ReadyPlanet.com
dot dot
การผุกร่อนของเครื่องจักรที่เกิดจาก....น้ำ article

การผุกร่อนของเครื่องจักรที่เกิดจาก....น้ำ
โดย ดร.พีรศักดิ์ วรสุนทโรสถ
ผู้ว่าการสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย

         เป็น เรื่องราวเกี่ยวกับ สาเหตุและการควบคุมการผุกร่อน ของโลหะที่พบได้โดยทั่ว ๆ ไป ในระบบที่ใช้น้ำหล่อเย็น ซึ่งในท่อ ขนาดใหญ่ (Pipes) ท่อขนาดเล็ก ที่ไม่มีรอยต่อ (Tubes) คอยล์ (Coils) แทงค์น้ำ (Water Boxes) และ คูลลิ่งเทาเวอร์ (Cooling Tower) ซึ่งเหมาะสมอย่างยิ่ง ที่จะมีการ ป้องกันมิให้ เกิดการผุกร่อน เกิดขึ้น ในแต่ละระบบของคูลลิ่ง เทาเวอร์มักจะมีการรวมเอาโลหะ, การไหลเวียนของน้ำ, อุณหภูมิ และคุณภาพน้ำเติม ไว้ด้วยกัน โดยยังมิได้คำนึงถึง มาตรการการ ควบคุมการผุกร่อน ขั้นแรกสุด ในการเลือก วิธีการ คือจะ ต้องระบุชัด ถึงโลหะทั้งหมด ในระบบก่อน จากนั้นต้อง ทราบถึง ข้อจำกัดและสาร ที่จะยับยั้ง การผุกร่อน สุดท้าย จึงจะเลือกว่า ควรลงทุนกับสาร ยับยั้งตัวใด อย่างไรก็ตาม สิ่งแรก สุด ที่ควรจะทราบคือ การทำ ความเข้าใจการผุกร่อนเสียก่อน

ธรรมชาติทางไฟฟ้าของการผุกร่อน

         การผุกร่อน คือการละลาย ของโลหะของโครงสร้างใด ๆ ภายในสภาวะแวดล้อมของตัวมัน เอง ซึ่งรวมไปถึงการเป็นสนิมของ เหล็ก, การผุของไม้, การสึกของ หิน, การสวมใส่ฝาประกับเพลา และเหตุการณ์การระเหยกลับ เป็นไอของบรรยากาศรอบข้าง ในบทความนี้ เราจะพิจารณาเพียง การผุกร่อนของโลหะ ที่เกิดจาก น้ำเท่านั้น ซึ่งมักจะประกอบไป ด้วยปฏิกิริยาทางเคมี-ไฟฟ้าเสมอ ดังแสดงใน รูปที่ 1
ไฟฟ้า จะไหลเวียนอยู่ ระหว่างโลหะผ่านทางสารละลาย การผุกร่อน จะเกิดขึ้นแทนที่ อิเลคตรอนที่วิ่งออกจาก โลหะและ อิออนที่วิ่งเข้าสู่สารละลาย ซึ่งเรา เรียกว่า แอโนด ส่วนแคโทดจะเป็น ส่วนที่อิเลคตรอน วิ่งกลับเข้าสู่ โลหะนั่นเอง ในขณะเดียวกัน สารละลายที่เป็นตัวนำทางไฟฟ้า (อิเลคโตรไลท์) และอิเลคโตรด ทั้งสอง (แอโนดและแคโทด) จะต้องเป็นทางเดินของอิเลคตรอน เพื่อที่จะทำให้ครบวงจรทางไฟฟ้า โครงสร้างของโลหะ ในตัวของ มันเอง อาจจะเป็นทางเดินของ อิเลคตรอนก็ได้ หรืออาจจะครบ วงจรทางไฟฟ้าได้จากการสัมผัส ทางกายภาพระหว่างโลหะ ก็ได้ ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดคือ การผุกร่อน ทางไฟฟ้า (Galvanic Corrosion) ของโลหะ 2 ชนิด ที่ไม่เหมือนกัน หรือตัวอย่าง ที่เราคุ้นเคยกันดี คือ การหมุนท่อเหล็กกล้าเข้าไปใน ทองแดง ที่มีขนาดพอดีและการ แลกเปลี่ยนความร้อนของเหล็กกล้า อ่อนที่บรรจุอยู่ในท่อทองเหลือง ในเซลล์ ที่มีการผุกร่อนแสดง ไว้ ในรูปที่ 1 หลังจาก ที่อะตอมของเหล็กที่เป็น กลางสูญเสียอิเลคตรอนไป 2 ตัว แล้วจะกลายเป็น อิออนของเหล็ก, Fe++, ในสารละลายอิเลคโตรไลท์ อิเลคตรอน จะไหลผ่าน โลหะไปยังแคโทดและกลับ เข้าสู่อิเลคโตรไลท์ ซึ่งจะไป รวมกับอิออนของไฮโดรเจน



