วันจันทร์ที่ 24 มกราคม พ.ศ. 2554

การกัดกร่อนของท่อใหม่เมื่อต่อกับท่อเก่า (Galvanic corrosion of new pipe in contact with old pipe)

ผู้อ่านหลายท่านอาจเคยพบเจอด้วยตนเองว่า เมื่อเราเอาท่อใหม่มาซ่อมแซมแทนท่อเก่าที่ถูกกัดกร่อนหรือเสียหาย โดยเฉพาะท่อที่ฝังอยู่ใต้ดิน แต่พอหลังจากใช้งานได้ไม่นาน ปรากฏว่าท่อใหม่เกิดการกัดกร่อนเกิดขึ้น ทั้งๆ ที่ท่อที่นำมาเปลี่ยนนั้นก็มี spec เหมือนท่อเก่า (ดูรูปที่ 1) สาเหตุที่เป็นเช่นนี้ เพราะอะไร? ผมมีเหตุผลมาอธิบายครับ.....

รูปที่ 1 การกัดกร่อนของท่อเหล็กกล้าที่ฝังใต้ดินเมื่อมีการเชื่อมต่อระหว่างท่อเก่ากับท่อใหม่

จากที่เราได้เรียนรู้มาในหัวข้อการกัดกร่อนแบบกัลวานิก (Galvanic corrosion) แล้วว่า โลหะที่มีศักย์ไฟฟ้าที่เป็นลบมาก เมื่อนำมาต่อกับโลหะที่อยู่ในตารางที่ต่ำกว่าจะเกิดการกัดกร่อน  เช่น ถ้านำท่อน้ำที่ทำจากเหล็กกล้า  (steel)  ซึ่งมีศักย์ไฟฟ้าต่ำกว่า (ติดลบน้อยกว่า) มาต่อกับวาวทองเหลือง (brass valve) จะเกิดการกัดกร่อนที่ท่อน้ำขึ้น (ดังรูปที่ 2)

รูปที่ 2 การกัดกร่อนของโลหะต่างชนิดที่มีศักย์ไฟฟ้าการกัดกร่อน (Corrosion Potential) ต่างกัน

จากปรากฏการณ์ดังกล่าวก็สามารถนำมาอธิบายได้ว่า เพราะเหตุใดเมื่อนำท่อใหม่มาต่อเข้ากับท่อเก่าซึ่งเป็นท่อเห็กกล้าคาร์บอนที่ฝังอยู่ใต้ดิน จึงเกิดการกัดกร่อนขึ้นกับท่อใหม่ในอัตราที่เร็วมาก เมื่อพิจารณาจากตารางด้านล่าง จะเห็นว่าท่อเก่าซึ่งมีสนิมเกาะติดจะมีศักย์ไฟฟ้าการกัดกร่อนสูงกว่าท่อที่มีสภาพใหม่ (ค่าศักย์ไฟฟ้าการกัดกร่อนต่ำจะไวต่อการกัดกร่อนมากกว่าโลหะที่มีค่าศักย์ไฟฟ้าการกัดกร่อนสูง) เมื่อโลหะที่มีค่าศักย์ไฟฟ้าการกัดกร่อนที่ต่างกันมาต่อจะส่งเสริมให้เกิดการกัดกร่อนแบบกัลวานิก (Galvanic corrosion)


ดังนั้นการกัดกร่อนจึงเกิดขึ้นกับท่อใหม่ และจะเกิดอัตราที่เร็วมากถ้ามีสัดส่วนของพื้นที่อาโนด/คาโธดต่ำ (อาโนดเล็ก คาโธดใหญ่) ดังรูปที่ 3

รูปที่ 3 การกัดกร่อนระบบท่อที่ฝังใต้ดินในกรณีที่นำท่อใหม่มาต่อกับท่อเก่า

ลักษณะดังกล่าวนี้ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้เพื่อป้องกันการกัดกร่อนที่เกิดขึ้นกับระบบท่อเก่าที่มีการเจียรผิว ซึ่งบริเวณดังกล่าวจะมีสภาพผิวที่ใหม่กว่า และ/หรือระบบท่อที่มีการขูดขีด หรือเสียดสี (รูปที่ 4) ลักษณะทางกายภาพดังกล่าวจะส่งเสริมให้เกิดการกัดกร่อนขึ้นกับชิ้นส่วนของเราได้

รูปที่ 4 ท่อที่มีรอยขีดข่วนสามารถส่งเสริมให้เกิดการกัดกร่อนได้ (ระบบท่อที่ใช้ระบบ Cathodic protection)
(http://www.corrconnect.com/cp1_inspect_protect/dissimilar-metal-galvanic-corrosion-cell)

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

การกัดกร่อนกับท่อทองแดงแบบรังมด (Ant-nest corrosion)

วันนี้มีเคสจากหน่วยงานขนส่งมวลแห่งหนึ่งแจ้งว่าท่อทองแดงในระบบเครื่องปรับอากาศเกิดการกัดกร่อนแล้วนำมาสู่การรั่วมาปรึกษา ผมจำได้ว่าเคยวิเคราะห...