله ها و مخازنی که در معرض تغییرات متناوب گرمایی و سرمایی هستند بطور خاص بیشتر در معرض خوردگی زیر عایق قرار دارند . تجهیزات فضای بسته کمتر در معرض خوردگی زیر عایق قرار دارند ، دلیل اصلی این مسأله وجود آب یا بخار آب کمتر در فضای بسته و محل قرار گیری این تجهیزات است . به هر حال ، همانطور که در مثال ها خواهیم دید ، امکان خوردگی زیر عایق تجهیزات فضای بسته نیز وجود دارد . مورد اخیر بخصوص در قسمت هایی که عایق الاستومریک مرطوب شده بیشتر امکانپذیر است .
عوامل اصلی بروز خوردگی زیر عایق :
از آنجا که فلز و هوا همیشه حضور دارند ، عامل کنترل کننده CUI الکترولیت است یعنی رطوبتی که از درون سیستم عایقکاری عبور کرده و با لوله فلزی تماس حاصل می کند .
بدون رطوبت، خوردگی زیر عایق اتفاق نمی افتد . سیستم عایق الاستومری بایستی به شکلی طراحی و انتخاب شود تا ورود رطوبت به درون عایق الاستومریک را به حداقل ممکن برساند . انواع عایق الاستومریک با ضریب عبور کم بخار آب ، احتمالاً گزینه خوبی به منظور ممانعت از ورود بخار و رطوبت هستند .
بیشتر انواع عایق الاستومری ، به خودی خود نمی توانند از بروز CUI جلوگیری کنند . در عوض ، سیستم های عایق الاستومری می توانند با جلوگیری از رسیدن رطوبت به لوله های فلزی از بروز خوردگی زیر عایق پیشگیری کنند . اغلب مواد عایق الاستومریک فاقد مقادیر کافی از مواد مهار کننده خوردگی زیر عایق هستند که بتواند بطور معنا داری جلوی خوردگی زیر عایق را بگیرد .
مزایای انواع عایق الاستومری
انواع عایق الاستومریک سلول بسته مقاومت عالی در مقابل نفوذ بخار آب دارند .
عایق های PU و PIR در مقابل بخار آب نفوذ پذیر هستند ، و برای محافظت از آنها در برابر نفوذ رطوبت بایستی از مهار کننده ها استفاده شود .
وقتی یک سد بخار صدمه می بیند به آب اجازه می دهد تا وارد سیستم عایق کاری شود ، این مسأله عملکرد عایق الاستومریک را کاهش داده و می تواند سبب یخ زدگی و خوردگی زیر عایق شود .
در مورد انواع عایق الاستومری تجربه ثابت کرده است که میلیون ها سلول بسته در مقابل نفوذ آب مقاومت می کنند و نیازی به غلاف ندارند .
در مورد محصولات ساخته شده از الیاف معدنی به دلیل اینکه مقاوت در برابر نفوذ بخار آب بسیار پایین است (μ=1) بایستی روی آنها با یک لایه بسیار محکم پوشش مقاوم در برابر نفوذ بخار آب پوشانده شود. نفوذ بخار آب به داخل سیستم عایقکاری باعث خوردگی زیر عایق می شود .
یک ماده سلول بسته قابل اعتماد بایستی از سیستم عایق کاری در مقابل نفوذ غیر مجاز رطوبت محافظت کند .
فشار جزیی هوای گرم (که حاوی رطوبت است) بیش از هوای سرد است و جریانی از سمت گرما به سمت سرما ایجاد می کند . یک مقدار μ زیاد امکان نفوذ رطوبت به درون سیستم عایقکاری را کاهش می دهد .
آب دارای ضریب هدایتی حرارتی ʎ برابر با 0.607 W/mK است که حدوداً 15 تا 17 برابر میانگین این ضریب در مواد عایق الاستومری است (ʎ در انواع عایق الاستومری سلول بسته حدود 0.033 W/mK است) . بنابراین نفوذ و تجمع آب در بدنه مواد عایق الاستومریک به شدت عملکرد مواد عایق الاستومری را کاهش داده و سبب افزایش هدایت حرارتی و در یک کلام سبب افزایش اتلاف انرژی و هزینه ها می شود .
منبع : سازه پایدار الهیه
