Archive for June, 2016

รุจีภรณ์ นาคขุนทด นักวิชาการ

ศูนย์พัฒนาและวิเคราะห์สมบัติของวัสดุ

สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย


 

     การกัดกร่อน (Corrosion) หมายถึงการเสื่อมสภาพของโลหะที่มีปัจจัยต่างๆ ทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมี ปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี หรือเกิดจากปฏิกิริยาทางกายภาพของโลหะ ปัจจัยที่มีผลกระทบต่อการเสื่อมสภาพของโลหะ ได้แก่สภาพแวดล้อมของการนำไปใช้งานที่แตกต่างกัน และชนิดของวัสดุและผลิตภัณฑ์ เช่น อุปกรณ์ต่างๆ โครงสร้าง ตัวถังรถยนต์ ถังน้ำ ท่อน้ำ ถังน้ำมัน ถังก๊าซ เป็นต้น

     การกัดกร่อนที่เกิดขึ้นมีผลกระทบทาง ด้านเศรษฐกิจและความปลอดภัยของชีวิตและทรัพย์สิน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเลือกชนิดของโลหะให้เหมาะแก่การใช้งาน นอกจากนี้การป้องกันการกัดกร่อนสามารถทำได้หลายวิธี เช่น การเคลือบด้วยสารเคลือบ การชุบเคลือบด้วยสังกะสี การใส่สารยับยั้งการกัดกร่อน (Inhibitor) ในระบบน้ำหล่อเย็น เป็นต้น

     การประเมินอายุการใช้งานของโลหะในสภาวะการใช้งานจริง ผลที่ได้จากการประเมินสามารถนำไปใช้วางแผนการซ่อมบำรุงรักษา เป็นผลให้เกิดการลดความสูญเสียด้าน เศรษฐกิจและความปลอดภัยของชีวิตและทรัพย์สินได้อย่างมีประสิทธิภาพและประสิทธิผล ซึ่งทำได้โดยใช้โลหะคูปองทดสอบการกัดกร่อน (Corrosion Coupons) ที่มี การกำหนดชนิด ขนาด รูปร่าง องค์ประกอบทางเคมีของคูปองทดสอบการกัดกร่อน เช่นคูปองเหล็กมีคาร์บอนระหว่าง  0.1-0.2%  เป็นต้น ตัวอย่างลักษณะโลหะคูปองทดสอบการกัดกร่อน (ดังรูปที่ 1)  เช่น คูปองวงกลม (circular), คูปองแหวน (ring-type), คูปองที่เป็นรูปแบบแผ่น, คูปองเป็นแท่งกลม เป็นต้น การเลือกใช้คูปองทดสอบการกัดกร่อนขึ้นอยู่กับเหตุผลในการทดสอบและการนำไปใช้งานภายในเงื่อนไขต่าง ๆ เช่น อัตราการไหล ความดัน ความร้อน เป็นต้น   และการเลือกชนิดของโลหะคูปองทดสอบการกัดกร่อนควรเป็นชนิดเดียวกับวัสดุและผลิตภัณฑ์ที่ใช้งานจริง

Corrosion Coupons_01

รูปที่ 1  ตัวอย่างโลหะคูปองทดสอบการกัดกร่อน (Corrosion Coupons)

 

     มาตรฐานการทดสอบที่ใช้อ้างอิงได้แก่ NACE Standard RP0775-2005 Item No. 21017 ซึ่งกล่าวถึงขั้นตอนการเลือกใช้โลหะคูปองทดสอบการกัดกร่อน การติดตั้งคูปองในตำแหน่งในสภาวะต่างๆ (รูปที่ 2) ระยะเวลาในทดสอบขึ้นอยู่กับสภาวะและปัจจัยมีความรุนแรงที่ก่อให้เกิดการกัดกร่อน ถ้ายังไม่ทราบควรมีการกำหนดระยะเวลาช่วงสั้น 15-45 วัน แล้วนำมาหาอัตราการกัดกร่อนและประเมินผลก่อนว่าเกิดการกัดกร่อนมากหรือน้อยเพียงใด ถ้าผลการประเมินต่ำควรเพิ่มระยะเวลาเป็น 60-90 วัน เป็นต้น ในมาตรฐานดังกล่าวยังได้กล่าวถึงการล้างคูปองด้วยสารเคมีเพื่อคำนวณน้ำหนักโลหะที่หายไปจากการกัดกร่อน โดยชั่งน้ำหนักคูปองก่อนและหลัง หลังล้างเพื่อใช้คำนวณหาอัตราการกัดกร่อนทั่วไป สูตรการคำนวณหาอัตราการกัดกร่อนมีหลายสูตรขึ้นอยู่กับเลือกใช้หน่วยอะไร เช่น หน่วย mils per year (mpy) สูตรคำนวณคือ  CR = 2.227 x 104 x W / (AxTxD) โดย CR = อัตราการกัดกร่อน หน่วย mils per year (mpy), 2.227 x 104 คือค่าคงที่ในการแปลงหน่วยให้เป็น mpy,  W = น้ำหนักที่หายไป (น้ำหนักคูปองก่อนล้าง-น้ำหนักหลังล้างที่ผ่านการทดสอบแล้ว) หน่วย กรัม,  A = พื้นที่ก่อนทดสอบของคูปอง หน่วย ตารางนิ้ว,   T = ระยะเวลาทดสอบ หน่วย วัน และ D = ความหนาแน่นของโลหะ หน่วยกรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร

