ความเสี่ยงของการกัดกร่อนแบบกาลวานิกเมื่อใช้ฟลานจ์ซูเปอร์ดูเพล็กซ์ร่วมกับฟลานจ์เหล็กกล้าคาร์บอน: การเปลี่ยนแปลงการออกแบบ 5 ประการเพื่อขจัดการโจมตีแบบไบเมทัลลิก
ความเสี่ยงของการกัดกร่อนแบบกาลวานิกเมื่อใช้ฟลานจ์ซูเปอร์ดูเพล็กซ์ร่วมกับฟลานจ์เหล็กกล้าคาร์บอน: การเปลี่ยนแปลงการออกแบบ 5 ประการเพื่อขจัดการโจมตีแบบไบเมทัลลิก
คุณมีท่อสแตนเลสสตีลเกรดซูเปอร์ดูเพล็กซ์ (เช่น 2507) — มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม ความแข็งแรงสูง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในน้ำทะเลหรือสภาพแวดล้อมที่มีสารกัดกร่อนประเภท sour service แต่ในบางจุด คุณจำเป็นต้องต่อท่อเข้ากับหน้าแปลนเหล็กคาร์บอน เช่น ที่ช่องต่อปั๊ม (pump nozzle) ที่ข้อต่อถังเก็บ (vessel connection) หรือจุดเปลี่ยนผ่านไปยังท่อหลัก (header) ที่ทำจากเหล็กคาร์บอน
รอยต่อแบบยึดด้วยสลักเกลียวดูไม่มีอันตรายใดๆ แต่คุณเพิ่งสร้าง เซลล์เกลวานิก ขึ้นมาแล้ว — และหากคุณไม่ออกแบบรอยต่อนี้อย่างเหมาะสม หน้าแปลนเหล็กคาร์บอนจะเกิดการกัดกร่อนอย่างรวดเร็ว โดยมักเกิดขึ้นบริเวณขอบของแผ่นรอง (gasket seal) หรือใต้หัวสลักเกลียว
การกัดกร่อนแบบแกลวานิก (การกัดกร่อนแบบไบเมทัลลิก) เกิดขึ้นเมื่อโลหะสองชนิดที่ต่างกันถูกเชื่อมต่อกันทางไฟฟ้าในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่นำไฟฟ้าได้ (เช่น น้ำทะเล น้ำกร่อย หรือแม้แต่อากาศอุตสาหกรรมที่มีความชื้นสูง) โลหะที่มีคุณสมบัตินอบน้อยกว่า (เหล็กกล้าคาร์บอน) จะทำหน้าที่เป็นแอโนดและเกิดการกัดกร่อนอย่างมีลำดับความสำคัญ — บางครั้งเร็วกว่าที่จะเกิดขึ้นเองถึง 10–100 เท่า
ซูเปอร์ดูเพล็กซ์กับเหล็กกล้าคาร์บอนอยู่ห่างกันมากในลำดับแกลวานิก แต่คุณยังสามารถใช้คู่โลหะนี้ร่วมกันได้อย่างปลอดภัยหากปฏิบัติตามการเปลี่ยนแปลงในการออกแบบที่พิสูจน์แล้วว่าได้ผลทั้งห้าประการ บทความนี้อธิบายความเสี่ยงและวิธีการกำจัดมันออกไปอย่างชัดเจน
1. ลำดับแกลวานิก: เหตุใดซูเปอร์ดูเพล็กซ์กับเหล็กกล้าคาร์บอนจึงเป็นคู่โลหะที่อันตราย
ลำดับแกลวานิกจัดเรียงโลหะตามศักย์ไฟฟ้าเคมีของโลหะแต่ละชนิดในน้ำทะเล โลหะที่อยู่ด้านบนของลำดับ (แอโนด นอบน้อยกว่า) จะเกิดการกัดกร่อน ในขณะที่โลหะที่อยู่ด้านล่างของลำดับ (แคโทด นอบมากกว่า) จะได้รับการป้องกัน
ศักย์แกลวานิกโดยประมาณในน้ำทะเล (เทียบกับอ้างอิง Ag/AgCl):
| โลหะ / โลหะผสม | ศักย์ (มิลลิโวลต์) |
|---|---|
