گالوانیزه کردن لوله ها

گالوانیزه کردن لوله ها

می دانید که برخی از مواد (به خصوص فلزات که از عنصر آهن برخوردار هستند)، اصلا مقاومت خوبی در برابر رطوبت، آب و یا مواد با ماهیت های اسیدی یا بازی، نخواهند داشت. یعنی اگر چنین فلزاتی در مجاورت با چنین موادی قرار بگیرند، به مرور و با گذشت زمان، دچار خوردگی و فرسودگی خواهند شد. فرسودگی، می تواند سبب فروپاشی و منهدم شدن آن وسیلهٔ فلزی شود.

در چنین حالتی، باید از موادی استفاده کرد که در برابر آن شرایط، دوام داشته باشد. به عبارت بهتر، متریالی که توان تحمل بالایی در شرایط خاص را داشته باشند. به غیر از استفاده از مواد جایگزین، روش دیگری نیز وجود دارد و آن ایجاد یک روکش سطحی مقاوم برای مواد و ابزارهای فلزی است.

از آن جایی که در بیش تر کاربردها، سطح وسیلهٔ فلزی با متریال خورنده در تماس است، اگر بتوانیم روکش مقاومی برای عدم خوردگی آن بر روی سطح فلز ایجاد کنیم، در صورت مجاورت آن با مواد شیمیایی و خورنده، آسیبی به فلز وارد نخواهد شد.

به عنوان مثال، حتما در هنگام رنگ آمیزی درب و پنجره های آهنی دیده اید که در ابتدا، پیش از نشاندن لایهٔ رنگ بر روی آهن، از ماده ای به نام ضد زنگ استفاده می کنند. ضد زنگ یا حتی رنگ، می تواند پوششی برای مقاوم سازی آهن در شرایط زنگ زدگی باشد. 

آلیاژ فولاد و ماهیت آن

فلز فولاد،در انواع مختلفی ساخته می شود. به عنوان مثال با کم و زیاد کردن درصد عنصر کربن در آلیاژ فولاد، می توانیم انواع فولادهای کم کربن و پر کربن را داشته باشیم. هر چند که این انواع فولادها، با هم از نظر کیفیت و در نتیجه ماهیت و رفتار در شرایط خاص، متفاوت اند،

اما در کل برخی از رفتارها و ویژگی های مشترک در آن ها دیده می شود، چرا که همهٔ آن ها، فولاد هستند. یکی از ویژگی های فولاد، ماهیت زنگ زدن آن در مجاورت با رطوبت و آب می باشد. چرا که فولاد از آهن به دست می آید. 

از طرف دیگر، یکی از فلزات مهم در صنایع گوناگون، فلز فولاد است. از فلز فولاد برای ساخت و تولید ابزارها و مواد مختلفی استفاده می شود. یکی از مهم ترین وسایلی که از فلز فولاد ساخته می شود، همین لوله ها هستند. لوله ها اغلب، به منظور انتقال سیالات و جابه جایی آن ها به کار می روند.

با توجه به دو نکتهٔ بیان شده از این فلز، می توان چنین برآورد کرد که افزایش مقاومت فلز فولاد در برابر زنگ زدگی و اکسید شدن، بسیار اهمیت دارد. چرا که احتمال کاربرد آن در موارد صنعتی و در شرایطی که سبب اکسید شدن و خورده شدن فلز شود، بسیار بالا است.

عدم این اصل، می تواند باعث فرسودگی لوله ها و سایر تجهیزات ساخته شده از فولاد شود و به غیر از خسارات مالی، امکان خسارات جانی و غیر قابل جبران نیز در آن وجود دارد.

گالوانیزه کردن فولاد

یکی از راهکارهایی که می توان برای افزایش مقاومت لوله ها و در کل مصالح ساخته شده از فولاد انجام داد، فرایند گالوانیزه کردن سطح آن یا گالوانیزاسیون است. در این فرایند، روکشی از جنس فلز روی بر روی ابزار فولادی مورد نظر می نشیند. از آن جایی که فلز روی در برابر رطوبت و زنگ زدگی از مقاومت خوبی برخوردار است، بنابراین می توان از آن وسیلهٔ ساخته شده از فولاد، در شرایط خاص استفاده نمود.

در حقیقت روکش فلز روی، مانع از آن می شود تا فولاد با جو و شرایط خاص (آسیب‌زا) در تماس باشد. البته صدمه دیدن این روکش و خراش یا از بین رفتن بخش هایی از آن (در صورت اجرای گالوانیزاسیون به روش سرد)، به دلیل نمایان شدن لایهٔ اصلی، می تواند از همان نقطه، سبب پوسیدگی و خراب شدن فلز فولاد شود.

هم چنین باید توجه داشت که مواد اسیدی که می توانند به روکش گالوانیزه (فلز روی) آسیب بزنند و آن را از بین ببرند، می توانند عملکرد آن را نابود ساخته و فلز فولاد را نیز از بین ببرند. در نتیجه در چنین مصارفی باید از جنس جایگزین فولاد که ماهیتی مقاوم داشته باشد، استفاده کرد.

بیشتر بخوانید : لوله گالوانیزه

روش های گالوانیزاسیون لوله 

فرایند گالوانیزه کردن به دو صورت سرد یا گرم می تواند انجام شود. روش گالوانیزاسیون گرم، روشی متداول تر برای افزایش مقاومت فلز است. در ادامهٔ این مقاله به شرح و بررسی این روش ها می پردازیم. و در نهایت این دو روش را با هم مقایسه کرده و مزایا و معایب هر کدام را بیان خواهیم نمود.

