شیرآلات، لوله و اتصالات همواره در معرض اثرات زیست محیطی مختلفی هستند که می‌توانند باعث آسیب و خرابی شوند.
اثرات زیست محیطی
برخی از اثرات زیست محیطی روی شیرها، لوله‌ها و اتصالات عبارتند از:
خوردگی:
اکسیژن موجود در هوا و آب می‌تواند باعث خوردگی فلزات در شیرها، لوله‌ها و اتصالات شود و منجر به زنگ زدگی و تخریب شود.
هوای سرد:
در مناطق سرد، هوای سرد می‌تواند باعث ایجاد ترک و آسیب به شیرها و لوله‌ها شود.
هوای گرم:
در مناطق گرم، هوای گرم می‌تواند باعث انبساط و تغییر شکل شیرها، لوله‌ها و اتصالات شود و منجر به ترک و آسیب شود.
آب شور:
آب شور می‌تواند طول عمر شیرها، لوله‌ها و اتصالات را کاهش دهد.
فشار آب:
فشار زیاد آب می‌تواند باعث ایجاد ترک و آسیب به شیرها و لوله‌ها شود.
مواد شیمیایی:
مواد شیمیایی موجود در آب می‌توانند باعث آسیب و تغییر رنگ و بوی دریچه‌ها، لوله‌ها و اتصالات شوند.
لرزش و ضربه:
لرزش و ضربه می‌تواند باعث ایجاد ترک و آسیب به شیرها و لوله‌ها شود.
راه حل اثرات زیست محیطی
برای حل اثرات زیست محیطی، در اینجا چند راه حل وجود دارد:
۱. از مواد مقاوم در برابر خوردگی استفاده شود:
مواد مقاوم در برابر خوردگی عمدتاً شامل فلزاتی مانند استیل ضد زنگ، آلومینیوم، مس، نیکل و همچنین آلیاژ داپلکس هستند. این فلزات دارای خاصیتی به نام اکسیداسیون هستند که آن‌ها را مقاوم در برابر خوردگی می‌کند.
در این فرآیند، فلز با اکسیژن هوا و یا ماده‌ای دیگر واکنش داده و پوششی از اکسید روی سطح خود تشکیل می‌دهد. این پوشش، فلز را در برابر واکنش با محیط خارجی و عوامل خورنده محافظت می‌کند.
علاوه بر فلزات، مواد دیگری همچون مواد دیگر مقاوم در برابر خوردگی نیز وجود دارند که می‌توانند در برابر خوردگی مقاوم باشند. این مواد عمدتا پلی پروپلن بوده و به صورت pvc و upvc در ساخت تجهیزات استفاده می‌شوند.
موادی که مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند می‌توانند برای تجهیزات پایپینگ استفاده شوند. برخی از مواد مقاوم در برابر خوردگی عبارتند از:
فولاد زد زنگ:
این فولاد شامل آلیاژهایی از فولاد با کمترین مقدار فلزات آهن است که به واسطه افزایش مقاومت خود در برابر خوردگی، آن را برای ساخت تجهیزات پایپینگ مورد استفاده قرار می‌دهند.
آلیاژهای نیکل:
آلیاژهای نیکل شامل موادی هستند که حداقل ۲۰ درصد نیکل در آن‌ها وجود دارد. این مواد به دلیل مقاومت بالای خود در برابر خوردگی، در برابر محیط‌هایی که شامل اسید و یا باز هستند مقاومت خوبی دارند.
پلیمرها:
پلیمرها می‌توانند در برابر انواع خوردگی مانند خوردگی شیمیایی و الکترولیتیک مقاوم باشند. این مواد برای ساخت قطعات پایپینگ به ویژه در صنعت شیمیایی و نفت و گاز استفاده می‌شوند.
تیتانیوم:
تیتانیوم به دلیل خواص مکانیکی، مقاومت در برابر خوردگی و وزن سبک، در ساخت تجهیزات پایپینگ استفاده می‌شود.
پلی اتیلن:
پلی‌اتیلن به دلیل خواص مقاوم در برابر شیمیایی و خوردگی الکترولیتیک، مقاوم در برابر تغییرات دما و ضربه، به‌طور گسترده در صنایع نفت و گاز، آب و فاضلاب، صنعت برق، صنعت الکترونیک و صنایع ساختمانی استفاده می‌شود.