| เหล็กกล้าคาร์บอน | –600 ถึง –700 |
| 2205 คอนโดสองชั้น | –300 ถึง –400 |
| ซุปเปอร์ดูเพล็กซ์ (2507) | –200 ถึง –300 |
| Hastelloy C276 | –100 ถึง –200 |
| ไทเทเนียม | 0 ถึง –100 |
The ความต่างของศักย์ระหว่างเหล็กกล้าคาร์บอนกับซูเปอร์ดูเพล็กซ์อยู่ที่ประมาณ 400–500 มิลลิโวลต์ นั่นถือว่าสูงมาก — เพียงพอที่จะกระตุ้นการกัดกร่อนแบบเกลวานิกอย่างรุนแรง โดยเฉพาะในอิเล็กโทรไลต์ที่มีความสามารถในการนำไฟฟ้าสูง เช่น น้ำทะเล (ค่าการนำไฟฟ้าประมาณ 50 มิลลิซีเมนส์/เซนติเมตร)
เมื่อโลหะทั้งสองชนิดนี้เชื่อมต่อกันโดยตรง — ตัวอย่างเช่น ปลอกข้อต่อ (flange) ทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนที่ยึดติดกับท่อซูเปอร์ดูเพล็กซ์ — เหล็กกล้าคาร์บอนจะทำหน้าที่เป็นแอโนดและถูกกัดกร่อนเป็นพิเศษ ซึ่งมักเกิดขึ้นแบบเฉพาะจุดบริเวณแนวรอยต่อ ใต้ปะเก็น หรือบริเวณจุดสัมผัสของสลักเกลียว
ตัวอย่างจากชีวิตจริง: ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำทะเลใช้ท่อซูเปอร์ดูเพล็กซ์ 2507 พร้อมปลอกข้อต่อแบบ slip-on ทำจากเหล็กกล้าคาร์บอน (เคลือบผิว) ภายในระยะเวลาเพียงหกเดือน ปลอกข้อต่อเหล็กกล้าคาร์บอนเกิดการกัดกร่อนแบบเป็นร่องลึกอย่างรุนแรงบริเวณใต้ปะเก็น และสลักเกลียวแข็งตัวจากสนิม ส่วนซูเปอร์ดูเพล็กซ์ยังคงสภาพสมบูรณ์แบบ — ซึ่งนี่เองคือปัญหาที่แท้จริง
2. ต้นทุนที่แท้จริงของการกัดกร่อนแบบเกลวานิกที่ข้อต่อแบบปลอกข้อต่อ (flanged joints)
การกัดกร่อนแบบเกลวานิกที่ปลอกข้อต่อไม่ก่อให้เกิดการบางลงอย่างสม่ำเสมอ — แต่ก่อให้เกิด การกัดกร่อนแบบเฉพาะจุดที่เร่งความเร็ว ที่บริเวณขั้วบวกขนาดเล็ก นี่คือกรณีที่รุนแรงที่สุด เนื่องจากอัตราการกัดกร่อนอาจสูงมากอย่างยิ่ง (10–50 มม./ปี)
รูปแบบความล้มเหลวที่พบบ่อย:
-
การกัดกร่อนเป็นร่องใต้ซีล – พื้นผิวด้านของฟลานจ์เหล็กคาร์บอนจะเกิดการกัดกร่อนแบบเลือกสรรภายใต้ซีล ทำให้การปิดผนึกเสียหายและเกิดการรั่วไหล
-
การสัมผัสระหว่างหัวสลักและน็อต – สลักเหล็กคาร์บอน (หากใช้งาน) จะเกิดการกัดกร่อนอย่างรวดเร็วที่จุดสัมผัสกับฟลานจ์ซูเปอร์ดูเพล็กซ์
-
โซนการเปลี่ยนผ่านของการเชื่อม – หากท่อเหล็กคาร์บอนถูกเชื่อมโดยตรงเข้ากับฟลานจ์ซูเปอร์ดูเพล็กซ์ (ไม่แนะนำ) โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนอาจกลายเป็นขั้วบวก
-
รอยแยกหรือช่องว่างใต้ฟลานจ์ – น้ำทะเลนิ่งหรือความชื้นที่สะสมอยู่ระหว่างพื้นผิวด้านของฟลานจ์จะเร่งกระบวนการกัดกร่อน
