خوردگی لوله های فاضلاب
خوردگی لوله های فاضلاب
خوردگی لوله های فاضلاب را ميتوان به ترتيب زير تعريف كرد: “واكنش يك ماده با محيط اطرافش كه در نتيجه آن تغيير قابل اندازهگيري ماده مزبور حاصل ميگردد و باعث تاثير منفي بر كاركرد بخشي از سازه يا كل يك سامانه ميشود (آسيبهاي حاصل از خوردگي).”
در كنار آسيب هاي وارد بر مصالح، محصولات حاصل از فرايند خوردگي نيز بهعنوان آسيب در نظر گرفته ميشوند. لوله ها و سازه هاي داخل خاك، با توجه به مصالح مورد استفاده، تحت تاثير عوامل مختلفي از خارج و داخل قرار دارند كه باعث خوردگي آنها شده يا اينكه بر انجام فرايند خوردگي بسيار موثرند. همچنين تاثير متقابل مصالح مورد استفاده حايز اهميت است. ميزان تغييرات حاصل از خوردگي در وهله اول بستگي به موارد زير دارد:
- قابليت خورندگي محيط،
- مصالح مورد استفاده.
عوامل مختلفي همچون درجه حرارت، غلظت محيط خورنده و تاثيرات مكانيكي موجود بر شدت خوردگي تاسيسات موثر هستند. مصالح معمول مورد استفاده در شبكههاي جمعآوري فاضلاب كه در معرض خوردگي قرار دارند، عبارتند از:
- مصالح سيماني (بتن، آزبست سيمان، ملات)،
- فلزات (فولاد، چدن).
لوله هاي سفالي و آجري فاضلابرو در مقابل خوردگي مقاومند (مگر در مواردي همچون تخليه اسيد فلوئوريدريك .HF )مقاومت لوله هاي از جنس مواد مصنوعي بستگي به درجه حرارت، غلظت مواد تخليه شده در شبكه و تاثيرات مكانيكي وارد بر آنها دارد. لوله هاي PVCو PEسخت، از مقاومت لازم در مقابل مواد خورندهاي مانند CKWهيدروكربن هاي كلرينه و AKW هيدروكربنهاي آروماتيك برخوردار نميباشند. تاثير مواد مزبور ممكن است باعث موارد زير گردد:
- تجزيه شدن مواد مصنوعي،
- متورم شدن مواد مصنوعي،
- نفوذ پذير شدن ديواره در رابطه با CKW ديفوزيون.
در صورتيكه علاوه بر اين، تاثيرات مكانيكي و حرارتي نيز موجود باشند، اين مواد در لوله هاي از جنس مواد مصنوعي باعث ايجاد خوردگی لوله های فاضلاب حاصل ميشوند. در صورتيكه لوله هاي فلزي مورد استفاده از آلياژ مناسب نباشند، لازم است براي ديواره داخلي و خارجي آنها پوشش ضدخوردگي در نظر گرفته شود. معمولا براي لوله هاي فولادي از پوشش پلاستومر يا لعاب روي استفاده ميشود. براي لوله هاي چدن داكتيل معمولا از ملات سيمان استفاده ميشود. در صورت تخريب پوششهاي ياد شده، بروز خوردگي غير قابل اجتناب است. در رابطه با انواع خوردگي لولههاي فلزي ميتوان موارد زير را از يكديگر متمايز كرد.
خوردگي لوله های فاضلاب بدون تاثيرات مكانيكي، مانند:
- خوردگي يكنواخت سطحي (سرعت يكسان تخريب تقريبا در كل سطح)،
- خوردگي مقعر (سرعت متفاوت تخريب مكاني،)
- خوردگي به همراه سوراخ شدگي،
- خوردگي به همراه تركخوردگي (خوردگي شديد در محل تركخوردگيها)،
- خوردگي تماسي (خوردگي گالوانيك).
خوردگي لوله های فاضلاب به همراه تاثيرات مكانيكي، مانند:
- خوردگي تركهاي تنشي (ايجاد تركهايي كه باعث تغيير فرم خاصي نشده و معمولا عاري از اثرهاي ناشي از فرايند خوردگي ميباشد)،
- خوردگي تركهاي لرزشي،
- خوردگي فرسايشي (تاثير همزمان تخريب مكانيكي سطحي و خوردگي، كه فرايند خوردگي بر اثر تخريب لايه پوشش ديواره لوله بهوقوع ميپيوندد.)