รูปที่ 1 แสดงเซลล์การผุกร่อน


         ที่มีประจุบวก 2 ตัว ในอิเลคโตรไลท์ ผลก็คือ โมเลกุลของไฮโดรเจน จะกลายเป็นแก๊ส ถ้าโครงสร้าง อย่างง่ายข้างต้นนี้ เป็นเหตุการณ์ ที่เกิดขึ้นทั้งหมด ระบบควรจะเข้า สู่สมดุลและการผุกร่อน ควรจะ หยุดลง เรียกสภาวะเช่นนี้ว่า พาสซิเวชั่น (Passivation) อย่างไร ก็ตาม จะเกิดปฏิกิริยาเข้ามาแทนที่ การเปลี่ยนแปลง ของอิออน ไฮโดรเจน จากอิเลคโตรไลท์ ที่แคโทด (ทำให้เกิดโมเลกุลของ ไฮโดรเจนขึ้น) จะปล่อยอิออนของ ไฮดรอกไซด์ (OH) ออกมา ซึ่งจะมาทำปฏิกิริยากับอิออนของ เหล็กในสารละลาย ได้เฟอร์รัส ไฮดรอกไซด์ออกมา

         ออกซิเจน จะถูกเพิ่มเข้าไป ในน้ำด้วยระบบเปิด ที่คล้ายกับ คูลลิ่งเทาเวอร์ ทำให้เกิดปฏิกิริยา ต่อไป สารละลายของออกซิเจนจะ ทำปฏิกิริยากับเฟอร์รัสไฮดรอกไซด์ ที่แอโนด ทำให้ได้เฟอร์ริคไฮดรอก ไซด์ ซึ่งสามารถละลายได้น้อยกว่า เฟอร์รัสไฮดรอกไซด์ ที่แคโทดสาร ละลายของไฮโดรเจนทำปฏิกิริยา กับสารละลายของออกซิเจนทำให้ เกิดน้ำขึ้นมา ภาพรวมของการ ผุกร่อนทางไฟฟ้า ในปัจจุบันของ ออกซิเจน จะเหมือนกับรูปที่ 1 ดังปฏิกิริยาเหล่านี้ ไว้ใน รูปที่ 2



รูปที่ 2 ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้า






การผุกร่อนทางไฟฟ้า

         ลำดับทางไฟฟ้า ดังตาราง ที่ 1 จะช่วยให้วิศวกรสามารถ ทำนายได้ว่า โลหะจะผุกร่อน เมื่อมีการสัมผัสกัน ของโลหะที่ ต่างชนิดกัน กรณีที่พบมาก ที่สุดคือ โลหะที่อยู่ด้านบนของ ตารางจะผุกร่อน ส่วนโลหะที่อยู่ ด้านล่างของตาราง จะไม่ผุกร่อน ลำดับทางการไฟฟ้านี้ จะทำนายได้ เฉพาะการผุกร่อน ที่จะเกิดขึ้น เท่านั้น ว่าโลหะใดจะเกิดการ ผุกร่อน ส่วนอัตราการผุกร่อน จะหาได้จากการพิจารณาเงื่อนไข ดังต่อไปนี้
         - โลหะชนิดใด ที่เป็น คู่กันทางไฟฟ้า
         - ความสัมพันธ์ของพื้นที่ ผิวที่เป็นแอโนดกับแคโทด
         - ถ้าแคโทดมีขนาดใหญ่ กว่าแอโนด จะทำให้มีอัตราการ ผุกร่อนสูง
         - ถ้าแคโทดมีขนาดเล็ก กว่าแอโนด จะทำให้มีอัตราการ ผุกร่อนต่ำ
         - ถ้าแอโนดมีขนาดใหญ่ จะทำให้เกิด การผุกร่อนแบบเป็น แผ่น
         - ถ้าแอโนดมีขนาดเล็ก จะทำให้เกิด การผุกร่อนแบบ เป็นหลุม