ผลลัพธ์: การหยุดเดินเครื่องโดยไม่ได้วางแผนไว้ การเปลี่ยนแปลงฟลานจ์ และอันตรายต่อความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้น (ของเหลวภายใต้แรงดันรั่วไหล) ฟลานจ์เพียงชิ้นเดียวที่ล้มเหลวในท่อนำสำคัญอาจส่งผลให้เกิดค่าใช้จ่ายในการหยุดเดินเครื่องและการซ่อมแซมระหว่าง 50,000–200,000 ดอลลาร์สหรัฐ
3. การเปลี่ยนแปลงการออกแบบ #1: แยกฟลานจ์คู่ออกเป็นระบบไฟฟ้า
วิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการยับยั้งการกัดกร่อนแบบเกลวานิกคือ ตัดวงจรไฟฟ้า ระหว่างโลหะสองชนิด หากไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ก็จะไม่เกิดการกัดกร่อนแบบเกลวานิก
วิธีดำเนินการ:
-
ชุดปะเก็นฉนวน – ใช้ปะเก็นแบบเต็มหน้าหรือแบบแหวนที่ทำจากวัสดุที่ไม่นำไฟฟ้า (เช่น PTFE, G10/FR4 หรือฟีโนลิก) เพื่อแยกผิวหน้าของฟลานจ์ออกจากกัน
-
ปลอกและแผ่นรองฉนวนสำหรับสลักเกลียว – สลักเกลียวแต่ละตัวผ่านปลอกพลาสติก (เช่น ไนลอน หรือโพลีเอไมด์) ซึ่งทำหน้าที่แยกสลักเกลียวออกจากฟลานจ์ซูเปอร์ดูเพล็กซ์ แผ่นรองฉนวน (ทั้งด้านบนและด้านล่าง) ป้องกันไม่ให้สลักเกลียว/นัตสัมผัสกับฟลานจ์ทั้งสองด้าน
-
ชุดแยกฉนวนแบบข้อต่อแบบไดอิเล็กทริก – ชุดเชิงพาณิชย์ (เช่น PSI, Advance Products) ประกอบด้วยปะเก็น ปลอกหุ้มสกรู และแ washers ที่ออกแบบให้ทนต่อแรงดันและอุณหภูมิ
สำคัญ: การแยกฉนวนจะมีผลเฉพาะเมื่อ ทั้งหมด เส้นทางไฟฟ้าถูกตัดขาด โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่า:
-
ปลอกหุ้มสกรูยื่นยาวตลอดความยาวของรูสกรู
-
แ washers ทำหน้าที่แยกฉนวนทั้งส่วนหัวสกรูและส่วนน็อต
-
ไม่มีแผ่นรองโลหะ สกรู หรือโพรบที่สามารถหลีกเลี่ยงการแยกฉนวนได้
ข้อควรระวัง: การแยกฉนวนยังขัดขวางกระแสป้องกันการกัดกร่อนแบบคาโทดิคไม่ให้ไปถึงข้อต่อเหล็กคาร์บอน หากข้อต่อเหล็กคาร์บอนถูกแยกฉนวนไว้แล้ว มันอาจเกิดการกัดกร่อนตามธรรมชาติ (ไม่ใช่แบบกาล์วานิก) — ซึ่งยอมรับได้หากสภาพแวดล้อมไม่รุนแรง ในกรณีที่ใช้งานหนัก อาจจำเป็นต้องใช้การเคลือบแทนการแยกฉนวน
4. การเปลี่ยนแปลงการออกแบบครั้งที่ 2: เคลือบข้อต่อเหล็กคาร์บอนอย่างสมบูรณ์
หากคุณไม่สามารถแยกส่วนได้ (เช่น ต้องการความต่อเนื่องทางไฟฟ้าสำหรับการต่อกราวด์หรือการป้องกันแบบคาโทดิก) ให้ เคลือบหน้าแปลนเหล็กคาร์บอน เพื่อลดพื้นที่ผิวที่เปิดเผยอย่างมีประสิทธิภาพ ความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าแบบเกลวานิกสัมพันธ์โดยตรงกับอัตราส่วนของพื้นที่แคโทดต่อแอนโอด การเคลือบแอนโอด (เหล็กคาร์บอน) จะช่วยลดความต้องการกระแสไฟฟ้าลงอย่างมาก
