ปัญหาที่เกิดจากการกัดกร่อนในโรงงานอุตสาหกรรม

การกัดกร่อนมีหลายประเภทที่ส่งผลกระทบต่อหลายอุตสาหกรรม การกัดกร่อนส่งผลเสียต่อธุรกิจ สิ่งแวดล้อม และผู้คน แม้ว่าคุณอาจมั่นใจในโครงสร้างพื้นฐานของคุณ หรืออาจมองข้ามไปบ้าง แต่การกัดกร่อนสามารถเกิดขึ้นได้กับโครงสร้างพื้นฐานทุกประเภท การตระหนักรู้ถึงปัญหาที่เกิดจากการกัดกร่อนในอุตสาหกรรมของคุณเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาสุขภาพและความเป็นอยู่ที่ดีของธุรกิจ สิ่งแวดล้อม และผู้คนในบริเวณใกล้เคียง

ประเภทของการกัดกร่อน

การกัดกร่อนเกิดขึ้นเมื่อโลหะเสื่อมสภาพเนื่องจากปฏิกิริยาระหว่างโลหะกับสภาพแวดล้อม ประเภทและพฤติกรรมของการกัดกร่อนจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะ โครงสร้าง และองค์ประกอบเฉพาะของสภาพแวดล้อม ต่อไปนี้คือภาพรวมคร่าวๆ ของการกัดกร่อนทั่วไปบางประเภท:

การกัดกร่อนแบบสม่ำเสมอ

นี่อาจเป็นการกัดกร่อนประเภทที่พบบ่อยที่สุด เราทุกคนเคยเห็นสนิมเหล็กและเหล็กมาเป็นเวลานาน ปฏิกิริยาทางเคมีหรือปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีมักทำให้เกิดการกัดกร่อนอย่างสม่ำเสมอ และจะนำไปสู่การเสื่อมสภาพของพื้นผิวที่สัมผัสกับวัสดุทั้งหมด เนื่องจากเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นบ่อยมาก จึงเป็นหนึ่งในเหตุการณ์ที่คาดการณ์ได้ จัดการได้ และ ประเภทของการกัดกร่อนที่สามารถป้องกันได้อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้จะเป็นจริงได้ก็ต่อเมื่อคุณสังเกต ตรวจสอบ และแก้ไขปัญหาอย่างทันท่วงทีเมื่อเกิดขึ้นครั้งแรก นี่คือเหตุผลที่การกัดกร่อนรูปแบบนี้โดยทั่วไปถือว่าปลอดภัยกว่ารูปแบบอื่น แม้ว่าการกัดกร่อนรูปแบบนี้จะไม่พ้นปัญหาทางเศรษฐกิจ เช่น ค่าซ่อมแซมก็ตาม

การกัดกร่อนเฉพาะที่

โดยทั่วไปการกัดกร่อนเฉพาะจุดมักพบได้น้อยกว่าหรือตรวจพบได้ยากกว่าการกัดกร่อนแบบสม่ำเสมอ แต่อาจสร้างปัญหาได้มากกว่าเล็กน้อย การกัดกร่อนนี้ส่งผลกระทบต่อพื้นที่ขนาดเล็ก จึงมักถูกมองข้ามไปจนกว่าจะเกิดเหตุการณ์ร้ายแรง เช่น ระบบขัดข้อง การกัดกร่อนเฉพาะจุดจะมุ่งเป้าไปที่ตำแหน่งเฉพาะของวัสดุโลหะ การกัดกร่อนมีหลายรูปแบบ การกัดกร่อนเฉพาะที่โหมดที่พบได้บ่อยที่สุดได้แก่:

หลุม

การเกิดหลุมเกิดขึ้นเมื่อเกิดหลุมหรือรูเล็กๆ บนโลหะ และมักเกิดจากความเสียหายของสารเคลือบป้องกันหรือการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน (de-passivation) ของพื้นที่ ซึ่งทำให้พื้นที่ดังกล่าวมีปฏิกิริยาแอโนด หรือเกิดปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้ากับส่วนอื่นๆ ของพื้นผิวโลหะมากขึ้น ความแตกต่างของสถานะพลังงานที่เกิดขึ้นระหว่างพื้นที่แอโนดและแคโทด กระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาเฉพาะที่ทำให้โลหะแอโนดเสื่อมสภาพ และอาจนำไปสู่ความเสียหายของโครงสร้างได้อย่างสมบูรณ์