ตารางที่ 1 ลำดับทางไฟฟ้าของโลหะทั่วไปที่พบในระบบน้ำหล่อเย็น


         ไม่จำเป็น ที่จะต้องมีโลหะ ที่ต่างชนิดกัน ในระบบที่เกิด การผุกร่อน โลหะหลาย ๆ ชนิด เช่น เหล็กชนิดพิเศษ สามารถ ที่จะมีพื้นที่ ที่เป็นทั้งแอโนดและ แคโทดได้ในเวลาเดียวกันความ แตกต่างของระดับ แรงดันไฟ ฟ้าระหว่างพื้นที่ ที่เป็นแอโนด และแคโทดในโลหะชิ้นเดียวกัน เป็นผลจากขอบเขตของเกรน (Grain) การกลับตัวของเกรน, ความแตกต่างของขนาดเกรน, ความแตกต่าง ในการปฏิบัติ ทางอุณหภูมิ, ความขรุขระของ พื้นผิว, รอยขีดข่วน, ความ แตกต่างของความเครียด (Strain) เป็นต้น เมื่อมีอิเลคโตรไลท์ ท่วมโลหะกระแส จะไหลจาก พื้นที่ ที่เป็นแอโนดไปยังแคโทด และทำให้ เกิดการผุกร่อนขึ้น แอโนดและแคโทด จะเป็น เหมือนกับเซลล์ทางไฟฟ้า โลหะ จะมีรูปแบบทางเดิน อิเลคตรอน ของมันเอง ในเซลล์ทางไฟฟ้า ไม่ว่าจะเกิดรูปแบบ การผุกร่อน มากหรือน้อยก็ตาม จะทำให้เกิดการ งอขึ้น ซึ่งเป็นผลให้เกิดหลุมในชิ้น โลหะ

         แม้แต่โลหะ ที่เป็นเนื้อ เดียวกันทั้งหมดก็สามารถผุกร่อน ได้ถ้ามันจมอยู่ในของเหลวที่ไม่เป็น เนื้อเดียวกัน แนวความคิดเดิม ของเซลล์ ที่รวมตัวกันแสดง ในรูปที่ 3 โดยปกติก้อนแร่ ตัวอย่าง ในสารละลายเข้มข้น สูง ซึ่งเป็นแอโนดจะถูกส่ง ผ่านไปยังก้อนแร่ ตัวอย่างใน สารละลายที่เข้มข้นต่ำโดยพื้นฐาน แล้วเซลล์จะรวมตัวกันในร่องหรือ พื้นที่ปิด เช่น ตะกอน ปรากฏการณ์นี้ เป็นที่รู้จักในการผุกร่อนชนิดที่เป็น ร่อง และได้อธิบายไว้ในรูปที่ 4 นอกเหนือจากร่อง ที่กล่าวมาแล้ว ยังมีตัวอย่างอื่นอีก เช่น พื้นที่ เปียกชื้นของหมุดเหล็ก 2 ตัวที่ เหลื่อมกันอยู่ เป็นตัวขัดขวาง การแพร่ของออกซิเจน ผลก็คือ จะเกิดออกซิเจนปริมาณสูงในส่วน ที่เป็นน้ำ และออกซิเจนปริมาณ ต่ำในส่วนที่เป็นร่อง ซึ่งเป็นสาเหตุ ให้เซลล์รวมตัวกัน ถ้าโลหะนี้เป็น เหล็กกล้าพื้นที่ที่มีความเข้มข้นต่ำ จะเป็นแอโนด ถ้าเป็นทองแดงก็ จะเป็นแคโทด การผุกร่อน จะเกิดขึ้น ได้นั้น จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องมี เซลล์เคมี-ไฟฟ้าการป้องกันการ ผุกร่อนก็คือ การทำลายเซลล์ นั่นเอง ตัวอย่างเช่น การสร้าง เครื่องขัดขวาง การนำทางไฟฟ้า ระหว่างโลหะและอิเลคโตรไลท์ เป็นต้น



รูปที่ 3 การผุกร่อนจากความแตกต่างของความเข้มข้น




รูปที่ 4 การผุกร่อนชนิดที่เป็นร่อง


แนวความคิดในการควบคุมการผุกร่อน

         อัตราการทำลายจากการ ไหลเวียนของน้ำหล่อเย็น บน เหล็กกล้า เป็นฟังก์ชั่นของ อุณหภูมิ และค่า pH คือ เพิ่ม ตามอุณหภูมิและค่า pH ที่ลดลง การป้องกันการผุกร่อน จะเป็น ไปตามกฎ 2 ข้อ คือ : 1. ค่า pH สูง ๆ จะส่งเสริม ให้เกิดตะกรัน เป็นตัวช่วยยับยั้ง การผุกร่อน 2. ค่า pH ต่ำ ๆ จะยับยั้ง การเกิดตะกรัน และช่วยส่งเสริมให้ เกิดการผุกร่อน

