پوشش‌های ضد خوردگی

متأسفانه در سال‌های اخیر به دلیل نادیده گرفتن بارهای شیمیایی و یا عدم استفاده از پوشش‌های مناسب در مجتمع‌های صنعتی از قبیل پتروشیمی، صنایع نفت و گاز، نیروگاه‌های آبی و حرارتی، صنایع تولید فلزات، صنایع غذایی و.. که در معرض مواد خورنده قرار دارند ضرر و زیان هنگفتی به این‌ گونه واحدها وارد آمده است، که پس از گذشت زمان کوتاهی از بهره‌برداری خسارات وارده به سازه‌های بتنی و فولادی در معرض مواد خورنده مشخص می‌شوند. اتفاقی که کمتر در مرحله طراحی اولیه به آن توجه می‌شود؛ لذا مطابق استانداردهای DIN و ACI در یک واحد صنعتی که تولیدکننده و یا مصرف‌کننده مواد خورنده می‌باشد، کلیه سطوح در معرض مواد خورنده می‌بایست دارای پوشش‌های محافظتی باشند.

با توجه به گستردگی دامنه مواد خورنده شامل انواع اسیدها، قلیاها، نمک‌ها و حلال‌ها به‌تنهایی یا توأمان و نیز وجود انواع پوشش‌های ضد خوردگی شامل سرامیک‌ها، آجرها، پوشش‌های رزینی و ورق‌های ترموپلاست و سایر روش‌های ترکیبی انتخاب سیستم ضد خوردگی مناسب فرآیندی تخصصی بوده و نیاز به تجربه و شناخت ماهیت مواد و پوشش‌ها دارد. انتخاب پوشش‌های مناسب وابسته به پارامترهای مختلفی از جمله نوع و غلظت مواد خورنده، ترکیب مواد خورنده باهم، دمای محیط، تنش‌های مکانیکی و حرارتی و وضعیت بستر می‌باشد.

کاشی و آجر ضد اسید

کاشی‌کاری و آجرکاری ضد خوردگی از بهترین پوشش‌های محافظ سطوح در معرض مواد خورنده می‌باشند که تجربیات موفق در استفاده از آن‌ها این امر را ثابت کرده است. از مزایای کاشی و آجرهای ضد خوردگی مقاومت بالای شیمیایی، حرارتی و مقاومت در برابر تنش‌های ناشی از بارهای استاتیکی و دینامیکی می‌باشد. سهولت اجرا و امکان تعمیر و رفع نقص قسمت‌های آسیب‌دیده پس از اجرا باعث مقبولیت بیشتر این سیستم گردیده است. به‌طورکلی تمام سطوح در معرض مواد خورنده مانند کف‌ها، فونداسیون‌ها، کانال‌ها، سامپ‌ها، پیت‌ها، مخزن‌ها، جدار کوره‌ها و دودکش‌های صنعتی را می‌توان با این روش لاینینگ نمود.

سیستم لاینینگ کاشی و آجر ضد خوردگی دارای اجزای ذیل می‌باشد:

الف- کاشی یا آجرهای ضد خوردگی

 با دارا بودن مقاومت های شیمیایی، مکانیکی و سایشی بسیار بالا و تخلخل بسیار پایین به منظور پوشش مخازن، کانال‌ها، پیت‌ها و کف‌های نگهدارنده و انتقال‌دهنده مواد شیمیایی خورنده مطابق با استانداردهای روز اروپا طراحی و تولید شده است.

ب- ملات‌های نصب و بندکشی

برای نصب و بندکشی کاشی و آجر ضد اسید در محیط هایی که اسید و آلکیدهای قوی وجود دارد مانند سطوح بتنی و بنایی کانال ها، پیت ها، کف محوطه ها و مخازن نگهدارنده اسیدها و آلکیدهای بسیار قوی توصیه می شود.

سیستم کاشی و آجر ضد اسید پس از اجرا با ملات لایه ای نفوذناپذیر و مقاوم در برابر رنج گسترده ای از مواد خورنده را تشکیل می‌دهد.

