مسئله خوردگی در اسپرینکلر

زمان مطالعه: ۳ دقیقه

خوردگی (Corrosion) یک مشکل پرهزینه برای سیستم‌های اطفا حریق اسپرینکلر است. خوردگی در سیستم‌های اسپرینکلر می‌تواند نشتی ایجاد کند که این امر به نوبه خود، باعث اختلال در عملکرد سیستم اسپرینکلر و صدمات آب خواهد شد و حتی می‌تواند در نهایت، نیاز به تعویض کل سیستم باشد. مسئله خوردگی در اسپرینکلر به سه نوع مختلف خوردگی اکسید آهن، خوردگی گالوانیکی و خوردگی متأثر از عوامل میکروبیولوژیکی طبقه‌بندی می‌شود. در ادامه، خواهیم گفت که خوردگی چیست، انواع خوردگی کدامند و چه راه‌هایی برای جلوگیری از خوردگی در اسپرینکلر وجود دارد.

خوردگی چیست؟

به طور کلی، وقتی در مورد خوردگی صحبت می‌کنیم، به شرایطی اشاره داریم که یک فلز با محیط واکنش نشان می‌دهد که منجر به تخریب شدن فلز می‌شود. در سیستم‌های اسپرینکلر، این شرایط اغلب زمانی رخ می‌دهد که اکسیژن با آهن واکنش نشان داده و اکسیدهای آهن تولید می‌شوند که معمولاً به آن، زنگ‌زدگی می‌گوییم. هنگامی که این واکنش در حضور آب رخ دهد، سرعت بیشتری می‌گیرد.

اگرچه این نوع خوردگی در سیستم‌های اسپرینکلر بیشتر رایج است، اما انواع دیگری نیز از خوردگی وجود دارد که در بخش‌های بعدی بیشتر توضیح خواهیم داد.

برای هر جزء فلزی یک سیستم اسپرینکلر، هم خوردگی خارجی و هم داخلی وجود دارد. هر دوی این موارد می‌توانند منجر به خرابی سیستم شوند، اما تشخیص خوردگی داخلی دشوارتر است و باعث مشکلات بیشتری می‌شود. خوردگی داخلی معمولاً در فصل مشترک هوا/آب اتفاق می‌افتد. این در حالی است که خوردگی خارجی بیشتر به محیط بستگی دارد.

خوردگی در کجا رخ می‌دهد؟

مناطق زیادی وجود دارد که لوله‌ها و اسپرینکلرها بیشتر در معرض خوردگی خارجی هستند. در چنین موقعیت‌هایی، عناصر مختلفی در جو وجود دارند که می‌توانند خوردگی را تسریع کنند. از جمله این مناطق می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم.

• مناطقی که در آنجا از کودهای شیمیایی یا حیوانی استفاده می‌شود.
• استخرها یا مناطقی که از مواد شیمیایی استخرها در آنجا استفاده می‌شود.
• مناطق نزدیک اقیانوس‌ها که در معرض تماس با نمک قرار دارند.
• انبارهای ذخیره‌سازی نمک
• مناطقی که لوله‌ها در تماس با خاک هستند.
• مناطق با رطوبت بیش از حد (اتاق‌های بخار)

در مناطق دارای شرایط خوردگی، باید از اسپرینکلرها، لوله‌ها و اتصالات مقاوم در مقابل خوردگی استفاده شود. ضمناً، کلیه لوله‌ها و اتصالات نصب‌شده در نمای بیرونی ساختمان، بایستی در برابر خوردگی مقاوم باشند.

در مقابل، خوردگی داخلی معمولاً در جایی رخ می‌دهد که فلز، آب و هوا با یکدیگر در تماس باشند. این پدیده هم در سیستم لوله‌کشی تر و هم لوله‌کشی خشک رخ می‌دهد. در سیستم لوله‌کشی تر، خوردگی اغلب در نزدیکی حفره‌های هوایی که ممکن است در نقاط مرتفع محبوس شوند، به وجود می‌آید. برای سیستم لوله‌کشی اسپرینکلر خشک و پیش‌عملگر، خوردگی اغلب در نقاط پایین‌دستی ایجاد می‌شود، زیرا آب باقی‌مانده در آنجا جمع می‌شود.