خوردگی لوله های فاضلاب
نظر به اينكه لوله هاي فلزي در شبكه هاي جمع آوري فاضلاب به ندرت مورد استفاده قرار ميگيرند، در ادامه موارد مرتبط با لوله هاي از جنس مصالح سيماني مورد بررسي قرار ميگيرند. اصولا خوردگي ممكن است به صورت مكاني محدود يا بخشي از لوله و يا در كل طول لوله به وقوع به پيوندد.
خوردگي را ميتوان به دو دسته تقسيم كرد:
- خوردگي داخلي،
- خوردگي خارجي
خوردگی لوله های فاضلاب (خارج لوله)
دلايل مهم خوردگی لوله های فاضلاب در خارج لوله هاي فاضلابرو شامل موارد زير ميباشند:
- عدم رعايت حدود مجاز خورندگي خاك و آب زيرزميني بر اساس استانداردهاي موجود،
- ورود مواد خورنده به خاك و آب زيرزميني،
- تاثيرات الكتروشيميايي (فلزات)،
- خوردگي به همراه تاثيرات منفي مكانيكي (فلزات)،
- اجراي اشتباه، غير استاندارد يا آسيب ديده پوشش ديواره لوله ها،
- تشكيل عوامل گالوانيك (خوردگي تماسي لوله هاي فلزي)،
- انتخاب مصالح نامناسب.
تمام خاكهاي طبيعي از طريق تخريب شيميايي و فيزيكي سنگها حاصل شدهاند. محيط واكنش كننده خاك در وهله اول از چهار محصول حاصل از تخريب فوق يعني ماسه، رس، آهك و گياخاك هوموس تشكيل شده است. از لحاظ شيميايي، خاكها از تعداد زيادي تركيبات مختلف از جمله سيليكاتها و هيدروكسيدهاي آلومينيم و آهن، اكسيدها، كربناتها، كلسيم و منيزيم، كلريدها و سولفاتها تشكيل شده اند. بخش بزرگي از اين مواد در آب موجود در خاك به صورت محلول ميباشد. تاثير خورنده اين مواد بر لولههاي فاضلابرو بستگي به مقدار و غلظت آنها دارد.
خوردگی لوله های فاضلاب (خارج لوله)
مواد خورنده موجود در فاضلاب مانند بنزين، هيدروكربورهاي كلرينه، علفكشها و موارد مشابه ديگر يا موادي كه در حين جريان فاضلاب در فاضلابروها بهدليل انجام فرايندهاي شيميايي نتيجه ميشوند، مانند H2Sعوامل موثر خوردگي داخلي لوله ها هستند. عواملي همچون غلظت بالاي مواد مزبور، مقدار pHپايين، درجه حرارت بالا، سرعت جريان كم، مدت جريان طولاني فاضلاب در لوله ها و تاثيرات ناشي از فعاليت باكتريها بر افزايش شديد خورندگي محيط موثرند.
تخريب لايه هاي محافظ ديواره لوله ها بر اثر فرايند شستشوي فاضلابروها نيز از دلايل مهم بروز خوردگي ميباشد.
انواع خوردگي شامل موارد زير مي باشند:
الف- خوردگي بيوژنيك اسيد سولفوريك
ب- خوردگي بهدليل استفاده از مصالح نامتجانس
با توجه به شدت خوردگي ميتوان موارد زير را از يكديگر متمايز كرد:
- خوردگي محيط لوله به صورت موضعي يا يكنواخت در كل سطح لوله
- تخريب نقطهاي سطح ديواره لوله بر اثر خوردگي
- خوردگي ناشي از مصالح نامتجانس مورد استفاده
آسيبهاي ناشي از خوردگی لوله های فاضلاب بستگي به نوع خوردگي و شدت خوردگي داشته و شامل موارد زير ميباشند:
- كاهش ضخامت ديواره لوله (كاهش مقاومت استاتيكي و تراكم)،
- عدم آببندي،
- تغيير شكل سطح مقطع،
- تركها،
- شكستگي لوله،
- تخريب لوله