در بعضی از سازه‌های نگهدارنده مواد خورنده مانند مخازن و پیت‌ها به دلیل وجود تخلخل در بندکشی آجر و کاشی مواد خورنده ممکن است به سطح زیر کار نفوذ کند و باعث خوردگی سطح زیر کار گردد به منظور رفع این مشکل می‌بایست از یک لایه Membrane یکپارچه و بدون درز در زیر آجر و یا ملات استفاده گردد. بدین منظور می‌توان از رابرها یا پوشش‌های یکپارچه رزینی استفاده کرد.

نوع مواد و روش اجرا باید مطابق با DIN 28060-28061-28062 و DIN 28070-28071 باشد.

پوشش‌های محافظتی رزینی مسلح شده با الیاف (FRP)

این پوشش‌ها دارای دو جزء می‌باشند:

-1 پیوند دهنده‌ها (رزین‌ها): رزین‌هایی از قبیل اپوکسی، پلی‌استر، وینیل استر، فوران و… هستند که به وسیله یک هاردنر (سخت کننده) و در پاره‌ای از رزین‌ها به وسیله یک تسریع‌کننده واکنش داده و سخت می‌شوند.

-2 مواد تقویت‌کننده (الیاف شیشه): تقویت‌کننده‌ نقشی در واکنش ندارد و تقریباً خنثی می‌باشد سبک‌ وزن بوده و جاذب قوی می‌باشد، به منظور بالا بردن مقاومت‌های مکانیکی، خصوصاً کششی و خمشی و خاصیت پل زدن روی ترک‌ها استفاده می‌شود.

پوشش های حفاظتی

مقاوم سازی و لاینینگ برای جلوگیری از خوردگی

 انواع رزین‌های مورداستفاده در FRP

– رزین اپوکسی: دارای مقاومت مناسب در برابر اسیدهای رقیق و قلیاها، مقاومت مکانیکی بسیار بالا و فاقد انقباض، قابلیت رنگ‌پذیری و چسبندگی بالا به سطح زیر کار و قابلیت شستشو می‌باشد.

– رزین پلی‌استر غیراشباع: دارای مقاومت بالا در محیط‌های اسیدی و اکسیدکننده، مقاومت مکانیکی بالا و دارای  قابلیت شستشو می‌باشد. از خصوصیات این رزین می‌توان به پایین بودن مقاومت در محیط‌های قلیایی اشاره کرد.

– رزین وینیل استر: دارای مقاومت‌ اسیدی و خصوصاً قلیایی بالا، مقاومت مکانیکی بالا و چسبندگی مطلوب به سطوح زیر کار و انقباض کم در واکنش پلیمرازیسیون می‌باشد.

– رزین فوران: دارای مقاومت در رنج گسترده‌ای از اسید، قلیا، حلال‌ها و محیط‌های خنثی می‌باشد. از خصوصیات این رزین می‌توان به عدم امکان رنگ‌پذیری اشاره نمود.

انواع الیاف شیشه مورداستفاده در FRP

– تیشوی پردازش سطوح: این تیشو در لایه‌های بیرونی و درونی FRP به کار گرفته می‌شود، توزیع یکنواخت الیاف، جذب کم، اشباع سریع، سطح لطیف، قابلیت بالا بردن کشش بیرونی، بالا بردن مقاومت فشاری و یکنواخت کردن سطح بیرونی از مزایای این تیشو است این الیاف با توزیع وزنی 60 – 20 موجود می‌باشد.

– مت سوزنی: پرمصرف‌ترین محصول در صنعت کامپوزیت است از خواص آن می‌توان به توزیع یکنواخت الیاف در سطح، یکنواختی وزن و بالا بردن مقاومت مکانیکی در لایه‌های اصلی FRP اشاره نمود. این نوع از الیاف با توزیع وزنی 450 – 225 موجود می‌باشد.

مزایای استفاده از روش FRP

از مزایای اصلی این روش می‌توان به مقاومت‌ بالای شیمیایی و مکانیکی، سهولت در اجرا، قابلیت تعمیر، رنگ‌پذیری، مقاومت سایشی بالا، اجرای یکپارچه و بدون درز، نفوذناپذیری، قابلیت آب‌بندی و سرعت اجرای بالا اشاره نمود.