ข้อกำหนดด้านการเคลือบสำหรับการป้องกันแบบเกลวานิก:
-
การหุ้มอย่างสมบูรณ์ – วัสดุเคลือบต้องครอบคลุมพื้นผิวทั้งหมดที่สัมผัสกับของเหลวของหน้าแปลนเหล็กคาร์บอน ได้แก่ พื้นผิวหน้าแปลน ส่วนฮับ รูยึดสลัก และแม้แต่บริเวณที่สัมผัสกับจอยต์ (แต่ต้องระมัดระวังเรื่องการซีลจอยต์)
-
ความต้านทานฉนวนสูง – วัสดุเคลือบต้องไม่นำไฟฟ้าและมีความหนาเพียงพอเพื่อป้องกันการเกิดรูพรุน
-
การติดแน่นที่ดี – อีพอกซีแบบฟิวชัน-โบนด์ (FBE), อีพอกซีแบบของเหลว หรือโพลียูรีเทน สารเคลือบที่ใช้ในสนามมีความน่าเชื่อถือต่ำกว่า เนื่องจากรอยขีดข่วนอาจทำให้เหล็กคาร์บอนเปิดเผย
ระบบการเคลือบที่แนะนำ:
-
อีพอกซีที่ผสานด้วยความร้อน (Fusion bonded epoxy: FBE) – ความหนา 300–500 ไมครอน ใช้เคลือบในโรงงาน เหมาะที่สุดสำหรับแปลนใหม่
-
อีพอกซีแบบของเหลว (สองส่วน) – ความหนา 400–600 ไมครอน ใช้เคลือบสองชั้น สามารถเคลือบได้ในสนามหากเตรียมพื้นผิวอย่างสมบูรณ์แบบ (การขัดผิวด้วยไส้กรองระดับ SA 2.5)
-
การบุภายในด้วย PTFE หรือ PFA – ใช้ในสภาวะที่รุนแรงมากเป็นพิเศษ (เช่น น้ำทะเลร้อน สารละลายกรด) มีราคาแพง แต่สามารถกำจัดการสัมผัสโดยตรงได้อย่างสมบูรณ์
รายละเอียดสำคัญ: บริเวณที่รองรับแหวนปิดผนึก (gasket seating area) ต้องถูกปิดบัง (masking) หรือผ่านการบำบัดพิเศษ เนื่องจากสารเคลือบอาจยุบตัวหรือไหลเคลื่อนภายใต้แรงบีบอัดจากสลักเกลียว ควรใช้แปลนที่เคลือบแล้วร่วมกับแหวนปิดผนึกแยกต่างหาก หรือระบุให้ใช้แปลนที่มีหน้าแปลนโลหะนูน (metallic raised face) ซึ่งไม่ต้องเคลือบ แต่ต้องแยกฉนวนไฟฟ้าออกจากวัสดุซูเปอร์ดูเพล็กซ์ (super duplex) ด้วยแหวนปิดผนึก
ประสิทธิภาพ: การเคลือบแปลนเหล็กคาร์บอนอย่างมีคุณภาพสามารถลดการกัดกร่อนแบบกาล์วานิกได้ 90–99% อย่างไรก็ตาม หากเกิดรอยขีดข่วนหรือจุดที่ไม่มีการเคลือบ (holiday) ขึ้น จุดนั้นจะกลายเป็นแอโนดขนาดเล็กที่ล้อมรอบด้วยแคโทดขนาดใหญ่ (คือวัสดุซูเปอร์ดูเพล็กซ์) ส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนแบบเป็นหลุม (pitting) อย่างรวดเร็ว นี่คือเหตุผลที่การเคลือบเพียงอย่างเดียวมีความน่าเชื่อถือต่ำกว่าการแยกฉนวน
5. การเปลี่ยนแปลงการออกแบบครั้งที่ 3: ใช้ปะเก็นที่ไม่เป็นโลหะหรือปะเก็นฉนวนไฟฟ้าที่มีระยะการไหลของวัสดุ (Creep Distance) ยาว