การกัดกร่อนตามรอยแยก

การกัดกร่อนแบบรอยแยกมักเกิดขึ้นเฉพาะบริเวณที่เล็กกว่าของโครงสร้างโลหะ แต่มักพบในสภาพแวดล้อมจุลภาคหรือระหว่างชิ้นส่วนสองชิ้นที่อยู่ติดกัน ซึ่งโครงสร้างของการติดตั้งส่งเสริมการก่อตัวของสภาพแวดล้อมที่มีองค์ประกอบทางเคมีแตกต่างกัน สถานการณ์เหล่านี้เรียกว่าเซลล์ความเข้มข้นที่แตกต่างกัน ซึ่งมักเกิดจากการก่อตัวของสภาวะที่เป็นกรดและการขาดออกซิเจนภายในรอยแยก

การกัดกร่อนแบบเส้นใย

การกัดกร่อนแบบฟิลิฟอร์ม หรือแบบใต้ฟิล์ม เกิดขึ้นเมื่อน้ำแตกตัวเป็นฟิล์มบางๆ บนโครงสร้างโลหะ เริ่มจากรอยแตกเล็กๆ บนผิวเคลือบ ซึ่งเกิดจากการใช้งานทั่วไปและปัจจัยอื่นๆ จากนั้นจึงแพร่กระจายไปตามโครงสร้าง แยกผิวเคลือบออกจากโลหะ ทำให้เกิดสภาวะคล้ายกับการกัดกร่อนแบบรอยแยก

โดยรวมแล้ว การกัดกร่อนในพื้นที่นั้นยากที่จะตรวจจับได้ และเกิดควบคู่ไปกับความเครียดและปัจจัยอื่นๆ ที่ทำให้โครงสร้างของคุณมีความเสี่ยงต่อการเสื่อมสภาพหรือล้มเหลว

การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น

การกัดกร่อนจากความเค้น (Stress Corrosion Cracking) เป็นการกัดกร่อนที่สร้างความเสียหายและอันตรายอย่างยิ่ง มักสร้างความเสียหายให้กับชิ้นส่วนและโครงสร้างจนเกินกว่าจะซ่อมแซมได้ ส่งผลให้ต้นทุนสูงขึ้นอย่างมากและจำเป็นต้องเปลี่ยนอุปกรณ์ใหม่ในอัตราที่สูงกว่ามาก มีหลายสถานการณ์และการกระทำที่อาจทำให้เกิดการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น สาเหตุบางประการอาจเกี่ยวข้องกับการทำงานกับวัสดุโลหะในระหว่างการเชื่อม การให้ความร้อน หรือการทำความเย็น นอกจากนี้ยังอาจเกิดจากความเค้นหรือความล้าที่เกิดขึ้น หากสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงและ/หรือสภาวะที่รุนแรง

การกัดกร่อนแบบกัลวานิก

การกัดกร่อนแบบกัลวานิกเป็นการกัดกร่อนอีกประเภทหนึ่งที่พบได้บ่อย เมื่อโลหะสองชนิดมีระดับพลังงานเคมีไฟฟ้าต่างกันและเชื่อมต่อกันด้วยเส้นทางนำไฟฟ้า จะเกิดการกัดกร่อนแบบกัลวานิก การกัดกร่อนประเภทนี้มักพบเมื่อใช้โลหะต่างชนิดกันเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างเดียวกัน ความแตกต่างของระดับพลังงานระหว่างโลหะต่างชนิดกันทำหน้าที่เป็นแรงผลักดันให้เกิดปฏิกิริยาการกัดกร่อน มีสามเงื่อนไขที่ต้องปฏิบัติตามเพื่อให้เกิดการกัดกร่อนแบบกัลวานิก:

• โลหะที่ต่างกันทางเคมีไฟฟ้าจะต้องมีอยู่ ซึ่งจะสร้างบริเวณแอโนดิกและแคโทดิก
• โลหะทั้งสองชนิดต้องสัมผัสกันทางไฟฟ้า เพื่อให้สามารถแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนได้ ตัวอย่างเช่น ท่อทองแดงที่เชื่อมต่อกับท่อประปาหลักที่ทำจากเหล็กเหนียว
• โลหะทั้งสองชนิดจะต้องสัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์เพื่อกระตุ้นแรงขับเคลื่อนทางไฟฟ้า

การกัดกร่อนของสารกัดกร่อน

การกัดกร่อนจากสารกัดกร่อนเกิดขึ้นเมื่อวัสดุที่ไม่บริสุทธิ์หรือปนเปื้อนทำให้โลหะสึกกร่อน ตัวอย่างเช่น ก๊าซที่ไม่บริสุทธิ์มักจะไม่สร้างความเสียหายให้กับโลหะ แต่เมื่อสัมผัสกับความชื้น ก๊าซเหล่านี้มักจะก่อตัวเป็นหยดสารกัดกร่อน วัสดุแข็งและของเหลวที่ไม่บริสุทธิ์ก็สามารถทำให้เกิดการกัดกร่อนจากสารกัดกร่อนได้เช่นกัน