انواع خوردگی در اسپرینکلر

چنانکه اشاره شد، خوردگی یعنی تخریب شدن یک ماده در اثر واکنش شیمیایی. مسئله خوردگی در اسپرینکلر، با توجه به اینکه این نوع سیستم اطفا حریق حاوی فلز، آب و اکسیژن است، محیط مناسبی را برای ایجاد خوردگی فراهم می‌کند. شایع‌ترین واکنش خوردگی که در سیستم‌های اسپرینکلر دیده می‌شود، اکسیداسیون است. اکسیژن به‌دام‌افتاده در داخل سیستم، در آب حل می‌شود و با سطح داخلی لوله‌ها واکنش نشان می‌دهد.

سه نوع رایج و مشکل‌ساز خوردگی در سیستم اسپرینکلر آتش نشانی عبارتند از:

• خوردگی اکسید آهن – که معمولاً با عنوان «زنگ‌زدگی» شناخته می‌شود.
• خوردگی گالوانیکی – هنگامی که دو یا چند فلز غیرمشابه تحت تماس الکتریکی در زیر آب قرار می‌گیرند.
• خوردگی متأثر از عوامل بیولوژیکی (MIC) – حضور و یا فعالیت میکروارگانیسم‌ها (مانند باکتری‌ها و قارچ‌ها) در بیوفیلم‌ها بر روی مواد خورنده.

انواع خوردگی موضعی

در هر محیط خورنده، تخریب فیزیکی فلز می‌تواند به دو شکل مختلف رخ دهد که عبارتند از:

• نازک شدن کلی فلز در نواحی وسیع که منجر به کاهش تدریجی ضخامت دیواره می‌شود.
• خوردگی حفره‌ای که منجر به از بین رفتن فلز در نقاط خاصی از سطح لوله می‌شود. خوردگی حفره‌ای به ویژه مشکل‌ساز است، زیرا می‌تواند منجر به شکستگی زودرس در دیواره‌های لوله شود. بیشتر موارد نشتی در لوله‌کشی اسپرینکلر، به دلیل خوردگی حفره‌ای است.

خوردگی چه تأثیری بر سیستم اسپرینکلر دارد؟

خوردگی اثر مضری بر سیستم‌های اسپرینکلر دارد و می‌تواند باعث از کار افتادن کامل قطعات شود. خوردگی در سیستم لوله کشی اسپرینکلر، می‌تواند منجر به نشت آب شود یا زنگ‌زدگی جریان آب را محدود کند. مسئله خوردگی در اسپرینکلر، می‌تواند دهانه تخلیه آب را مسدود کند، بر روی دفلکتور و الگوی تخلیه تأثیر بگذارد و یا آبپاش را به طور کامل مسدود کند و مانع از رسیدن آب به آتش شود. سایر اجزاء مانند بست‌های نگهدارنده و قطعات اتصال‌دهنده نیز می‌توانند در معرض خوردگی باشند که می‌تواند مشکلات بیشتری را ایجاد کند.

متأسفانه، در بسیاری از تأسیسات، ایجاد خوردگی در سیستم‌های اسپرینکلر مسئله زمان است و دیر یا زود این اتفاق رخ خواهد داد. خوردگی در اسپرینکلر می‌تواند مشکلات مختلف و پرهزینه‌ای را ایجاد کند، از جمله:

• انسداد در سیستم لوله‌کشی می‌تواند جریان آب را محدود یا به طور کامل مسدود کند.
• ازکارافتادگی موقت سیستم باعث توقف تولید و از دست رفتن سودآوری یا تحمیل زیان می‌شود.
• خرابی کامل سیستم که می‌تواند در صورت وقوع آتش‌سوزی، به اموال، محصولات و یا جان افراد آسیب برساند.
• تعویض کل سیستم که ممکن است تا سه برابر بیشتر از نصب اولیه هزینه داشته باشد.

اثرات زنگ‌زدگی بر سیستم اسپرینکلر

این واکنش باعث تولید بقایای اکسید آهن می‌شود که در نهایت، ممکن است مشکلات مختلفی را به وجود آورد، از جمله:

• انسداد لوله‌های اسپرینکلر
• مسدود شدن سری آبپاش‌ها
• کاهش عملکرد هیدرولیک
• ایجاد نشتی
• کاهش عمر مفید سیستم
• افزایش هزینه‌های تعمیرات
• خسارت به اموال
• اختلال در کسب و کار

راه‌های جلوگیری از خوردگی در سیستم اسپرینکلر

جلوگیری از خوردگی در سیستم‌های اسپرینکلر ممکن است یک کار چالش‌برانگیز به نظر برسد، اما با انجام برخی اقدامات، می‌توانید احتمال خوردگی را به حداقل برسانید. در این بخش، به راه‌های جلوگیری از خوردگی در سیستم اسپرینکلر خواهیم پرداخت.

