مزايا و معايب لوله با پوششهاي گالوانيزه (لوله فلکسیبل) نسبت به ديگر لوله ها

مزايا و معايب لوله با پوششهاي گالوانيزه (فلکسیبل" href="http://sinicableiranian.net/Group53909" rel="nofollow" target="_blank">لوله فلکسی بل)  نسبت به ديگر لوله ها :

در صنعت مبحث كنترل خوردگي از گذشته مورد توجه بوده و تاكنون روشهاي متفاوتي براي جلوگيري از آن ارائه شده كه در اين ميان با ساخت لوله هاي جديد يا روشهاي پوشش دهی جدید (همچون پوشش دهي بارنگها و پلاستيكها  (pvc) و نيز پوششهاي حفاظتی زره دار ) سعي شده است كه هر چه بهتر از سطوح لوله محافظت به عمل آيد، كه اين توليدات در شرايط مختلف داراي مزايا و معايبی می باشند . اين گزيده بر آن است كه يكي از پوشش دهی های بسيار مرسوم به نام گالوانيزه را كه از حدود شصت سال پيش وارد صنایع ايران شده و هنوز جايگاه خود را در اين وادی حفظ كرده است ، تحت بررسي قرار داده و مزايا و معايب آن را در مقايسه ديگر طریق نوين ساخت وپوشش دهي لوله های صنعتی كه در دهه اخير بسيار به چشم ميخورد ، بر شمارد . راه هاي مختلفي براي محاسبه منافع و مضرات روش هاي مختلف حفاظت از خوردگي وجود دارد ، كه از نرمال ترین آنها مي توان به محاسبه V.P.N) value present Net (براي هر كدام از طرق حفاظتي اشاره كرد ، كه در اين تحقيق از اين مهم نيز استفاده شده است . در انتها نشان خواهيم داد كه در برخي شرايط همچنان لوله هايی با پوشش گالوانيزه به عنوان بهترين گزينه در صنعت مطرح مي باشند .  

2 مقدمه :

بررسی خوردگی به عنوان يكي از مباحث مهم هميشه در موازات صنعت گـام برداشـته و تـاكنون شیوه های متفـاوتی براي جلوگيری با آن ارائه گرديده كـه در برخـي مواقـع طریقه پوشـش دهـي فلـز (همچـون پوشـش دهـي بارنگهـا و پلاستيكها (pvc) (لوله فلکسی بل روکش دار) و نيز پوششهاي حفاظتی لوله فلکسی زره دار ) نسبت به ساير شیوه ها خود را برتر نـشان داده انـد و در موقعیت هایی  كـه پوشـشهايي از روش آبكاري (گالوانیزه گرم) ايجاد مي گردند ، به علت کار آمدی و روال بيـشتر دارای اولویت بوده اند . با لفعـل در پـروژه هـای صنعتي همچون نفت و گاز و پتروشيمي ، انواع لوله ها (لوله فولادی گرم ، لوله گالوانیزه ، لوله فلکسی بل روکش دار و بدون روکش ) با جنس ها و پوششهاي متفاوت و بنا بر شرايط مختلـف مـورد استفاده قرار مي گيرند، پر واضح است كه هر يك از ايـن سيـستمهاي پوشـشي داراي مزیت ها و محـدوديت های خـاص خود می باشد كه در بسياري از حالات باعث ترجيح يكي بر ديگري مي گردد .ميزان فشار، دما، خواص فيزيكي سـيال و خواص محيطي از جمله مواردي هستند كه منجر به انتخاب جنس لوله و نيـز نـوع پوشـش آن ميـ شوند و در شـرايط خاصي از مشخصات مذكور ، طبقه لوله هاي فلزي از قبيل  _ فولاد های زنگ نزن (آبکاری شده گرم) و فولادهاي گالوانیزه و لولـه هـاي فولادي با پوشش داده شده از انواع رنگهای استاتیک انتخاب می شود ، كه در اين گزيده بررسي خواهند شد . از دير ایام و در پروژه هاي صنعتی كيفيت و هزينه تمام شده در مقابل يكديگر قرار مي گيرند به نحوي كه چنانچه بخواهيم يكي را  مشهود ترین یاد كنيم ديگری را مجبورا از یاد خواهيم برد ، لازم به ذکر است هميشه باید  به نحوی عمل گردد كه نقطه ای بهتر سازی با بهترين شرايط برای هر دو پارامتر مذكور اجرايی شود.  در اين مقاله ، اول به معرفی اين دسته از روشهای پوشش دهی پرداخته و سپس با بررسی گونه ای از متریال های مورد نظر ، آنها با يكديگر مقایسه می گردد .