         รูปที่ 5 อธิบายถึงอัตรา การผุกร่อนที่เกิดกับเหล็กกล้าอ่อน ที่ไม่มีการป้องกันในน้ำ อันเป็นผล จากค่า pH การควบคุมการผุกร่อน จะต้องใช้ตัวขัดขวาง แยกโลหะ ออกจากตัวกลาง ที่ทำให้เกิดการ ผุกร่อนตัวขัดขวางนี้ อาจจะเป็น ตะกรันของแคลเซียมคาร์บอเนต หรือแคลเซียมฟอสเฟตที่ก่อตัวขึ้น ในระบบ ความหนาของตัวขัดขวาง เหล่านี้ จะมีผลกระทบอย่างมากกับ การส่งผ่านความร้อน อย่างไรก็ตาม ตัวยับยั้งทางเคมีก็สามารถสร้างขึ้นเป็นฟิล์มป้องกันบาง ๆ ได้ ซึ่งฟิล์มนี้ อาจจะเป็นโลหะหรือไม่เป็นโลหะก็ได



รูปที่ 5 ผลของค่า pH ต่ออัตราการผุกร่อน


         ผิวเหล็กกล้า ที่มีพื้นที่ แอโนดและแคโทด ในอัตราส่วน 80:20 จะมีทรรศนะที่สืบต่อกัน มาว่า ส่วนที่เป็นเฟอร์ไรท์ จะปฏิบัติตัวเป็นแอโนดและส่วน ที่เป็นซีเมนไตท์จะปฏิบัติตัวเป็น แคโทด อย่างไรก็ตาม สถานการณ์ เช่นนี้จะเกิดขึ้นได้ไม่บ่อยนัก ถ้า แอโนด สามารถแยกจาก อิเลคโตรไลท์โดยฟิล์มบางแหล่งได้ ก็จะสามารถควบคุมการผุกร่อน ได้ ในปี 1899 วิศวกรค้นพบส่วน ประกอบบางอย่าง ที่ทำให้เกิด ออกไซด์ได้ เช่น ไนเตรท ซึ่ง สามารถยับยั้ง การผุกร่อนได้ การยับยั้งนี้ เป็นผลของส่วน ประกอบฟิล์มออกไซด์ ที่ไม่สามารถ ละลายได้ (มีความหนาประมาณ 30-50 A) จะเกิดขึ้นบนผิวของ แอโนดจากปฏิกิริยาระหว่างเหล็ก ที่เปลี่ยนไปเป็นสารละลาย (ตัว ยับยั้งการเกิดออกไซด์) และ/หรือ สารละลายออกซิเจน มีข้อ โต้เถียงกันอย่างมาก เกี่ยวกับ ส่วนประกอบของฟิล์มนี้ ซึ่งมักจะ ถูกอ้างถึง ฟิล์มออกไซด์ของเหล็ก แกมม่า (GFe2 O3 หรือเมย์ฮีไนท์)

         ตัวกลาง ที่ทำให้เกิด ออกไซด์มากที่สุด (รวมถึงออกซิเจน ด้วย) คือตัวยับยั้งแอโนด เหล็กกล้า จะไม่ผุกร่อนในน้ำเกลือที่ปกคลุม ด้วยออกซิเจน ที่ความดัน บรรยากาศทั่วไป ตัวยับยั้งแอโนด จะทำให้เกิดออกไซด์ของแอโนด ที่เป็นโลหะขึ้น และมีรูปแบบ ของส่วนประกอบที่อัดแน่น แต่ บาง ซึ่งชั้นออกไซด์นี้ จะเป็นตัวตัด วงจรทางไฟฟ้า

         ตัวยับยั้งแอโนด ที่มี ประสิทธิภาพมากที่สุด คือ เพอร์เทคเนทเตียน (Pertechnateion) แต่สำหรับผู้ที่ใช้ระบบ น้ำไหลวนจะมีการแผ่รังสีในอัตรา ที่สูงมาก

         ตัวยับยั้งแอโนด ที่นิยม ใช้มากที่สุดคือ โครเมทเตียน (Chromateion) เพราะมีราคา ไม่แพง ละลายได้ง่าย และนำ ไปใช้ได้ง่าย แต่ก็ถูกใช้ได้ไม่นาน เพราะมีผลกระทบกับสิ่งแวดล้อม ถึงอย่างนั้นโครเมท (Chromate) ก็เป็นต้นแบบของตัวยับยั้งแอโนด ตัวยับยั้งแอโนดอื่น ๆ ซึ่งประกอบ ไปด้วย ไนเตรท (Nitrates), โมลิบเดท (Molybdates) ทังสเตน (Tungstates), ออร์โทฟอสเฟท (Orthophosphates), เฟอริคไซยาไนค์ (Ferricyanides), เฟอร์ซัลเฟท (Persulfates), บอร์เรท (Borates), และเบนโซเอท (Benzoates) เราต้องการตัวยับยั้ง ออกซิไดซิงค์ เหล่านี้ที่ความเข้มข้น สูง ๆ เพื่อให้มีประสิทธิภาพ ถ้า โครเมทเจือจางต่ำกว่า 500 ppm. การผุกร่อนทั่วไป จะถูกควบคุมได้ แต่จะเกิดหลุมอย่างรุนแรงขึ้น

