วันเสาร์ที่ 9 เมษายน พ.ศ. 2554

การกัดกร่อนแบบรูพรุน (Cavitation Corrosion)

เป็นรูปแบบหนึ่งของการกัดกร่อนเฉพาะที่ ซึ่งเกิดจากผลรวมของความเสียหายบนผิวโลหะเป็นแห่งๆ อันเนื่องมาจากฟองอากาศที่มาจับตัวกันซ้ำแล้วซ้ำเล่า หรือเนื่องมาจากการกัดเซาะทางเคมีต่อพื้นที่ที่ถูกทำลาย การกัดกร่อนแบบนี้อาจพบได้ในสภาพไหลปั่นป่วน (Turbulent Flow) ของของเหลว เช่นใกล้ๆ ใบพัดเรือและในปั๊มน้ำ


การเกิดและการแตกของฟองก๊าซซ้ำแล้วซ้ำเล่าอาจเป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงความดันในบางบริเวณซึ่งลดต่ำลงกว่าหรือ เพิ่มสูงกว่าความดันไอของของเหลว การสืบต่ออย่างรวดเร็วของการเกิดและการแตกของฟองอากาศนี้ทำให้เกิดการกระแทกซึ่งสามารถทำลายผิวโลหะหรือวัสดุได้เป็นจุดๆ ถ้าผิวหน้าโลหะมีชั้นออกไซด์ปกคลุม คลื่นที่เกิดจากการกระแทกและไปกระแทกจะไปถูเอาฟิล์มป้องกัน (Protective Film) ออก ทำให้โลหะสูญเสียความต้านทานและไวต่อการกัดกร่อน โดยผิวหน้าโลหะจะสัมผัสกับอิเลคโตรไลต์ในบางจุด พื้นผิวตรงนั้นอาจปรากฏให้เห็นลักษณะพรุนๆ คล้ายฟองน้ำ ลักษณะการเสียหายจะคล้ายกับการกัดกร่อนแบบรูเข็ม ตัวอย่างการกัดกร่อนแบบรูพรุนของใบพัดแสดงในรูปที่ 1

รูปที่ 1 ตัวอย่างการกัดกร่อนแบบรูพรุนของใบพัด

กลไกการเกิดการกัดกร่อนแบบพรุน

1. การเกิดฟองบนฟิล์มป้องกัน
2. ฟองก๊าซแตกสลายและทำลายฟิล์มป้องกัน
3. เนื้อโลหะใต้ฟิล์มป้องกันถูกทำลายเกิดการกัดกร่อนต่อมาเกิดฟิล์มป้องกันขึ้นใหม่
4. ต่อมาฟองก๊าซฟองใหม่มาสัมผัสตำแหน่งเดิมอีก
5. ฟองก๊าซใหม่แตกสลายทำลายฟิล์มป้องกันอีก
6. เนื้อโลหะบริเวณที่ฟิล์มถูกทำลายกัดกร่อนต่อไปอีก ต่อมาเกิดฟิล์มป้องกันขึ้นใหม่อีก
7. กระบวนการกัดกร่อนเกิดซ้ำซาก จนรอยกัดกร่อนเป็นรูลึก

การกัดกร่อนแบบรูพรุนที่เกิดส่วนใหญ่มีสาเหตุร่วมกันกับการกัดกร่อนและแรงกระทำทางกล ความเสียหายที่เกิดขึ้นจะไปลดประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ทำให้ค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมสูงขึ้น

การป้องกัน
1. ปรับปรุงการออกแบบ เพื่อให้มีการเปลี่ยนแปลงของแรงดันดันของไหลให้น้อยที่สุด
2. เลือกใช้โลหะที่แข็งแรงกว่าและมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนดีกว่า
3. ชิ้นส่วนบริเวณที่มีโอกาสเกิดการกัดกร่อนแบบรูพรุนมากให้แต่งผิวให้เรียบมากที่สุดเป็นกรณีพิเศษ
4. หุ้มด้วยวัสดุที่มีความยืดหยุ่น เช่น ยาง

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

การกัดกร่อนกับท่อทองแดงแบบรังมด (Ant-nest corrosion)

วันนี้มีเคสจากหน่วยงานขนส่งมวลแห่งหนึ่งแจ้งว่าท่อทองแดงในระบบเครื่องปรับอากาศเกิดการกัดกร่อนแล้วนำมาสู่การรั่วมาปรึกษา ผมจำได้ว่าเคยวิเคราะห...