استفاده از جنس لوله مقاوم در برابر خوردگی

اگر ترکیب فلز، آب و اکسیژن را مضرترین محیط القاکننده خوردگی در نظر بگیریم، باید فلز را از این معادله حذف کنیم. برخی از مواد مانند CPVC یا پلی‌اتیلن متقاطع (PEX) نسبت به فلزات سنتی، مقاومت بالاتری در مقابل خوردگی دارند.

با وجود این، مهم است به خاطر داشته باشید که اگرچه خوردگی در فلزات رایج‌تر است، اما به این دسته مواد محدود نمی‌شود. سیستم اسپرینکلر با لوله‌های CPVC و PEX نیز ممکن است دچار خوردگی شود، اما احتمال آن کمتر است.

جایگزینی سیستم هوای فشرده با ژنراتور نیتروژن

یکی دیگر از راه‌های جلوگیری از خوردگی در اسپرینکلر، حذف اکسیژن از معادله خور‌دگی و جایگزینی آن با یک گاز مشابه و در عین حال، مقاوم در برابر خوردگی است، یعنی نیتروژن.

نیتروژن یک گاز پایدار و بی‌اثر است که با فلز واکنش نشان نمی‌دهد. بنابراین، اگر سیستم هوای فشرده فعلی خود را با یک ژنراتور نیتروژن جایگزین کنید، خطر ایجاد خوردگی در سیستم اسپرینکلر بسیار کمتر خواهد بود.

انجام عملیات تست، بازرسی و تعمیرات و نگهداری منظم

یکی از بهترین راه‌ها برای جلوگیری از خوردگی در سیستم اسپرینکلر، پیروی از الزامات تست و بازرسی تعیین‌شده توسط انجمن ملی حفاظت از حریق (NFPA) است.

برای سیستم اسپرینکلر، بر اساس استاندارد NFPA 25، وضعیت داخلی سیستم لوله‌کشی هر پنج سال یک بار باید بازرسی شود. برای سیستم‌های اسپرینکلر خشک و پیش‌عملگر، بازرسی باید هر سه سال یک بار انجام شود.

تعهد به این برنامه‌های تست، بازرسی و تعمیرات و نگهداری منظم، یک راه عالی برای جلوگیری از خور‌دگی و تشخیص زودهنگام مشکلات خوردگی، قبل از ایجاد مشکلات بزرگتر و جدی، است.

توجه به نشانه‌های احتمالی خوردگی

پیشگیری از خوردگی سیستم اسپرینکلر، با بازرسی و تعمیرات و نگهداری منظم شروع می‌شود. از همین رو، باید مراقب علائم هشداردهنده باشید که نشان می‌دهند سیستم اسپرینکلر دچار مشکل شده است. اگر در حین عملیات تست و بازرسی، متوجه هر یک از موارد زیر شدید، بهتر است بررسی دقیق‌تری انجام دهید تا مطمئن شوید که مشکل بزرگتری وجود ندارد.

• مسدود شدن آبپاش‌ها
• وجود نشتی
• مشکل در ورودی پمپ‌ها
• تخلیه مواد خارجی
• وجود مواد خارجی در پمپ‌ها یا شیرها
• افزایش زمان انتقال آب

نتیجه‌گیری:

مسئله خوردگی در اسپرینکلر یک مشکل شایع در این دست سیستم‌های اطفا حریق است. هنگامی که خوردگی قابل توجهی ایجاد می‌شود، آن بخش از لوله‌کشی یا اسپرینکلرها باید تعویض شود. اگر خوردگی بیش از حد شدید باشد، شاید نیاز به تعویض کل سیستم اطفا حریق اسپرینکلر باشد. توجه به این موضوع، به حفظ قابلیت اطمینان سیستم اسپرینکلر، افزایش طول عمر سیستم و صرفه‌جویی در زمان، هزینه و انرژی کمک می‌کند.

سؤالات متداول مسئله خوردگی در اسپرینکلر