ปัจจัยการกัดกร่อนทั่วไปของท่อเหล็กเคลือบพลาสติกน้ำเสียในโครงการอุตสาหกรรม

ระบบระบายน้ำในเมืองเป็นระบบวิศวกรรมสำหรับการรวบรวม ขนส่ง บำบัด และระบายน้ำเสียและน้ำฝนในเมือง เป็นส่วนสำคัญของโครงสร้างพื้นฐานในเมือง ประกอบด้วยระบบระบายน้ำภายในอาคาร ท่อระบายน้ำในเมือง สถานีสูบน้ำเสีย โรงบำบัดน้ำเสีย และโรงบำบัดน้ำฝน ท่อระบายน้ำในเมืองเป็นจุดเชื่อมต่อในระบบระบายน้ำในเมืองที่รวบรวมและขนส่งน้ำเสียและน้ำฝนในเมือง ระบบระบายน้ำในเมืองสามารถแบ่งออกเป็นระบบรวมและระบบแยก ระบบรวมหมายถึงการรวบรวม ขนส่ง บำบัด และระบายน้ำเสียจากครัวเรือน น้ำเสียจากอุตสาหกรรม และน้ำฝนในชุดท่อ ระบบแยกหมายถึงการรวบรวม ขนส่ง บำบัด และระบายน้ำทั้งสามประเภทข้างต้นในชุดท่อสองชุด ซึ่งน้ำเสียจากครัวเรือนและน้ำเสียจากอุตสาหกรรมจะถูกรวบรวมผ่านท่อระบายน้ำและเข้าสู่โรงบำบัดน้ำเสียเพื่อบำบัด ส่วนน้ำฝนจะไหลเข้าสู่ท่อระบายน้ำฝนเพื่อรวบรวมและระบายลงสู่แหล่งน้ำรับน้ำ

น้ำเสียจากครัวเรือนมีสารอินทรีย์จำนวนมาก และน้ำเสียจากอุตสาหกรรมส่วนใหญ่เป็นน้ำเสียจากการผลิตที่ปล่อยออกจากโรงงานอุตสาหกรรมและเหมืองแร่ น้ำเสียจากการทดสอบทางเคมีของบริษัทเคมี และน้ำเสียหลังจากการขนส่งวัสดุบางชนิด น้ำเสียเหล่านี้ส่งผลเสียต่อสุขภาพของประชาชนอย่างมาก ในกระบวนการลำเลียงน้ำเสียนี้ผ่านท่อระบายน้ำ จะเกิดปฏิกิริยาทางชีวเคมีระหว่างสารอนินทรีย์ สารอินทรีย์ และจุลินทรีย์ในน้ำเสีย ทำให้ค่า pH ของน้ำเสียลดลงจนเป็นกรด ส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนอย่างรุนแรงที่ผนังด้านในของท่อเหล็กเคลือบ. ในกรณีที่รุนแรง ท่อเหล็กเคลือบจะรั่ว ซึ่งจะนำมาซึ่งปัญหาความปลอดภัยต่างๆ ตามมา

เนื่องจากท่อระบายน้ำส่วนใหญ่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างรุนแรงและน้ำเสียที่ระบายออกนั้นมีฤทธิ์กัดกร่อนสูง จึงมักใช้ท่อคอนกรีตขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ อย่างไรก็ตาม หลังจากใช้งานเป็นเวลานาน ความเสียหายจากการกัดกร่อนอย่างรุนแรงก็ยังคงเกิดขึ้นภายในท่อเหล็กเคลือบ เดิมทีผู้คนเชื่อว่าความเสียหายจากการกัดกร่อนของท่อคอนกรีตในระบบบำบัดน้ำเสียเกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีเท่านั้น แต่จากการศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้พบว่าสารที่เป็นกรดในน้ำเสียไม่ได้ก่อให้เกิดการกัดกร่อนอย่างรุนแรงต่อท่อระบายน้ำคอนกรีต แต่ก่อให้เกิดการกัดกร่อนอย่างรุนแรงต่อท่อเหล็กเคลือบ

ในปี พ.ศ. 2488 พาร์คเกอร์ได้ชี้ให้เห็นในรายงานการวิจัยที่เมลเบิร์นว่ากรดซัลฟิวริกทางชีวภาพที่เกิดจากการเผาผลาญของจุลินทรีย์ในท่อระบายน้ำเป็นหนึ่งในสาเหตุสำคัญของการกัดกร่อนอย่างรุนแรงของท่อคอนกรีต รายงานยังระบุถึงกลไกการกัดกร่อนของจุลินทรีย์ในคอนกรีต ในสภาพแวดล้อมแบบไร้อากาศ แบคทีเรียรีดิวซ์บางชนิดจะทำให้ซัลเฟตที่ด้านล่างของท่อเหล็กเคลือบเกิดปฏิกิริยารีดิวซ์ ซึ่งก่อให้เกิด H2S จากนั้นแบคทีเรียออกซิไดซ์ซัลเฟอร์จะสร้างกรดซัลฟิวริกผ่านปฏิกิริยาออกซิเดชัน หลังจากที่กรดซัลฟิวริกซึมเข้าไปในคอนกรีตแล้ว จะทำปฏิกิริยากับ Ca(OH)2 ภายในคอนกรีต ทำให้ผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่นของซีเมนต์สลายตัว ทำให้เกิดการกัดกร่อนของท่อเหล็กเคลือบ ปัจจัยที่มีผลต่อการกัดกร่อนของท่อเหล็กน้ำเสียนั้นเหมือนกับท่อเหล็กน้ำสะอาด ยกเว้นความเข้มข้นของไอออนเหล่านี้สูงกว่าน้ำสะอาด