         สมมุติระบบขึ้นมา ระบบ หนึ่ง ดังแสดงในรูปที่ 6 กำลัง เกิดการผุกร่อนที่อัตรา 10 มิลลิเมตร ต่อปี ขณะนี้เองทำการใส่ตัวยับยั้ง แอโนด (ใช้โครเมทประมาณ 50 ppm) เพื่อแปลงผิวแอโนด 90% ให้เป็นออกไซค์ของเหล็ก ดังแสดงในรูปที่ 7 กระแสจะไหล เหมือนเดิม จำนวนเหล็กที่หลุด ออกไปก็เหมือนเดิมแต่เหล็กจะ หลุดออกไปจากแอโนด 10 % ดังนั้น อัตราการผุกร่อนของ ระบบนี้ จะถูกลดพื้นที่ไป 100 มิลลิเมตรต่อปี ทำให้เกิดสภาพ การเป็นหลุมอย่างรุนแรงขึ้น

         การเป็นหลุมนี้ ปกติจะ รุนแรงกว่าที่เกิดขึ้น ในส่วนปลาย ของขดแลกเปลี่ยนเย็น โดยทั่วไป อัตราปฏิกิริยาทางเคมี จะเพิ่มขึ้น 2 เท่า ทุก ๆ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น 10 ฐF ดังนั้น ฟิล์มออกไซด์ของ เหล็กจะก่อตัวเร็วกว่า แน่นกว่า และสมบูรณ์กว่า ที่ปลายของ ขดลวดแลกเปลี่ยนร้อน เพื่อป้องกันการเกิดหลุม ฟิล์มป้องกันนี้ ควรเป็นตะกอนใน พื้นที่แคโทดเหมือนกับ ในพื้นที่ แอโนด



รูปที่ 6 พื้นผิวที่ไม่ได้รับการป้องกัน




รูปที่ 7 พื้นผิว 90% ได้รับการป้องกันและ 10% ไม่ได้รับการป้องกัน จะผุกร่อนที่อัตราเฉลี่ย 10 เท่า


         ต้นปี 1940 วิศวกรพบว่า ส่วนผสมของโซเดียมโพลีฟอสเฟต และโซเดียมไนเตรทมีคุณสมบัติ ในการยับยั้ง ที่มากกว่าที่ได้ คาดการณ์ไว้ จากการรวบรวมผล ของตัวยับยั้งแต่ละตัว การขาดแคลน รูปแบบที่ดีกว่า เช่น ส่วนผสมของ ตัวยับยั้งที่เรียกว่า ซินเนอร์จีสติก (Synergistic) ทำให้วันนี้มีการ เสนอรูปแบบตัวยับยั้งขึ้น คือ แคทาโนดิก (Cathanodic)

         จากการอ้างอิงกลับไปถึง รูปที่ 6 เราจะเห็นได้ว่า ปฏิกิริยา ออกซิเดชันจะเกิดแทนที่ที่แอโนด ปฏิกิริยาการลดออกซิเจน (Reducing) กำลังเกิดขึ้นแทนที่ที่แคโทด ทำให้ได้อิออน ของไฮดรอกซิล (Hydroxyl) ขึ้น ดังนั้นผิวของ แคโทด จะถูกปกคลุมด้วยชั้น บาง ๆ ของอิออนไฮดรอกซิล ซึ่งมีค่า pH มากกว่าในส่วนที่ เป็นน้ำ จากการคำนวณพบว่า ฟิล์มนี้ มีความหนา 300 ถึง 500 นาโนเมตร (1 นาโนเมตร = 10-9 เมตร) มีค่า pH อยู่ในช่วงประมาณ 11.0 ถึง 11.5 เมื่อน้ำส่วนมาก มีค่า pH 8.0

         พิจารณา การไหลวนของ



ตารางที่ 2 ความเข้มข้นของตัวยับยั้งการผุกร่อนที่ต้องการสำหรับการสร้าง และซ่อมแซมฟิล์ม


         ช่วงเวลาที่นานกว่าโครเมท ใช้เวลา 2-3 วัน, ฟอสเฟต 3-5 วัน, สังกะสี 5-7 วัน และโพลีซิลิเกต และโมลิบเดทมากกว่า 2 สัปดาห

การเปลี่ยนแปลง ของเทคโนโลยี

         หลายปีก่อน มีการ เปลี่ยนแปลงเกิดขึ้น ครั้งใหญ่ ทั้งทางด้านเทคโนโลยีการบำบัด น้ำ และการออกแบบการปฏิบัติ การเกี่ยวกับระบบน้ำ