ตัวปะเก็นเองอาจส่งผลทั้งในทางบวกและทางลบ ปะเก็นที่นำไฟฟ้า (เช่น ปะเก็นแบบพันเกลียวที่ทำจากเหล็กคาร์บอน) จะสร้างเส้นทางการนำไฟฟ้าโดยตรง ขณะที่ปะเก็นที่ไม่นำไฟฟ้าจะตัดวงจรไฟฟ้า
วัสดุปะเก็นที่ดีที่สุดสำหรับหน้าแปลนแบบไบเมทัลลิก:
-
PTFE แบบหุ้มหรือ PTFE แบบแข็ง – เป็นฉนวนไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม และทนต่อสารเคมี แต่ใช้งานได้เฉพาะภายใต้ความดันและอุณหภูมิระดับปานกลางเท่านั้น
-
กราไฟต์แบบยืดหยุ่นที่เคลือบด้วยไมกาหรือ PTFE – หากกราไฟต์บริสุทธิ์สัมผัสกับโลหะโดยตรง จะทำให้เกิดการนำไฟฟ้า จึงควรระบุให้ใช้รุ่นที่มีฉนวนหุ้มหรือเคลือบไว้
-
ใยใยแบบอัดแน่นที่ไม่มีแอสเบสโตส (เช่น ซีรีส์ Garlock 3000) – เป็นฉนวนไฟฟ้าระดับปานกลาง แต่สามารถดูดซับความชื้นและกลายเป็นตัวนำไฟฟ้าได้ตามระยะเวลา จึงไม่แนะนำให้ใช้ในสภาวะที่จุ่มอยู่ในของเหลวนานๆ
-
เรซินอีพอกซีที่เติม PTFE หรือใยแก้ว (G10, FR4) – แข็งแรง ทนแรงอัดสูง และเป็นฉนวนไฟฟ้าได้ดีเยี่ยม ใช้ในชุดอุปกรณ์แยกส่วน (isolation kits)
ระยะทางการรั่วไหล (creep distance): ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแผ่นรองซีล (gasket) ยื่นเลยขอบวงแหวนของสลักเกลียวออกมามากพอ และไม่มีเส้นทางที่นำไฟฟ้าผ่าน ในการติดตั้งชุดอุปกรณ์แยกส่วน แผ่นรองซีลมักจะคลุมพื้นผิวหน้าแปลนทั้งหมด (full face) เพื่อป้องกันไม่ให้สารละลายอิเล็กโทรไลต์เข้าถึงรูสำหรับสลักเกลียว
คำแนะนำในการติดตั้ง: ห้ามใช้สารหล่อลื่นแบบกันสนิมที่มีส่วนผสมของกราไฟต์หรือโลหะบนแผ่นรองซีลหรือพื้นผิวหน้าแปลนโดยเด็ดขาด เนื่องจากกราไฟต์สามารถนำไฟฟ้าได้ และอาจก่อให้เกิดสะพานกระแสไฟฟ้าแบบกาล์วานิก (galvanic bridge) ให้ใช้เฉพาะสารปิดผนึกเกลียวที่มีส่วนประกอบของ PTFE เท่านั้น
6. การเปลี่ยนแปลงการออกแบบครั้งที่ 4: ปรับปรุงรูปทรงหน้าแปลนให้เหมาะสม – ทำขั้วบวก (anode) ให้มีขนาดใหญ่ขึ้น
ในคู่โลหะแบบกาล์วานิก (galvanic couple) ความเร็วในการกัดกร่อนของขั้วบวก (anode) สัมพันธ์โดยตรงกับอัตราส่วนพื้นที่ระหว่างขั้วลบต่อขั้วบวก (cathode/anode area ratio) หากขั้วลบ (super duplex) มีพื้นที่มากกว่าขั้วบวก (carbon steel) อย่างมาก กระแสไฟฟ้าจะรวมตัวกันบริเวณขั้วบวกที่มีพื้นที่เล็ก ทำให้เกิดการกัดกร่อนอย่างรวดเร็ว
เพื่อลดอัตราการกัดกร่อน ให้เพิ่มพื้นที่ของขั้วบวก หรือ ลดพื้นที่ของแคโทด .