گالوانيزه :

گالوانيزاسيون عبارت است از ايجاد پوشش فلز روی ، برروي فلزات پايه آسيب پـذيری كـه مـصرف و كـاربرد صـنعتي دارد (آهن و فولاد)  ، ضخامت اين پوشش از 16 ميكرون به بالا بسته به نـوع مـصرف مـي توانـد مـورد اسـتفاده قـرار بگيرد ، تاريخچه صنعت گالوانيزه به سال 1891 در ایالات متحده ، آمريكاي شمالی برمی گردد . پوشش گالوانيزه شامل شده از لايه روی واكنش داده شده با تركيبات آهـن اسـت كـه پوشـش بيرونـی از جـنس مـشابه تركيب وان گالوانيزاسيون مي باشد ودر خلال فرایند گالوانيزه واكنشهای متالوژيكی پيچيده اي اتفاق مي افتد كـه حاصل آن ايجاد لايه هايي از آلياژهاي مختلف آهن _ روی می باشد . اين لايه ها شامل مقدارهای مختلفي از آهن و روي بوده كه مقدار آنها به فاصله از فولاد پايه بستگي دارد . لايه هاي نزديكتر به فولاد پايه داراي آهن بيـشتر و روي كمتري نسبت به لايه هاي بعدي مي باشند . رشد لايـه هـاي 3 آلياژی با رسيدن دمای فولاد به دماي وان آهسته متوقف مي شود . هنگامي كه قطعات (مخصوصا اتصالات سینی کابل گالوانیزه) از وان خـارج مـي شـود يـك لايه روي خالص تشكيل شده كه ظاهري براق و نقره اي ايجاد خواهدكرد .  

 (ساختار آلياژي تشكيل شده در گالوانيزه گرم ساير پوششها : در اين مقاله ساير پوششهايي را كه با گالوانيزه قابليت قياس دارند به سه دسته كلي رنگهاي با کوتاه عمر ، متوسط عمر ، طولانی عمر تقسيم كرده كه توصیفات آنها در ادامه به شكل مشروح آورده شده است ، آنچه كه بيشتر مي بايست مد نظر قرار گیرد ، فاكتورهای تعيين كننده چون سايز لوله ، نحوه آماده سازي سطح ، نوع پوشش لوله ، عمر آن ها ، شرايط محيطي از لحاظ رطوبت و دما ، هزينه تمام شده قیمت لوله و كيفيت كلي و... مي باشد ، كه در زير موارد كليدی از آنها جدا گرديده و بررسي خواهند شد .

مقايسه پوششهاي گالوانيزه و رنگها : 

1 _ هزينه نخستین :

هزينه نخستین پوششهاي گالوانيزه اغلب كمتر از ديگر روشهاي حفاظتي و پوشش دهي مي باشد ، بايد در نظر داشت در پوششهايي مانند رنگ كه در دید اوليه شايد هزينه هاي كمتري بر آن متصور مي شويم ، باید هزينه هاي پرسنلی براي رنگ آميزي در قياس با عمليات كارخانه اي مانند گالوانيزاسيون را به آن اضافه کرد . اگر بخواهيم به صورت درصدی اين مقدار را مشخص كنيم سهم نيروي انساني براي رنگ آميزي% 60 در قبال % 30 براي گالوانيزاسيون مي باشد .

  2 _ بررسي تعميرات و هزينه هاي جاري :

حتی در مواردی كه هزينه هاي اوليه گالوانيزاسيون بيشتر از ساير پوشش دهي ها باشد ، هزينه هاي لوله هايی با اين نوع پوشش در طول زمان به طور تقريبا ثابت باقی می ماند ، چون نياز به تعميرات كمتري خواهند داشت ، البته نوع رنگ مورد استفاده نيز پارامتربسيار مهمي در ميزان هزينه هاي جاري مي باشد. Eta 100% Zn Zeta 93-94% Zn Delta 90-92% Zn Gamma 72-79.5% Zn Base steel 4 3 (عمر پوشش لوله: عمر پيش بيني شده براي لوله هايي كه با گالوانيزه پوشش داده مي شوند بيشتر از پنجاه سال بوده، و عمرپوشش لوله هايي رنگ آميزي شده بنا بر نوع رنگ بين 2 تا 11 سال متغير مي باشد، در شكل (2 (عمر پوششهاي گالوانيزه با ضخامتهاي متفاوت و در محيطهاي مختلف نشان داده شده است. 0 50 100 150 200 250 300 0 25 50 75 100 125 150 175 200 ضخامت پوشش گالوانيزه (μ( عمر پوشش لوله بر حسب سال محيط شديدا مرطوب محيط صنعتی محيط مرطوب محيط شهری محيط روستايی شكل (2 (پيش بيني عمر پوشش براساس ضخامت در محيط هاي مختلف

 4_ استحكام پوشش:

پوششهاي گالوانيزه به علت داشتن ساختار واحد متالورژي كه كاملا مقاوم به تنش هاي مكانيكي ناشي از حمل و نقل و نصب و نيز آسيبهاي احتمالي در زمان عمليات مي باشد، از استحكام بيشتري نسبت به ديگر طرق برخوردار بوده البته لازم به ذكر است كه اين پارامتر كاملا به شرايط محيطي وابسته بوده ومحيط هاي خاص مطمئنا تجويز مخصوص خود را طلب خواهند كرد كه به عنوان مثال رنگي با پايه رزيني توصيه شده، بهترين استحكام را ايجاد خواهد كرد، لذا مبحث فعلي شرايطي متعادل و يكسان را تحت بررسي قرار مي دهد .    

