ในยุคที่โทรศัพท์มือถือยังไม่เป็นที่แพร่หลายในประเทศไทย การสื่อสารส่วนใหญ่ใช้โทรศัพท์บ้านหรือโทรศัพท์ในสำนักงานเป็นหลัก ช่วงนั้นมีการติดตั้งและขยายสัญญาณโทรศัพท์อย่างรวดเร็ว ทั้งในเขตกรุงเทพฯและปริมณฑล
การให้บริการด้านโทรศัพท์ในช่วงนั้นใช้สายเคเบิลที่ฝังอยู่ในท่อใต้ดินเป็นตัวกลางในการส่งสัญญาณ
ปัญหาที่เกิดขึ้นพบในลวดทองแดงซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางแรกเริ่ม 2.54 มิลลิเมตรและถูกลดขนาดเหลือ 0.4 มิลลิเมตร แล้วทำการอบอ่อนเพื่อลดความเค้นตกค้างจากการรีด พร้อมกับหุ้มฉนวนด้วยโพลีเอทิลีน (PE Insulation)
เมื่อเกิดปัญหา ผมมีโอกาสได้ไปร่วมตรวจสอบที่หน้างาน (Onsite Investigation)
การตรวจสอบด้วยสายตา (Visual Inspection) ก็มีสภาพตามภาพประกอบเลยครับ ที่เห็นได้ชัดเจน คือ การเปลี่ยนสีของฉนวน PE ที่หุ้มลวดทองแดง และหลังจากเฉือนและลอก PE ออกพบการกัดกร่อนที่เกิดขึ้นกับลวดทองแดง พบผลิตภัณฑ์การกัดกร่อนสีเขียว และทองแดงเปลี่ยนเป็นสีเทาดำ
การวิเคราะห์ผิวลวดทองแดงที่เกิดการกัดกร่อนด้วย SEM และ EDS พบว่ามีธาตุซัลเฟอร์และออกซิเจนเป็นส่วนประกอบหลักในผลิตภัณฑ์การกัดกร่อน ซึ่งอาจอยู่ในรูปของ CuSO₄, CuS และ CuO
นอกจากนี้ การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของคราบที่เกิดขึ้นใต้ PE ด้วยเทคนิค FT-Raman พบว่าคราบสีเขียวเป็นผลิตภัณฑ์การกัดกร่อนของคอปเปอร์ซัลเฟต (CuSO₄) ส่วนคราบสีเทาดำมาจากการเสื่อมสภาพของ PE
และจากการตรวจสอบภาคตัดขวางและโครงสร้างจุลภาคพบการกัดกร่อนแบบเฉพาะจุดอย่างรุนแรง ทำให้เกิดโพรงและรูพรุน (Pitting Corrosion) บนผิวหน้าลวดใต้ฉนวน PE ซึ่งทำให้มองเห็นเป็นจุดสีดำคล้ายกับการเกิดเชื้อรา
การเสื่อมสภาพของลวดทองแดงในสายเคเบิลเกิดขึ้นได้จากการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าและการกัดกร่อนทางเคมีโดยตรง ในกรณีนี้เป็น "การกัดกร่อนทางเคมี" หรือ "Chemical Corrosion" ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาโดยตรงระหว่างโลหะกับสารเคมีบางชนิด ทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันและเกิดความเสียหายต่อพื้นผิวโลหะ สายเคเบิลทองแดงไวต่อการกัดกร่อนจากสารประกอบซัลเฟอร์ เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไฮโดรเจนซัลไฟด์ ซึ่งก็เป็นที่ทราบกันดีว่าท่อใต้ดินในบ้านเรามีในน้ำแช่ขังอยู่ภายในจะมีสารประกอบเหล่านี้ค่อนข้างสูง
ไอออนทองแดงบนพื้นผิวสายไฟทำปฏิกิริยากับซัลเฟอร์ไดออกไซด์และเกิดเป็นสารต่าง ๆ เช่น คอปเปอร์ซัลเฟตและคอปเปอร์ไทโอซัลเฟต ทำให้เกิดการกัดกร่อนและการเปลี่ยนสีบนพื้นผิวของสายไฟดังภาพประกอบ
นอกจากการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าและการกัดกร่อนทางเคมี ยังมีปัจจัยอื่นๆ ที่ทำให้กระบวนการกัดกร่อนรุนแรงขึ้น ได้แก่:
1. อุณหภูมิ: อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจะเร่งกระบวนการออกซิเดชันและการกัดกร่อนของโลหะ ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง ไอออนของโลหะมีแนวโน้มที่จะทำปฏิกิริยากับไอออนในสารละลายมากขึ้น ส่งผลให้การกัดกร่อนเร็วขึ้น
2. ความชื้น: สภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูงเพิ่มการสัมผัสระหว่างโลหะกับไอน้ำ ทำให้เกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนเร็วขึ้น ฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวโลหะจะดูดความชื้นมากขึ้น เกิดชั้นอิเล็กโทรไลต์ที่ง่ายในการถ่ายโอนอิเล็กตรอน
3. ค่า pH: ค่า pH ของสารละลายมีผลต่ออัตราการกัดกร่อน ในสารละลายกรดที่มีค่า pH ต่ำ ฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวโลหะจะละลายง่ายขึ้น ทำให้การกัดกร่อนรุนแรงขึ้น
นี่คือเคสการเสื่อมสภาพของสายเคเบิลที่เกิดขึ้นในอดีต หวังว่าจะแชร์ประสบการณ์นี้เพื่อเป็นการเรียนรู้ร่วมกัน หากมีข้อเสนอแนะหรือความคิดเห็นเพิ่มเติม สามารถแสดงความคิดเห็นใต้โพสต์ได้เลยครับ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น