         คูลลิ่งเทาเวอร์ชุบสังกะสี ใหม่ ๆ จะมีการผุกร่อนที่ ก่อตัวเร็วกว่าและขยายวงของ การผุกร่อนออกไปมากกว่าเครื่อง ห่อหุ้มชุบสังกะสี (สนิมขาว) เมื่อเปรียบเทียบกับ เทาเวอร์ ชุบสังกะสีเก่า ๆ การอ้างเหตุผล ต่อไป อยู่ระหว่างผู้ประดิษฐ์ เทาเวอร์ชุบสังกะสีและผู้บำบัดน้ำ ว่าใครจะถูกตำหนิ เพราะต่างก็มี ส่วนรับผิดชอบในจุดนี้ การบำบัดน้ำ สามารถเป็นส่วนช่วยสนับสนุนตัว ประกอบต่าง ๆ ได้ ขณะที่ผู้ประดิษฐ์ เทาเวอร์ใช้แผ่นชุบสังกะสี ซึ่งมี เครื่องห่อหุ้มบาง ๆ และใช้โลหะ ผสมต่างจากกระบวนการชุบสังกะสี ร้อนแบบเก่า แม้ว่าการชุบสังกะสี จะทำให้กระบวนการมีประสิทธิภาพ น้อยลง ถ้าคูลล่งเทาเวอร์ชุบสังกะสี ใหม่ ๆ ถูกทำให้ไม่เกิดปฏิกิริยา โดยขึ้นอยู่กับการทำงานและการ บำบัดน้ำ ซึ่งเป็นคุณสมบัติของ ตัวยับยั้ง สนิมขาวสามารถถูกลดลง หรือจะถูกป้องกันได้

         ชิลเลอร์เริ่มมีประสิทธิภาพ มากขึ้น โดยใช้การส่งผ่านความร้อน ที่ดีขึ้น ระหว่างน้ำหล่อเย็นกับ วัตถุให้ความเย็น ท่อทองแดง ภายในเรียบ มีใช้มาหลายปีแล้ว ในการออกแบบ คอนเดนเซอร์ มาตรฐาน สำหรับน้ำหล่อเย็น วัตถุทำความเย็น มีท่อทองแดง ภายนอก เป็นครีบมาหลายปีแล้ว ในวันนี้ชิลเลอร์ใหม่ ๆ ค่อนข้าง จะมีท่อคอนเดนเซอร์ เป็นทองแดง ซึ่งก็คือ “Rifled” ภายในท่อ คล้าย ๆ กับ ลำกล้องของปืน ไรเฟิล ซึ่งเรียกว่า ท่อ “Enhanced” และเพิ่ม การส่งผ่านความร้อน จากน้ำหล่อเย็นได้มากขึ้น

         และยังมีท่อ “Super Enhanced” ซึ่งมีครีบรอบนอก ต่ำ ๆ ที่ผิวด้านในท่อทองแดง Enhanced ใหม่นี้ หนาเพียงแค่ ครึ่งหนึ่งของท่อเรียบ มิฉะนั้น ท่อ ที่หนากว่านี้ จะต้องถูกสั่งทำพิเศษ ท่อใหม่ จะมีพื้นที่ความเค้น (Stress) มากกว่า ซึ่งมีผลทำให้ การผุกร่อนเพิ่มขึ้น และเริ่มเป็น รู ตะกอนจะถูกสะสมในร่อง เป็นผลทำให้เกิดการตัน (Fouling) เป็นผลให้ การส่งผ่านความร้อน ลดลง และสามารถนำไปสู่การ ผุกร่อน ใต้ส่วนที่เป็นตะกอนได้ การบำบัดน้ำ สามารถที่จะลด ปัญหาเหล่านี้ได้ แต่ไม่สามารถ ป้องกัน การส่งผ่านความร้อนที่ ไม่เพียงพอ หรือการสูญเสีย ในการส่งผ่านความร้อนได้ สมดุล ระหว่างประสิทธิภาพของชิลเลอร์ ที่เพิ่มขึ้น และการบำบัดน้ำที่ ซับซ้อน แสดงให้เห็นถึงการ ออกแบบตัวปฏิบัติการที่ไม่ดี

         นอกจากการเปลี่ยนแปลง โครงสร้างของวัสดุแล้ว โปรแกรมการ บำบัดน้ำ ก็ได้มีการเปลี่ยนแปลง เช่นกัน ตารางที่ 3 เปรียบเทียบ เมื่อ 10-15 ปีก่อน จนถึงปัจจุบัน จากโปรแกรมการบำบัดน้ำหล่อเย็น



ตารางที่ 3 การเปลี่ยนแปลงของการบำบัดน้ำหล่อเย็นที่ผ่านมา


         อย่างไรก็ตามระดับค่า pH สูง ๆ จะมีข้อเสียเปรียบดังนี้

         - ค่า pH สูง ๆ (โดยเฉพาะ ที่มากกว่า 9) จะเพิ่มการผุกร่อน ที่มีต่อทองแดงและโลหะชุบสังกะสี