ปัญหาหลักที่เกิดจากการกัดกร่อนในโรงงานอุตสาหกรรมสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ เศรษฐกิจและสังคม

ประเด็นเศรษฐกิจ

การกัดกร่อนอาจทำให้วัสดุหรือโครงสร้างโลหะของคุณเสียหายได้ ไม่ว่าจะบางส่วนหรือทั้งหมด เนื่องจากการเสื่อมสภาพ ส่งผลให้ค่าซ่อมแซมสูงมาก หากอุปกรณ์หรือโครงสร้างพื้นฐานของคุณเสื่อมสภาพเร็วกว่าที่คาดไว้ คุณอาจไม่ได้วางแผนสำหรับค่าซ่อมแซม หรือที่แย่กว่านั้นคือค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนใหม่ อุตสาหกรรมที่ได้รับผลกระทบจากต้นทุนมหาศาลที่เกิดจากปัญหาการกัดกร่อน มักต้องผลักภาระต้นทุนส่วนเกินเหล่านี้ไปยังผู้บริโภคในรูปแบบของอัตราค่าบริการที่สูงขึ้น ราคาที่สูงขึ้น และพื้นที่ให้บริการที่เล็กลง ในขณะที่บริษัทกำลังปรับโครงสร้างและดำเนินการเพื่อชดเชยต้นทุนที่เกิดขึ้นโดยไม่คาดคิด บางส่วนของ ปัญหาเศรษฐกิจทั่วไปที่เกิดจากการกัดกร่อน เป็น:

• ค่าใช้จ่ายในการควบคุมการรั่วไหล/การรั่วไหลและการทำความสะอาด
• ค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนอุปกรณ์/วัสดุ/โครงสร้าง
• ค่าใช้จ่ายของงานป้องกันการกัดกร่อน
• ประสิทธิภาพลดลง
• การปนเปื้อนของผลิตภัณฑ์
• การจำกัดวัสดุที่ใช้งานได้
• ความเสียหายของอุปกรณ์รอบชิ้นส่วนและวัสดุที่ถูกกัดกร่อน
• การปิดการผลิต/การทำงานในขณะที่มีการแก้ไขปัญหาการกัดกร่อน

ประเด็นเหล่านี้เป็นเพียงส่วนหนึ่งของปัญหาค่าใช้จ่ายสูงที่เกี่ยวข้องกับการกัดกร่อนในอุตสาหกรรม อุตสาหกรรมหลายแห่งใช้งบประมาณหลายล้านดอลลาร์ต่อปีในการจัดการป้องกัน ประเมิน และแก้ไขปัญหาการกัดกร่อน

ประเด็นทางสังคม

สุขภาพ ความปลอดภัย และการหมดสิ้นไปของทรัพยากรธรรมชาติ ล้วนเป็นผลมาจากการกัดกร่อน ต่อไปนี้คือภาวะแทรกซ้อนทางสังคมและความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้นจากการกัดกร่อน:

• การกัดกร่อนที่ทำให้เกิดความเสียหายอย่างกะทันหันอาจทำให้เกิดเพลิงไหม้ การระเบิด การสัมผัสสารพิษ ไฟฟ้าดับ และโครงสร้างทรุดตัว สิ่งเหล่านี้อาจเป็นอันตรายต่อผู้คน สิ่งแวดล้อม และเป็นอันตรายต่อพื้นที่โดยรอบใกล้สถานที่ของคุณ
• มลพิษที่เกิดจากอุปกรณ์ที่เสื่อมสภาพหรือถูกกัดกร่อนทำให้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นอันตรายหลุดรอดออกมาได้ การกัดกร่อนเองก็อาจทำให้เกิดมลพิษได้เช่นกัน
• โลหะที่กัดกร่อน รวมถึงเชื้อเพลิงธรรมชาติใดๆ ที่ใช้ภายในหรือรอบๆ โลหะ อาจหมดลงระหว่างกระบวนการกัดกร่อน
• วัสดุโลหะของคุณอาจเกิดสนิมหรือความปลอดภัยลดลง ซึ่งทำให้ธุรกิจของคุณดูไม่มีโครงสร้างที่มั่นคงและไม่น่าเชื่อถือ

หากคุณต้องการป้องกันหรือจัดการกับปัญหาการกัดกร่อนในพื้นที่อุตสาหกรรมของคุณ โปรดติดต่อผู้เชี่ยวชาญของเรา ที่ปรึกษาวิศวกรรมการกัดกร่อน. Dreiym Engineering เป็นมืออาชีพ บริษัทวิศวกรรมการกัดกร่อนและสามารถช่วยคุณป้องกันได้แก้ไขและค้นหาวิธีแก้ไขปัญหาหรือภัยคุกคามจากการกัดกร่อน