۲. نصب عایق یا ردیاب حرارتی برای محافظت در برابر هوای سرد
در ساخت تجهیزات پایپینگ، موادی که مقاوم در برابر هوای سرد هستند، باید مطابق با استانداردهای مربوط به این صنعت باشند. در ساخت لوله‌های پایپینگ که برای انتقال گاز و مایعات در دماهای پایین مورد استفاده قرار می‌گیرند، از فولادهای خاصی با نام «فولادهای مقاوم در برابر سرما» (Cold-Resistant Steels) استفاده می‌شود.
این فولادها دارای خاصیت مقاومت در برابر شکستگی در دماهای پایین هستند و می‌توانند در دماهایی که به زیر ۴۰- درجه سانتیگراد می‌رسند، کار کنند.
در این صنعت، فولاد ضد زنگ نیز برای ساخت پایپینگ استفاده می‌شود. این فولادها دارای خاصیت مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی در شرایط خیلی سرد هستند.
علاوه بر فولادها، آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم نیز در ساخت تجهیزات پایپینگ استفاده می‌شوند. این مواد دارای خاصیت مقاومت در برابر خستگی و شکستگی هستند و می‌توانند در دماهای پایین نیز عملکرد خوبی داشته باشند.
عایق حرارتی و ردیابی حرارتی نیز هر دو به منظور کنترل و مدیریت حرارت در محیط‌های صنعتی، ساختمانی و خودرویی استفاده می‌شوند، اما هر یک وظایف متفاوتی را بر عهده دارند.
عایق حرارتی، مانع انتقال حرارت از یک نقطه به نقطه دیگر می‌شود و به کاهش انتقال حرارت از یک سطح به سطوح دیگر کمک می‌کند.
این نوع عایق‌ها در مواد ساختمانی، انواع لوله‌ها، سیستم‌های گرمایش و سرمایش، موتورها و دیگر قطعات صنعتی استفاده می‌شود. از طرفی، ردیابی حرارتی به منظور تشخیص نقاط داغ و سرد در یک سطح یا اجسام مورد استفاده قرار می‌گیرد.
این فناوری می‌تواند به عنوان یک ابزار تشخیص اشکال در سیستم‌های گرمایش و سرمایش، تعمیرات صنعتی، بررسی عیوب ساختمانی و تشخیص احتمال خطر حریق استفاده شود.
بنابراین، در کاربردهایی که نیاز به کاهش انتقال حرارت و افزایش عملکرد سیستم‌ها و قطعات داریم، از عایق حرارتی استفاده می‌شود و در کاربردهایی که نیاز به تشخیص دماهای مختلف در سطح‌ها و اجسام داریم، از ردیابی حرارتی استفاده می‌شود.
۳. استفاده از پوشش‌های مقاوم برای محافظت در برابر هوای گرم
در صنعت پایپینگ، محافظت در برابر هوای گرم می‌تواند به دو روش پوشش دادن و مصرف مواد مقاوم در برابر حرارت انجام شود.
روش اول، پوشش دادن پایپینگ با مواد مقاوم در برابر حرارت مانند روکش‌های سیلیکونی، روکش‌های پلیمری و پوشش‌های ضد حریق می‌باشد.
این روش می‌تواند در شرایطی که پایپینگ در معرض حرارت مستقیم قرار ندارد، مفید باشد و می‌تواند از ازدیاد دما در داخل سیستم جلوگیری کند.
روش دوم، استفاده از مواد مقاوم در برابر حرارت است. مثلا، استفاده از فولاد ضدزنگ با سطح بالای مقاومت در برابر حرارت و فشار یا پایپ‌های مرکب با پوشش داخلی و خارجی از جنس پلاستیک مقاوم در برابر حرارت.
در این روش، سیستم پایپینگ به صورت مستقیم مقاومت بیشتری در برابر حرارت دارد.
۴. استفاده از مواد مناسب برای مقاومت در برابر خوردگی آب شور
برای مقاومت در برابر خوردگی آب شور در سیستم پایپینگ، می‌توان از مواد زیر استفاده کرد:
استیل ضد زنگ:
استیل ضد زنگ به دلیل وجود کربن پایین و نیکل و کروم بالا، مقاومت خوبی در برابر خوردگی آب شور دارد. این مواد در صنایع نفت و گاز، صنایع شیمیایی و دریایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
پلی اتیلن:
پلی‌اتیلن یک پلاستیک سبک و مقاوم در برابر خوردگی آب شور است. به همین دلیل در صنایع دریایی و نفت و گاز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
pvc:
pvc یک پلاستیک با مقاومت خوب در برابر خوردگی آب شور است. این مواد در صنایع دریایی، نفت و گاز و صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
فولاد ضد زنگ:
فولاد ضد زنگ با مقاومت بالا در برابر خوردگی آب شور مورد استفاده در صنایع شیمیایی، دریایی و نفت و گاز است.
