معالجة سطح الأنابيب الفولاذية بعد اللحام وبعد إعادة درفلة الفولاذ المقاوم للصدأ

تُكتسب خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ من خلال تركيبته السبيكية الفريدة، حيث يلعب الكروم دورًا رئيسيًا. يتحد الكروم مع الأكسجين لتكوين طبقة رقيقة للغاية وصلبة للغاية من أكسيد الكروم، تحمي الفولاذ المقاوم للصدأ الموجود أسفلها. بوجود طبقة أكسيد الكروم، يُقال إن المعدن في حالة خمول، ويتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ بمقاومة للتآكل. لذا، فإن مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل تعود إلى قدرته على تكوين طبقة أكسيد مقاومة للتآكل بشكل طبيعي عند تعرضه للهواء.
1. انخفاض مقاومة التآكل بسبب التلف أو التلوث:
قد يحدث التآكل في المناطق المتضررة من طبقة الحماية، حيث توجد أنواع أخرى من التلوث تمنع إعادة تكوينها بشكل طبيعي. ويمكن أن تُفقد جميع الخصائص المفيدة للفولاذ المقاوم للصدأ أثناء عمليات التصنيع، كالمعالجة الحرارية أو الميكانيكية، مثل اللحام والقطع والنشر والحفر والثني. ونتيجةً لهذه المعالجات، غالبًا ما تتضرر طبقة الحماية من الأكسدة على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ أو تتلوث، مما يجعل من المستحيل تحقيق تخميل تلقائي وكامل. لذا، قد يحدث تآكل موضعي، بل وقد يظهر الصدأ حتى في ظروف تآكل ضعيفة نسبيًا. وعند الاستخدام، قد ينتج عن ذلك منتج نهائي غير مُرضٍ، أو ما هو أسوأ، تعطل نظام حيوي.
أ: يتسبب اللحام في تسارع الأكسدة على كلٍ من الجانبين الداخلي والخارجي للحام والمنطقة المحيطة به. وتكون الأكسدة مرئيةً على شكل مناطق متغيرة اللون، ويرتبط اللون بسُمك طبقة الأكسيد. بالمقارنة مع طبقة الأكسيد على الفولاذ المقاوم للصدأ قبل اللحام، تكون طبقة الأكسيد في المنطقة متغيرة اللون أكثر سُمكًا نسبيًا، كما يتغير تركيبها (يقل الكروم)، مما يقلل من مقاومة التآكل الموضعية. بالنسبة للجزء الداخلي من الأنبوب، يمكن تقليل الأكسدة وتغير اللون باستخدام طريقة الغسل العكسي المناسبة. بعد اللحام، غالبًا ما تكون المعالجات اللاحقة للحام، مثل التخليل والطحن، ضرورية لإزالة طبقة الأكسيد (الملونة) واستعادة مقاومة التآكل. يُستخدم عادةً مخطط الألوان لتحديد ما إذا كان اللحام يتطلب التخليل بناءً على درجة اللون. ومع ذلك، فإن هذا القرار شخصي، ومن حيث المبدأ، يشير كل لون إلى وجود أكسدة وطبقة أكسيد متأثرة، وبالتالي انخفاض مقاومة التآكل.
ب: عادةً ما تستخدم المعالجة الميكانيكية التلوث الميكانيكي أو غير الميكانيكي للسطح. يمكن أن تنتج الملوثات العضوية عن زيت التشحيم. أما الملوثات غير العضوية، مثل جزيئات الحديد الغريبة، فقد تنتج عن ملامسة الأداة. عادةً، يمكن أن تتسبب جميع أنواع تلوث السطح في تراكم البلاك. بالإضافة إلى ذلك، قد تتسبب جزيئات الحديد الغريبة في التآكل الجلفاني. يُعد كل من التنقر والتآكل الجلفاني شكلين من أشكال التآكل الموضعي الذي يتطلب في البداية معالجة بالماء. لذلك، عادةً ما يقلل تلوث السطح من مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل.
2. معالجة السطح
تتوفر الآن العديد من المعالجات والأدوات اللاحقة لمعالجة الأسطح، وإزالة التصبغات، واستعادة مقاومة التآكل. وهنا، ينبغي التمييز بين الطرق الكيميائية والميكانيكية. تشمل الطرق الكيميائية التخليل (بالغمر، أو باستخدام معجون أو رذاذ التخليل)، والتخميل المُعزز (بعد التخليل)، والتلميع الإلكتروليتي. أما الطرق الميكانيكية فتشمل: السفع الرملي، والسفع بالخردق باستخدام جزيئات زجاجية أو خزفية، والتنظيف العميق، والتنظيف بالفرشاة، والتلميع. مع أن جميع الطرق تُنتج وصلات ملحومة، إلا أن أي معالجة ميكانيكية لاحقة لا تُوفر أداءً مناسبًا لمقاومة التآكل في التطبيقات الشاقة. تُستخدم الطرق الكيميائية لإزالة الأكاسيد والملوثات الأخرى من السطح، بينما تُستخدم الطرق الميكانيكية لمسح التلوث من المواد التي أُزيلت سابقًا، أو المواد المصقولة، أو المواد التي تم تنظيفها عميقًا. يُمكن أن تُشكل جميع أنواع التلوث، وخاصة جزيئات الحديد الغريبة، مصدرًا للتآكل، لا سيما في البيئات الرطبة. لذلك، يُفضل تنظيف الأسطح التي تم تنظيفها ميكانيكيًا بانتظام في ظروف جافة. بعد التخليل، من المهم شطف السطح جيدًا بالماء لإزالة جميع الملوثات وبقايا التخليل. يُنصح بإجراء الشطف النهائي باستخدام الماء منزوع المعادن لتجنب ترسبات الكالسيوم والملوثات التي قد تتغلغل في طبقة الأكسيد المتنامية، وهي ضرورية لتكوين طبقة التخميل. إضافةً إلى ذلك، ونظرًا لاستخدام الطرق الكيميائية (التخليل والتلميع الكهربائي) لتحسين مقاومة التآكل، يذوب الحديد أسرع من المعادن الأخرى في محاليل التخليل والإلكتروليتات. ونتيجةً لذلك، يُصبح السطح غنيًا بالكروم، ما يزيد من متانته. لذا، تُعدّ الطرق الكيميائية، كالتخليل والتلميع الكهربائي، الطرق الوحيدة لمعالجة الفولاذ المقاوم للصدأ بعد اللحام، واستعادة مقاومته للتآكل في مناطق اللحام وغيرها من الأضرار السطحية التي حدثت قبل اللحام. ولا يرتبط هذا بنوع الفولاذ المقاوم للصدأ، إذ لا فرق في التأثير بين التخليل بالغمر في خزان أو باستخدام معجون أو رذاذ التخليل.