5_ حفاظت خودبخودي از قسمتهاي آسيب ديده :

در لوله هاي گالوانيزه، قسمتهاي آسيب ديده جزئي، از سطح يك لوله تشكيل كاتد مي دهد كه در طي عمليات اين قسمتها به علت تشكيل يك پيل گالوانيكي، از پوشش روي به عنوان آند استفاده كرده و از آسيب رسيدن به بخشهاي خراش برداشته جلوگيري مي كند، ولي ساير اقسام پوشش دهي داراي اين قابليت نمي باشند.

6_ حفاظت كامل :

تمام قسمتهاي يك لوله به خصوص در بخشهاي اتصال دهنده كه احتمالا امكان وجود نقاط فرو رفته يا قسمتهاي برآمده وسطوح عريان بوده، كه آن قسمتها شانس پوشش دهي نداشته و از همين نوع حفاظت گالوانيكي برخوردار خواهند بود، در صورتي كه سايرپوششها توانايي برطرف نمودن اين مشكل را ندارند.

7_ سهولت در بازرسي : 

سطوح لوله ها با هر دو پوشش گالوانيزه و رنگ به راحتي با چشم غيرمسلح قابل وارسي وتشخيص مي باشند  

8 _ مدت زمان نصب :

زماني كه لوله هايي با پوشش گالوانيزاسيون وارد سايت شده، به صورت مستقيم قابليت نصب را دارا مي باشند و مانند ساير لوله ها كه با ديگر انواع پوشش دهي مانند رنگ و يا پوششهاي غير اندود، نياز به آماده سازي اوليه سطوح نخواهند داشت.

مثلا براي يك پوشش رنگ چهار لايه حداقل به زماني در حدود يك هفته نياز مي باشد و اين در صورتي است كه شرايط جوي اين اجازه را بدهد، ولي لوله هاي گالوانيزه در بدو ورود به سايت و مستقل از شرايط جوي قابليت نصب را دارا مي باشند .

 :(Net present value) N.P.V  در صنعت كنوني، اكثرا نوع پوشش دهي ها براساس قيمت تمام شده و شرايطي كـه قطعـه مـي خواهـد در آن قـرار بگيرد، تعيين مي گردد. آنچه كه تجربه و علم ثابت كرده پوشش هاي گالوانيزه به علت خواصشان مـي تواننـد بـسيار كارآمد باشند. اما اگر بخواهيم از لحا ظ اقتصادي به اين مهم بنگريم، راه هاي مختلفي براي قياس حفاظت از خوردگي وجود دارد، كه مرسومترين آنها محاسبه V.P.N) value present Net (مي باشد.

اين شيوه محاسـباتي در برگيرنـده قيمـت اوليه حفاظت، هزينه هاي تعميرو نگهداري، عمرقطعه ونرخ تورم است. etc r M r M NPV I P p + + + + = + 1 1 1 2 1 2 ( ) ( ) كه در آن  6 I :قيمت اوليه سيستم حفاظتي : قيمت تعميرو نگهداري در سال P1 ام M1 M2 :قيمت تعميرو نگهداري در سال P2 ام R :نرخ تورم مورد مطالعاتي: با توجه به اينكه در صنايع مختلف مبناي محاسباتي عمر مفيـد تجهيـزات 25 سـال تعريـف شـده و نـرخ %11 در نظـر گرفته مي شود. حال چهار سيستم مختلف مرسوم حفاظتي را كـه قابليـت قيـاس بـا يكـديگررا دارنـد از لحـاظ نـرخ NPV مـورد بررسي قرار مي دهيم: : (Hot dip Galvanized)