     จากตารางที่ 1 เป็นเกณฑ์ประเมินผลการกัดกร่อนของโลหะคูปองในระบบน้ำหล่อเย็น แสดงถึงอัตราการกัดกร่อนของเหล็กเหนียว (Mild steel), ทองแดงและทองแดงเจือ (Copper & Copper alloys) เช่นค่าอัตราการกัดกร่อนของ เหล็กเหนียว (Mild steel) ที่ยอมรับได้อยู่ในช่วงน้อยกว่า 1.0-5.0 mpy แต่ถ้าอัตราการกัดกร่อนของคูปองที่ผ่านการทดสอบมีค่า 6.5 mpy แสดงว่ามีค่าอยู่ในช่วง 5.0-10.0 mpy เป็นค่าที่ยอมรับไม่ได้ และอาจมีผลทำให้เครื่องจักร อุปกรณ์ เกิดความเสียหายได้ ดังนั้นผลการทดสอบคูปองจากการประเมินนี้ สามารถนำไปวางแผนในการดูแลรักษาและซ่อมบำรุงก่อนได้เพื่อลดการสูญเสียที่จะเกิดขึ้นในอนาคต

Corrosion Coupons_02

รูปที่ 2  โลหะคูปองทดสอบการกัดกร่อน ไปติดตั้งในระบบการใช้งานจริง

 

ตารางที่ 1 ผลการประเมินการกัดกร่อนในระบบน้ำหล่อเย็น

Microsoft Word - paper-57


 

เอกสารอ้างอิง

NACE Standard RP0775-2005 Item No. 21017

Technical Bullet 2-009: Cooling Systems (Update 10/15/13)

Association of water technologies

 

Comments No Comments »

ดุรงค์ฤทธิ์ สุดสงวน

กองจัดการความรู้ ศูนย์ความรู้

     เพื่อเป็นการเฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ในวโรกาสฉลองพระชนมายุ 5 รอบ 2 เมษายน 2558 ทาง วว. ร่วมกับ สวทช. มีนโยบายจัดทำโครงการระบบสื่อสารออนไลน์เพื่อการเรียนรู้ทางไกล เพื่อช่วยครูในการหาและทำสื่อการเรียนการสอนโดยถือเป็นวิทยาทาน เนื้อหาส่วนใหญ่มีหลากหลาย เช่น ภาพประกอบ ภาพถ่าย องค์ความรู้ต่างๆโดยรวบรวมจากอาสาต่างๆและหน่วยงานที่น่าสนใจ

     ผมเป็นคนหนึ่งในหน่วยงานของ วว. ซึ่งมีหน้าที่ออกแบบสิ่งพิมพ์และเขียนภาพประกอบต่างๆของ วว. มีความสนใจในเรื่องดังกล่าว เพราะ ปัจจุบันการนำภาพหรือรูปภาพประกอบต่างๆเช่น ภาพการ์ตูนที่ครูนำไปใช้มักติดปัญหาเรื่องลิขสิทธิ์ ไม่สะดวกในการนำไปใช้ ในการอาสาทำภาพประกอบถือเป็นหน้าที่ที่พึงกระทำ มีข้อดีมากมาย เช่น เป็นวิทยาทาน การให้เป็นสิ่งที่ยิ่งใหญ่ ยิ่งเป็นเรื่องของการศึกษามีประโยชน์มาก เริ่มจากหนึ่งคนใช้เวลาว่างวันสงกรานต์ได้เป็นร้อยภาพ ถ้ารวมกันพันคน ก็จะได้ STOCK ภาพมากมายมหาศาล

mix1

mix2

     ขอเชิญชาว วว. และผู้ที่สนใจ เรื่อง การให้อันเป็นวิทยาทาน มาช่วยกันทำสิ่งดีดีด้วยกันตามความชอบ ไม่ว่าจะเป็นภาพถ่าย  ภาพการ์ตูน  อะไรก็ได้ที่สร้างจากฝีมือของพวกเราเอง  เมื่อรวมกันจะเกิดผลอันยิ่งใหญ่ สนใจติดต่อ
กนกพร ปรีเปรม เบอร์ภายใน 9079 โครงการคลังภาพ ศูนย์ความรู้

Comments No Comments »

Thailand Institute of Scientific and Technological Research (TISTR)
Ministry of Science and Technology