วิธีการที่ใช้งานได้จริง:
-
ใช้ฟลานจ์เหล็กคาร์บอนที่มีความหนาขึ้นหรือมีพื้นผิวหน้ากว้างขึ้น – สิ่งนี้จะเพิ่มพื้นที่ของแอโนดที่สัมผัสกับสารได้มากขึ้น ทำให้ความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าลดลง อย่างไรก็ตาม ฟลานจ์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นอาจไม่สามารถใช้งานได้จริง
-
ลดพื้นที่ส่วนที่สัมผัสกับของเหลวของฟลานจ์ซูเปอร์ดูเพล็กซ์ – ฉาบเคลือบส่วนฮับและด้านหลังของฟลานจ์ซูเปอร์ดูเพล็กซ์ ทิ้งไว้เฉพาะบริเวณที่สัมผัสกับแหวนปิดผนึก (gasket) เท่านั้นที่ยังคงเปิดเผยอยู่ สิ่งนี้จะช่วยลดพื้นที่ของแคโทด (การฉาบเคลือบฟลานจ์ซูเปอร์ดูเพล็กซ์ไม่ได้ทำเพื่อปกป้องตัวฟลานจ์เอง แต่ทำเพื่อลดพื้นผิวของแคโทด)
-
ติดตั้งแอโนดสังเวยแบบสังกะสี โดยยึดติดเข้ากับฟลานจ์เหล็กคาร์บอน – สิ่งนี้จะ 'แทนที่' คู่ไฟฟ้าเคมีแบบเกลวานิก (galvanic couple) ทำให้สังกะสีทำหน้าที่เป็นแอโนดแทนที่เหล็กคาร์บอน อย่างไรก็ตาม วิธีนี้มีความซับซ้อนและแทบไม่เคยนำมาใช้กับฟลานจ์เลย
วิธีที่ง่ายกว่า: ใช้การแยกส่วนแทนการจัดการอัตราส่วนพื้นที่ แต่หากไม่สามารถแยกส่วนได้ การเคลือบเหล็กกล้าคาร์บอน (แอโนด) อย่างมีประสิทธิภาพจะลดพื้นที่ที่มีปฏิกิริยาของมันลง — ซึ่งขัดต่อวัตถุประสงค์ เพราะแอโนดที่มีพื้นที่เล็กลงจะกัดกร่อนเร็วขึ้น รอสักครู่ นี่เป็นประเด็นย่อยที่ละเอียดอ่อน: การเคลือบเหล็กกล้าคาร์บอนจะลดพื้นที่ผิวของแอโนดที่เปิดเผย ทำให้ความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นบริเวณจุดที่ยังคงเปิดโล่งอยู่ ส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนแบบจุด (pitting) ดังนั้น การเคลือบเพียงอย่างเดียวอาจเป็นอันตรายหากไม่สมบูรณ์แบบ 100%
วิธีที่ดีกว่า: เคลือบ ซูเปอร์ดูเพลกซ์ (แคโทด) เพื่อลดพื้นที่สัมผัสกับสารละลายอิเล็กโทรไลต์โดยตรง วิธีนี้ลดแรงขับเคลื่อนการกัดกร่อนโดยตรง เนื่องจากพื้นที่ของแคโทดถูกจำกัด ขณะที่เหล็กกล้าคาร์บอนยังคงเปิดโล่งแต่ได้รับการป้องกัน เนื่องจากกระแสไฟฟ้าแกลวานิกมีค่าต่ำ แม้จะขัดกับสามัญสำนึก แต่วิธีนี้มีประสิทธิภาพ