گالوانيزه _ روش غوطه وري گرم بنا براستاندارد BS729 با حداقل ضخامت پوشش دهي 86 ميكرومتـر بـر روي فـولاد مبنـاي محاسبات قرار گرفته. عمر متوسطي كه براي يك چنين لوله اي در اين استاندارد ذكر شده بيشتر از 50 سـال اسـت و براي پروژه با عمر 26 سال بدون اينكه نياز به تعمير داشته باشـد بـسيار مناسـب اسـت و اگـر بنـابر واحـد عمـل كنـيم NPV اين پوشش دهي 100 در نظر گرفته مي شودو دقيقاً برابربا هزينه اوليه مي باشد چونكه هزينه تعميرندارد. NPV = 100 - پوشش رنگ كوتاه مدت (coating protection term Low :( رنگ هايي با عمر كوتاه كه بنا بر استانداردها در حدود 2 الي 3 سال بوده وبراي 25 سال مـي بايـست 8 بـار رنـگ آميزي شود، كه هزينه اوليه آن55 واحد بوده و هزينه تعمير مجدد آن 30 و هزينه سومين بار به علت برداشتن پوشش اوليه 55 واحد و با همين روند ادامه خواهد داشت، نرخ156 ≈NPV مي باشد. NPV = 55 + 21.93 + 29.4 +11.73 +15.72 + 6.27 + 8.4 + 3.35 + 4.5 = 156.3 :(Medium term protection coating) معمولي رنگ پوشش- سيستم پوشش دهي كه ابتدا مي بايست سطوح تميز شده و به آنها رنگ اوليه زده مي شود و در انتها رنگ اصـلي بـر روي آن مي نشيند عمر مفيدي حدود 5 سال دارد و بعد از آن مي بايست تكرار شود كه براين اساس براي 25 سال 5 7 بار تكرار مي گردد. هزينه اوليه حدود 75 واحد هزينـه بـار دوم 5/37 واحـد و هزينـه سـو مين بـار بـه علـت برداشـتن پوشش اوليه 75 واحد و با همين روند ادامه خواهد داشت، كه در اين صورت 153≈ NPV مي باشد. NPV = 75 + 44.51+13.21+15.67 + 4.65 =153.07 :(Long term protection coating) مرغوب رنگ پوشش- سيستم پوشش با رنگ مرغوب (paint superior (كه ابتدا سطح بوسيله ماسه يا فشار آب كاملاً تميز شـدهوروي آن سه بار پوشش دهي مي شود. عمرمفيد اين سيستم بنا بر استانداردها 11 سال بودهو براي 25 سال مي بايـست دو بار رنگ آميـزي شـود، كـه هزينـه اوليـه آن 135 واحـد بـوده و هزينـه تعميـر مجـدد آن 5/67 و نـرخ 156 =NPV مي باشد. NPV = 135 + 21.41 = 156.41 - ديگر پوششهاي قابل مقايسه: از ديگر پوششهايي كه در شرايطي مشابه قابليت قياس با گالوانيزاسيون را دارند، مي توان پوششهايي مانند Latex را نام برد، كه با عمري در حدود 15 سال و هزينه اوليه اي معادل 117داراي 189 =NPVمي باشد. اگر بخواهيم در يك نگ اه نرخ NPV را براي پوششهاي مطروحه مشاهده كنيم، مـي تـوان بـه جـدول زيـرمراجعـه كرد:

نوع پوشش سالها جمع 24 20-21 18 15 12 9-10 6 3 0 ١٠٠ Hot dip Galvanized 100 _ _ _ _ _ _ _ _ Low term protection coating 156/3 4/5 3/3 8/4 6/3 15/7 11/7 29/4 21/9 55 Medium term protection coating 153/07 _ 4/6 _ 15/7 _ 13/2 44/5 _ 75 Long term protection coating 156/4 _ _ _ _ 21/4 _ _ _ 135 Latex 189 _ _ _ 72/6 _ _ _ _ 117 جدول(1 (قياس مقدارNPV براي پوششهاي مختلف در يك نگاه نتيجه گيري

: 8  با توجه به مباحث مذكور با در نظر گرفتن همان مدت زمان 25 سال براي پروژه ها، قيمت ساير حفاظتهـاي سـطحي تقريبا بين %150 تا %190 بيشتر از قيمت گالوانيزه تمام خواهد شد . پر واضح است كه اين محاسبات خود نشان دهنده آن است كه گالوانيزه هيچ رقيب جدي براي پوشش دهـي هـايي كـه بـراي مـدت زمانهـاي طـولاني د ر نظـر گرفتـه مي شود و نگاهي به آينده داشته باشند ندارد . ولي هميشه مي بايست اين مهم را در نظر گرفت كه شـرايط محيطـي و طول زمان استفاده از لوله عوامل بسيار مهمي در انتخاب نوع پوششها مي باشند .

تولید کننده لوله برق

قیمت لوله #فلکسی_بل روکش دار و بدون روکش

بورس لوله فلکسی بل برق

فروش لوله فولادی برق

تامین کننده لوله گالوانیزه گرم سرد

عمده فروش لوله خرطومی فلزی

سازنده لوله فلکسیبل زره دار

انواع لوله برق گالوانیزه و فلکسی بل