قابلیت مضرس کردن با استفاده از پاشش مواد سخت مانند سیلیس، ایجاد پوشش آنتی‌استاتیک و هادی الکتریسیته با استفاده از فیلرها، مقاومت حرارتی در بازه 60 تا 100 درجه سانتی‌گراد از دیگر مزایای روش FRP هستند.

انتخاب پوشش مناسب FRP (تعیین ضخامت لایه، نوع رزین و نوع الیاف) تابع پارامترهای مختلفی از جمله غلظت مواد خورنده و ترکیب آن‌ها، دمای محیط، شرایط فرآیندی و وضعیت بستر می‌باشد.

روش اجرا

– پرداخت و آماده‌سازی سطوح زیر کار به روش‌های مختلف بنا به شرایط موجود

– اجرای لایه پرایمر با رزین رقیق‌شده

– قرار دادن الیاف لایه اول و اشباع کردن آن با استفاده از غلتک و خارج نمودن حباب‌های آن

– چسباندن لایه‌های بعدی تا حصول ضخامت موردنظر

– اجرای تیشو

– اجرای ژل کوت رنگی

نوع مواد، روش‌های اجرا، ضخامت پوشش و نوع الیاف باید مطابق DIN28052 ، DIN50482 ، DIN 61854–DIN 61853 باشند.

پوشش‌های ضد خوردگی

مقاوم سازی و لاینینگ برای جلوگیری از خوردگی

رابرلاینینگ

پوششی است لاستیکی یا الاستومر که دارای انواع متداول رابر طبیعی (ایزوپرون) / رابر پلی کلروپرون / رابربوتیل / رابر برموبوتیل / رابر کلروبوتیل / رابر پلی اتیلن کلرو سولفوتید / رابر اکریلونیترین بوتادین می‌باشد.

رابر لاینینگ به‌ تنهایی و یا به عنوان لایه Membrane در زیر آجر و کاشی ضد اسید به عنوان یک لایه محافظ سطوح در برابر خوردگی به کار می رود.

از خواص شیمیایی آن می‌توان به مقاومت در برابر قلیاها ،اسیدهای رقیق، آب ژاول و محیط‌های خنثی اشاره کرد.

رابرلاینینگ با توجه به روش اجرای آن‌ به دو دسته تقسیم می‌شود:

– رابرلاینینگ سرد: پوشش‌های لاستیکی هستند که از قبل در کارخانه سازنده ولکانیزه شده‌اند و پس از نصب و  اطمینان از آب‌بندی درزها با چسب، می‌توانند مورد بهره‌برداری قرار گیرند.

– رابرلاینینگ گرم: به صورت خام در محل توسط چسب، نصب و آب بندی می‌شود سپس در محل تحت فشار و  دمای بالا و ولکانیزه می‌شود که این عمل در دستگاه اتوکلاو و یا با استفاده از آب گرم و هوای گرم در داخل خود مخزن صورت می‌گیرد.

اتصال قطعات رابر در رابر لاینینگ گرم بهتر از رابر لاینینگ سرد صورت می‌گیرد زیرا در رابرلاینینگ گرم با توجه به یکسان بودن جنس چسب اتصالات با خود رابر در هنگام ولکانیزاسیون یک زنجیره پلیمری در محل اتصالات (درزها) شکل‌ گرفته که منجر به یک پیوند شیمیایی قوی می‌شود ولی در رابر لاینینگ سرد در محل اتصال صرفاً یک اتصال فیزیکی با چسب شکل می‌گیرد. ضخامت رابر معمولاً 6- 2 میلی‌متر است.

رابرلاینینگ گرم به دلیل پایین بودن سختی لاستیک شکل‌پذیری و انعطاف‌پذیری بیشتری داشته و با شکل مخزن تطابق پیدا می‌کند.

رابرلاینینگ گرم با هزینه و زمان عمل‌آوری بیشتری اجرا می‌شود زیرا عمل ولکانیزه کردن در محل نیازمند تجهیزات خاص و زمان زیاد است.