گالوانیزاسیون گرم

در ابتدایی ترین مرحله، باید فرایندها و عملیاتی برای آماده سازی لوله ها برای پذیرش لایهٔ جدید بر روی آن ها،‌اقدام شود. در این فاز بایستی تمام ذرات و مواد چربی و اضافه از روی سطح فلزی لوله ها پاکسازی شوند. این کار با اجرای فرایند اسیدشویی برای لوله های فلزی، انجام می شود.

هم چنین اگر اثراتی از زنگ زدگی و هر ناخالصی دیگری بر روی سطح لوله ها، دیده شود، زدوده شده و لوله های فلزی به صورت کاملا پاک، آماده می شود.

در مرحلهٔ بعدی باید عملیاتی انجام شود تا سطح لوله ها برای پذیرش مواد گالوانیزه (فلز روی) آماده شوند. برای این منظور، باید لوله ها را در محلول فلاکس غوطه ور ساخت. سپس لوله ها را در کوره هایی با دمای ۱۲۰ درجهٔ سانتی گراد می برند تا کاملا خشک شوند.

سپس لوله های فلزی برای اجرای روکش گالوانیزه آماده خواهند شد. در این مرحله، حمامی از فلز روی مذاب آماده می کنند و لوله ها را داخل حمام، غوطه ور خواهند ساخت. مدت این حمام در حدود یک دقیقه طول می کشد. از آن جایی که فلز روی به صورت مذاب در این حمام قرار دارد، بنابراین  دمای این محیط بسیار بالا و در حدود ۴۵۰ درجهٔ سانتی گراد خواهد بود. این محیط گرم و دمای بالا، سبب می شود تا پیوند اتم های فلز شکسته شود و به راحتی پیوند جدیدی با اتم های روی برقرار می گردد.

پس از غوطه ور سازی، لوله را به سرعت از حمام بیرون می کشند و آن را درون آب سرد فرو می برند. این عمل به این دلیل انجام می شود تا از تشکیل لایه ای از آهن و روی بر روی سطح کار، جلوگیری به عمل آورند. هم چنین در این مرحله با دمیدن هوا با فشار بالا درون و بیرون لوله را از فلز اضافی روی پاکسازی می نمایند.

گالوانیزاسیون سرد 

این روش، تداول کم تری نسبت به روش گالوانیزاسیون گرم خواهد داشت. در این روش، محلولی با خاصیت اسیدی تهیه شده و به منظور ایجاد یک روکش یا پوشش بر روی سطح لوله ها پاشیده می شود. این روش چون در پیوند بین اتم های ساختار لوله و محلول، تغییر و دستکاری ایجاد نمی کند، لایهٔ سستی خواهد بود و سبب می شود تا به راحتی (حتی با یک خراش) روکش گالوانیزه از بین برود.

از این رو از لوله هایی که به روش سرد گالوانیزه می شوند، در مصارف خانگی و یا ساخت قطعات کم هزینه تر، استفاده خواهد شد. ناگفته نماند که ضخامت لایهٔ گالوانیزه تشکیل شده در این روش در حدود ۲۵ میکرون خواهد بود.

مقایسه روش های گالوانیزاسیون

همان طور که گفتیم، فرایند گالوانیزه کردن می تواند به صورت گرم یا سرد بر روی فلزات (لوله ها) اجرا شود. در این قسمت، قصد داریم تا این دو روش را با هم مقایسه کرده و مزایا و معایب هر کدام را یادآور شویم.

• لوله هایی که تحت فرایند گالوانیزاسیون به روش گرم قرار می گیرند، در برابر رطوبت مقاومت بسیار خوبی از خود نشان می دهند. این در حالی است که پوشش گالوانیزه ای که به روش سرد بر روی لوله ایجاد می شود، استحکام و مقاومت کم تری دارد و به راحتی (حتی با یک خراش) دچار آسیب دیدگی خواهد شد.
• لوله هایی که تحت فرایند گالوانیزاسیون به روش گرم قرار می گیرند، سطحی براق خواهند داشت. این در حالی است که پوشش گالوانیزهٔ اجرا شده در روش سرد، به صورت مات خواهد بود.
• لوله هایی که تحت فرایند گالوانیزاسیون به روش گرم قرار می گیرند، از ضخامت روی (لایهٔ گالوانیزه) بیش تری در مقایسه با لوله هایی که به روش سرد گالوانیزه شده اند، برخوردار خواهند بود.
• اجرای فرایند گالوانیزاسیون به صورت گرم، هزینهٔ بیش تری در قیاس با گالوانیزاسیون به روش سرد در بر خواهد داشت. هم چنین در روش گرم، مقدار فلز روی مصرفی بالاتر خواهد بود.

انواع لوله های گالوانیزه شده

همان طور که در قسمت های قبلی این مقاله شرح داده شد، گالوانیزه کردن لوله ها با هدف افزایش مقاومت آن ها در برابر شرایط خاص رطوبتی و مجاورت با برخی مواد با ماهیت های خورندهٔ فلزات، انجام می شود. عمدهٔ لوله هایی که تحت این فرایند قرار می گیرند، یا از جنس آهن ساخته می شوند و یا لوله های فولادی خواهند بود.

در نظر داشته باشید که لوله های آهنی گالوانیزه شده، رنگی خاکستری و تیره خواهند داشت. و اغلب جنس بیس آن ها از آهن سفید تهیه می شود. لوله های فولادی گالوانیزه از جنس فولاد نرم ساخته می شوند. هم چنین در بیش تر موارد، این لوله ها به صورت لوله درزدار تولید خواهند شد.