แนะนำ: ควรแยกส่วนก่อนเป็นลำดับแรก หากการแยกส่วนล้มเหลว ให้เคลือบผิวด้านหน้าของข้อต่อซูเปอร์ดูเพล็กซ์ (ยกเว้นบริเวณผิวที่สัมผัสกับปะเก็น) และปล่อยให้เหล็กกล้าคาร์บอนเปิดโล่ง หรือจะเคลือบก็ได้เช่นกัน
7. การเปลี่ยนแปลงการออกแบบครั้งที่ 5: ควบคุมสารละลายอิเล็กโทรไลต์ — รักษาให้แห้งหรือใช้สารยับยั้งการกัดกร่อน
การกัดกร่อนแบบกาล์วานิกต้องอาศัยอิเล็กโทรไลต์ เช่น น้ำ น้ำทะเล หยดน้ำควบแน่น หรือแม้แต่ความชื้นสัมพัทธ์สูง หากคุณสามารถ รักษาข้อต่อหน้าแปลนให้แห้ง กระแสไฟฟ้าจะไม่ไหลผ่าน
วิธีปฏิบัติที่ได้ผล:
-
ใช้ฝาครอบหรือแผ่นป้องกันหน้าแปลน — ฝาปิดที่ทำจากพลาสติกหรือยาง ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้น้ำฝน น้ำที่ใช้ล้าง หรือน้ำทะเลกระเด็นเข้าสู่ข้อต่อ วิธีนี้ง่ายและราคาถูก
-
ใช้สารยับยั้งการกัดกร่อนที่ขับน้ำออก — สารเคลือบชนิดละลายในน้ำมันเช่น แลโนลินหรือขี้ผึ้ง (เช่น LPS, CorrosionX) ทาบริเวณภายนอกหน้าแปลน ห้ามใช้กับพื้นผิวด้านในที่สัมผัสกับของเหลวโดยตรง
-
เติมจาระบีไดอิเล็กตริกลงในช่องวงแหวน — สำหรับหน้าแปลนที่ยึดด้วยสลักเกลียว ให้บรรจุจาระบีไดอิเล็กตริกชนิดซิลิโคนลงในรูสลักเกลียวและช่องว่างระหว่างพื้นผิวหน้าแปลนทั้งสองด้าน วิธีนี้จะกันความชื้นไม่ให้แทรกซึมเข้าไป และแยกฉนวนทางไฟฟ้า
-
ใช้ไนโตรเจนแห้งในการเป่าล้าง – สำหรับระบบที่ปิดสนิท ให้รักษาบริเวณรอบขอบแปลนให้แห้ง แต่โดยทั่วไปแล้วการดำเนินการเช่นนี้มักเป็นไปได้ยากสำหรับแปลนที่ติดตั้งภายนอกอาคาร
ข้อจำกัด: มาตรการเหล่านี้ใช้ได้ผลกับสภาพแวดล้อมที่สัมผัสกับบรรยากาศทั่วไปหรือโซนที่ถูกน้ำกระเซ็น แต่ไม่สามารถใช้ได้กับสภาพแวดล้อมที่จมอยู่ใต้น้ำหรือมีความชื้นสะสมอย่างต่อเนื่องภายในระบบ หากของไหลภายในมีความสามารถในการนำไฟฟ้า (เช่น น้ำทะเล) คู่กัลวานิกจะเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ไม่ว่าพื้นผิวด้านนอกจะแห้งเพียงใด
สำหรับการไหลภายใน: ท่านจำเป็นต้องแยกฉนวนหรือเคลือบผิว ขณะที่มาตรการด้านนอกจะช่วยป้องกันการกัดกร่อนเฉพาะด้านนอกเท่านั้น
8. ตารางสรุป: การเปลี่ยนแปลงการออกแบบแบบใด เหมาะกับการใช้งานประเภทใด?