         - ค่า pH สูง ๆ (โดยเฉพาะ กับน้ำกระด้างและกับการบำบัด ฟอสเฟต) ต้องการตัวยับยั้งตะกรัน ระดับสูง เป็นผลให้ราคาสารที่ใช้ บำบัดน้ำหล่อเย็นเพิ่มขึ้น

         - ค่า pH สูง ๆ จะลด ประสิทธิภาพของ Biocides หลาย ๆ ตัว รวมไปถึงคลอรีน ด้วย ซึ่งเป็นข้อจำกัดของ ประสิทธิภาพ Biocides โดยปกติ การเพิ่มราคา การควบคุมการ ชีววิทยาและการทำการควบคุม ทางชีววิทยาจะยากกว่ามาก

         - ตัวยับยั้ง ตะกรัน บางชนิดจะใช้เมื่อ pH สูง ๆ ในการ ผุกร่อนของโลหะผสมทองแดง โลหะ ชุบสังกะสี และแม้แต่โลหะเบา ตัวยับยั้งตะกรันเหล่านี้ อาจช่วย ให้เกิดตะกรันได้ ถ้าใช้งานใน ปริมาณน้อย แต่ถ้าใช้มากไปก็อาจ เป็นอันตรายได้

บทสรุป

         การเข้าในกลไก ทั้งการ ผุกร่อนและเทคโนโลยีใหม่ ๆ ของ การออกแบบระบบหล่อเย็นแบบ HVAC และการบำบัดน้ำ เป็นสิ่งจำเป็นที่ จะทำให้เกิดการ บำรุงรักษา ที่มีประสิทธิภาพและ เป็นการป้องกัน ส่วนประกอบ ทั้งหมด ในระบบวิศวกรและ ผู้ปฏิบัติการ ไม่ควรจะทำเพียงแค่ คาดการณ์ แต่ควรจะหาแนวทาง สำหรับอุปกรณ์ใหม่ ๆ และ เทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่อาจจะจำเป็น เพื่อหาแนวทางในการปฏิบัติการ อย่างเป็นเหตุเป็นผล ตามการ ปฏิบัติตามวิธีเหล่านี้ก่อน แล้ว จึงนำไปใช้ แนวทางใหม่ของ เทคโนโลยี การบำบัดน้ำนั้น อาจเป็นสิ่งจำเป็น แต่การนำมาใช้ ควรจะพิสูจน์ว่า หากผลที่ได้รับ ไม่เป็นไปตาม การคาดการณ์ จักได้ ทำการเปลี่ยนแปลงก่อน ที่จะเกิดการสูญเสียขึ้น ในระบบ และค่อยสรุปผล

เอกสารอ้างอิง

         ASHRAE JOURNAL , May 1999, VOL.41, NO.




News

สปส.ลดเก็บเงินสบทบ "ลูกจ้าง-นายจ้าง" เหลือ 3% เริ่ม 1 ก.ค.นี้ article
สกัด ปชช.แตกตื่นไข้หวัดหมู "มาร์ค" สั่งคุมเข้ม-งัดแผนด่วนรับมือ article
ยันหมูไทยไร้ไข้หวัด แนะรัฐงดนำเข้าเครื่องในหมูนอกทันที
ปตท.รับฟันค่าการตลาด 2 บ.โวยการลดราคา อย่าดูแบบวันต่อวัน
“กรณ์” เร่งโรดโชว์ ตปท.กล่อมนักลงทุน เน้นแจงข้อเท็จจริง ศก.-การเมือง
ประกาศกรมโรงงานอุตสาหกรรมเรื่อง หลักสูตรผู้ควบคุมประจำหม้อน้ำหรือหม้อต้มที่ใช้ของเหลวเป็นสื่อนำความร้อน พ.ศ. ๒๕๕๑
การประหยัดพลังงานโดยการปรับปรุงคุณภาพน้ำเติมถังน้ำป้อนของหม้อไอน้ำ
มารู้จักกับน้ำกันเถอะ article
เกร็ดลดโลกร้อน article
ภาวะโลกร้อน (Global Warming) article
รอบรู้สิ่งแวดล้อม พลังงานและสิ่งแวดล้อม article
LPG กับความปลอดภัยในการทำงาน
เล่าเรื่องเกี่ยวกับ : การทำงานของหม้อไอน้ำ
ทางเลือกสำหรับ Cooling Tower ในการบำบัดน้ำ
เชื้อแบคทีเรียลีจิโอเนลลาคืออะไร
มารู้จักกับ...สตีมแทรป( A Steam Trap Primer)
ทางเลือกสำหรับ Cooling Tower ในการบำบัดน้ำ
วิธีการหลีกเลี่ยงการเกิดปัญหาขึ้นในหม้อไอน้ำ
กรณีศึกษาอุบัติเหตุเพลิงไหม้โรงงานผลิตแป้งมันสำปะหลัง ที่มีการใช้หม้อต้มน้ำมันร้อน
การบํารุงรักษาหม้อไอนํ้ า
มาตรการความปลอดภัยเกี่ยวกับ หม้อไอน้ำและหม้อต้มฯ ปี 2549 article
การปรับแต่งคุณภาพน้ำ article
หม้อไอน้ำ article
กฎความปลอดภัยเกี่ยวกับหม้อน้ำ article
น้ำและไอน้ำ article
การนำ Condensate กลับมาใช้งาน article
การป้องกันและควบคุมหม้อไอน้ำ article
ความร่วมมือด้านพลังงานกับตะวันออกกลาง article
นิยามของทรัพยากรน้ำ article
ผลกระทบต่อทรัพยากรน้ำ article
ความร่วมมือด้านพลังงานไทย-จีน article
ประหยัดพลังงานภาคอุตสาหกรรม article
วิธีง่ายๆในการประหยัดไฟ article
ปัจจัยหลักที่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม article
การกำจัดของเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม article
ทำไมต้องใช้เคมี? article