نئوپرن:
نئوپرن یک نوع کاوشگر با مقاومت بالا در برابر خوردگی آب شور است که در سیستم‌های پایپینگی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به همراه این مواد، توجه به محیط استفاده و شرایط مختلف آن‌ها می‌تواند باعث افزایش عمر مفید سیستم پایپینگ شود.
۵. استفاده از تنظیم کننده‌های فشار آب برای بالا بردن سطح ایمنی
استفاده تنظیم کننده‌های فشار آب برای بالا بردن سطح ایمنی در سیستم‌های تأمین آب بسیار حائز اهمیت هستند. این تنظیم کننده‌ها از انواع مختلفی تشکیل شده‌اند و وظیفه کنترل فشار آب در سیستم را دارند.
یکی از روش‌های بالا بردن سطح ایمنی، استفاده از تنظیم کننده فشار با تعیین فشار ایمنی بالاتر است. با این روش، در صورت افزایش فشار آب در سیستم به فشار ایمنی تعیین شده دست یافته می‌شود و همچنین از خطرات ناشی از فشار زیاد جلوگیری می‌شود.
همچنین، ایجاد سیستم‌های تخلیه فشار نیز می‌تواند به بالا بردن سطح ایمنی کمک کند. با استفاده از این سیستم‌ها، در صورت افزایش فشار آب در سیستم، فشار آب تخلیه می‌شود و از خطرات ناشی از فشار زیاد جلوگیری می‌شود.
۶. تصفیه آب با مواد شیمیایی یا استفاده از مواد مقاوم در برابر مواد شیمیایی
این دو روش متفاوت برای پایداری و بهبود کیفیت آب مناسب است. استفاده از مواد شیمیایی در تصفیه آب به منظور حذف مواد آلاینده و باکتری‌ها از آن روشی است که در اکثر سیستم‌های تصفیه آب به کار می‌رود.
برای مثال، مواد شیمیایی مانند کلر و بروماید به منظور ضدعفونی کردن و کنترل باکتری‌ها در آب استفاده می‌شوند. همچنین، فرآیند تصفیه آب با استفاده از مواد شیمیایی می‌تواند به حذف مواد آلاینده مانند رسوبات و رنگ آب کمک کند.
استفاده از مواد مقاوم در برابر مواد شیمیایی در سیستم پایپینگ به منظور جلوگیری از خوردگی و آسیب دیدگی به پایپینگ و لوله‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مواد مقاوم در برابر مواد شیمیایی مانند پلی‌پروپیلن (PP) و پلی‌اتیلن (PE) به عنوان جایگزین‌هایی برای لوله‌های سنتی مانند لوله‌های فولادی استفاده می‌شوند.
این مواد مقاوم در برابر مواد شیمیایی هستند و به عنوان یک راهکار جایگزین و پایدار در سیستم پایپینگ استفاده می‌شوند. دو روش مزایا و معایب خود را دارند و باید با توجه به نیازها و شرایط محیطی، روش مناسب را برای تصفیه آب انتخاب نمود.
۷. استفاده از لرزه گیر برای کاهش لرزش و شوک
لرزه‌گیرها یکی از راهکارهایی هستند که در سیستم پایپینگ مورد استفاده قرار می‌گیرند تا لرزش و شوک در آن را کاهش دهند.
این اتصالات عمدتاً برای کاهش خطر خرابی و صدمات ناشی از لرزش‌های زمینی، تلاطم آب، تغییرات دمایی و فشار آب در سیستم پایپینگ استفاده می‌شوند.
لرزه‌گیرها می‌توانند به صورت فنری و لاستیکی و یا با استفاده از مواد ترموپلاستیک طراحی شوند. این تجهیز به شیرآلات صنعتی و اتصالات آن‌ها متصل می‌شوند و با توجه به نوع طراحی و استفاده از مواد مختلف، به کاهش لرزش و شوک در سیستم پایپینگ کمک می‌کنند.
علاوه بر تمامی موارد ذکر شده، تعمیر و نگهداری و بازرسی منظم شیرها، لوله‌ها و اتصالات می‌تواند به شناسایی و پیشگیری از مشکلات قبل از جدی شدن کمک کند.
همچنین رعایت استانداردها و دستورالعمل‌های صنعتی برای طراحی، نصب و بهره برداری از شیرها، لوله‌ها و اتصالات برای اطمینان از استفاده ایمن و موثر از آن‌ها بسیار مهم است.