| สภาพแวดล้อมการให้บริการ | วิธี แก้ไข ที่ ดี ที่สุด | สำรองข้อมูล |
|---|---|---|
| จมอยู่ใต้น้ำหรือการไหลภายใน (น้ำทะเล น้ำเค็ม) | ชุดแยกฉนวนแบบไดอิเล็กทริก (ซีลยาง + ปลอกหุ้ม + แ Washer) | เคลือบผิวแปลนเหล็กคาร์บอน + ลดพื้นที่แคโทด |
| โซนที่ถูกน้ำกระเซ็น และเปียกเป็นระยะ | การแยกฉนวนหรือการเคลือบผิว + ฝาครอบแปลน | หนุนการเกรี้ยว |
| ของเหลวที่แห้ง ใช้ภายในอาคาร และไม่นำไฟฟ้า | ไม่จำเป็นต้องดำเนินการใดๆ (ไม่มีอิเล็กโทรไลต์) | – |
| อุณหภูมิสูง (>150°C) | ใช้แผ่นรองกันกระแส (ทำจาก PTFE หรือไมกาผสม) พร้อมสลักเกลียวเคลือบเซรามิก | หลีกเลี่ยงการใช้วัสดุผสม – ใช้ซูเปอร์ดูเพล็กซ์ทั้งหมด |
| มีระบบป้องกันแบบคาโทดิก (Cathodic protection) | ห้ามแยกออกจากวงจร – ออกแบบให้เป็นส่วนหนึ่งของระบบป้องกันแบบคาโทดิก; ใช้สารเคลือบบนเหล็กกล้าคาร์บอน | ปรึกษาวิศวกรด้านการกัดกร่อน |
9. รายการตรวจสอบสำหรับการจัดซื้อและการติดตั้งข้อต่อแบบฟลานจ์ที่ทำจากโลหะสองชนิด
เมื่อคุณจำเป็นต้องเชื่อมท่อซูเปอร์ดูเพล็กซ์เข้ากับฟลานจ์เหล็กกล้าคาร์บอน โปรดระบุรายการต่อไปนี้:
ฝ่ายจัดซื้อ:
-
ชุดแยกฉนวนแบบข้อต่อแบบไดอิเล็กทริก ระบุอัตราแรงดัน/อุณหภูมิ และความเข้ากันได้กับของเหลว
-
ปลอกสกรูฉนวน – ความยาวตรงกับความหนาของฟลานจ์อย่างแม่นยำ
-
แ Washer ฉนวน – หนึ่งชิ้นใต้หัวสกรูแต่ละตัว และหนึ่งชิ้นใต้นัตแต่ละตัว
-
ปะเก็นที่ไม่นำไฟฟ้า – ทำจาก PTFE, G10 หรือฟีโนลิก ห้ามใช้ปะเก็นแบบเกลียว (spiral wound) ที่มีส่วนประกอบโลหะ
-
ฟลานจ์เหล็กคาร์บอนที่เคลือบโดยโรงงาน (FBE หรืออีพอกซีแบบของเหลว) หากไม่สามารถใช้ระบบแยกสัญญาณ (isolation) ได้
-
ฟลานจ์ซูเปอร์ดูเพล็กซ์ – มาตรฐาน (ไม่จำเป็นต้องเคลือบพิเศษหากใช้เพื่อการแยกฉนวน)
การติดตั้ง:
-
ทำความสะอาดพื้นผิวของฟลานจ์ทั้งหมด — ขจัดรอยคม สนิม และสิ่งสกปรกออก
-
ติดตั้งปลอกฉนวนเข้าไปในรูสำหรับสกรู — ตรวจสอบให้แน่ใจว่าปลอกไม่ถูกบีบยุบ
-
วางปะเก็นที่ไม่นำไฟฟ้า — จัดตำแหน่งให้อยู่ตรงศูนย์อย่างระมัดระวัง
-
ประกอบสกรูพร้อมแ washers ฉนวน — ทั้งด้านบนและด้านล่าง
-
ขันสกรูให้ได้แรงบิดตามข้อกำหนด — ห้ามขันแน่นเกินไป เพราะอาจทำให้ปลอกถูกบีบยุบ
-
หลังจากขันสกรูเสร็จแล้ว ให้ทดสอบการแยกฉนวนทางไฟฟ้าด้วยมัลติมิเตอร์ (ค่าที่วัดได้ควรสูงกว่า 1 MΩ ระหว่างฟลานจ์ทั้งสองชิ้น)
-
ทาจาระบีแบบไดอิเล็กทริกที่ปลายสกรูที่โผล่ออกมาและขอบฟลานจ์ (ไม่บังคับ แต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ)
EN
AR
BG
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
HI
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
VI
TH
TR
GA
CY
BE
IS