dot
Oracle Chemical Ltd.,Part.
dot
bulletHome
bulletAbout us
bulletProducts
bulletServices
bulletNews
bulletท่านมีปัญหา เรามีคำตอบ
bulletContact us
dot
ค่ามาตรฐานต่างๆ
dot
bulletมาตรฐานคุณภาพน้ำประปาของการประปานครหลวง
bulletมาตรฐานคุณภาพน้ำใต้ดิน
bulletมาตรฐานคุณภาพน้ำทิ้งจากโรงงานและนิคมอุตสาหกรรม
bulletมาตรฐานอากาศเสียที่ระบายออกจากโรงงานอุตสาหกรรม
dot
บทความและข่าวสาร
dot
bulletทำไมต้องใช้เคมี ?
bulletสถาบันที่มีการฝึกอบรมหลักสูตร "ผู้ควบคุมประจำหม้อน้ำ"
bulletการป้องกันและควบคุมหม้อไอน้ำ
bulletการนำ Condensate กลับมาใช้งาน
bulletการผุกร่อนของเครื่องจักรที่เกิดจาก....น้ำ
bulletการป้องกันและควบคุมหม้อไอน้ำ
bulletกฎความปลอดภัยเกี่ยวกับหม้อน้ำ
bulletหม้อไอน้ำ
dot
หน่วยงานที่เกี่ยวข้อง
dot
bulletกระทรวงอุตสาหกรรม
bulletกรมโรงงาน กระทรวงอุตสาหกรรม
bulletสำนักโรงงานอุตสาหกรรมรายสาขา1 - 5
bulletสำนักโรงงานอุตสาหกรรมรายสาขา 6
bulletสำนักงานทะเบียนเครื่องจักรกลาง
bulletสำนักเทคโนโลยีความปลอดภัย
bulletสำนักเทคโนโลยีน้ำและการจัดการมลพิษโรงงาน
bulletสำนักควบคุมวัตถุอันตราย
bulletศูนย์ข้อมูลวัตถุอันตรายและเคมีภัณฑ์
bulletสถาบันเทคโนโลยีน้ำอุตสาหกรรม
bullet กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์
bulletสมาคมส่งเสริมความปลอดภัยและอนามัยในการทำงาน (ประเทศไทย)
bulletกรมควบคุมมลพิษ กระทรวงวิทยาศาสตร์ฯ
bulletกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน
bulletกระทรวงพลังงาน
bulletสถาบันพลังงานเพื่ออุตสาหกรรม
bulletสำนักส่งเสริมอุตสาหกรรมซอฟต์แวร์แห่งชาติ (SIPA)
bulletวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์
bulletสถาบันไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
dot
Downloads
dot
bulletDownload Catalog
bulletเอกสารรับรองความปลอดภัยการใช้หม้อไอน้ำ
bulletเอกสารรับรองความปลอดภัยในการใช้หม้อต้มที่ใช้ของเหลวเป็นสื่อนำความร้อน
bulletเอกสารรับรองความปลอดภัยในการใช้หม้อหม้ออบไอน้ำหรือภาชนะรับแรงดัน
bulletเอกสารขึ้นทะเบียนผู้ควบคุมหม้อไอน้ำ
bulletเอกสารต่อทะเบียนผู้ควบคุมหม้อไอน้ำ
dot
Links
dot
bulletreadyplant.com
bulletGoogle.co.th
bulletSanook.com
bulletKapook.com
bulletNECTEC




Copyright © 2010 All Rights Reserved.