การกัดกร่อนของท่อชุบสังกะสีเกิดขึ้นเมื่อชั้นเคลือบสังกะสีที่ป้องกันการกัดกร่อนเสื่อมสภาพ ทำให้เหล็กกล้าที่อยู่ด้านล่างถูกเปิดเผยต่อปัจจัยแวดล้อม กระบวนการทางไฟฟ้าเคมีนี้ส่งผลให้โครงสร้างเสียหายและทำให้ระบบท่อและระบบอุตสาหกรรมใช้งานได้ไม่นาน
การกัดกร่อนของท่อชุบสังกะสีเกี่ยวข้องกับกระบวนการออกซิเดชันของสังกะสีที่ทำหน้าที่ปกป้องเหล็กกล้า เมื่อผ่านการใช้งานไปนาน ความชื้นและแร่ธาตุจะทำลายชั้นเคลือบและเริ่มเกิดสนิม มีประเภทต่าง ๆ ดังนี้:
ปัจจัยสำคัญ 3 ประการที่ทำให้เกิดการกัดกร่อน:
น้ำที่มีระดับออกซิเจนละลายสูง (มากกว่า 4 ppm) และมีค่า pH ต่ำ ทำให้เกิดการกัดกร่อนได้เร็วขึ้นถึง 300% เมื่อเทียบกับสภาพแวดล้อมที่เป็นกลาง แร่ธาตุในน้ำกระด้างอย่างแคลเซียมและแมกนีเซียมจะก่อตัวเป็นคราบตะกรันที่กักเก็บสารกัดกร่อนไว้บนพื้นผิวโลหะ ทำให้เกิดการเสื่อมสภาพเฉพาะจุดอย่างรวดเร็ว
แม้ว่าการป้องกันแบบสังเวยของสังกะสีมักจะมีอายุการใช้งาน 40–70 ปี แต่ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงจะทำให้อายุการใช้งานลดลงอย่างมาก ในดินที่มีความเป็นกรด (pH 4–5) สังกะสีจะเสื่อมสภาพเร็วกว่าในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างถึง 15 เท่า ซึ่งอาจทำให้เหล็กกล้าถูกเปิดเผยภายใน 5–10 ปี แทนที่จะเป็นหลายทศวรรษ
สัญญาณแรกของการกัดกร่อนมักเป็นจุดสนิมหรือสังกะสีลอกล่อนเป็นหย่อมๆ พื้นผิวที่ขรุขระหรือคราบผงสีขาวแสดงว่าสังกะสีกำลังเสื่อมสภาพอย่างต่อเนื่อง ตามรายงานของ NACE International ปี 2024 พบว่า 42% ของท่อที่เกิดความล้มเหลวมีสาเหตุมาจากการกัดกร่อนบนพื้นผิวที่ไม่ได้รับการแก้ไข
อนุภาคออกไซด์ของเหล็กที่หลุดออกมาจากท่อที่ถูกกัดกร่อนทำให้น้ำมีสีเหลืองหรือสีน้ำตาล การมีรสชาติคล้ายโลหะมักเกิดขึ้นเมื่อสังกะสีละลายมากกว่า 5 มิลลิกรัมต่อลิตร ซึ่งเป็นมาตรฐานรองของ EPA บ่งชี้ว่าสารเคลือบได้เสื่อมสภาพจนถึงขั้นรุนแรงแล้ว
สนิมและแร่ธาตุสะสมในท่อที่ผุพังในอัตรา 0.5–2 มม. ต่อปี ทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางภายในลดลง 15–30% (AWWA 2023) การลดลงของแรงดันน้ำอย่างฉับพลันในอุปกรณ์หลายจุดมักบ่งชี้ว่ามีส่วนของท่อชุบสังกะสีที่ถูกอุดตัน
การกัดกร่อนทำให้ผนังท่อและข้อต่ออ่อนแอ ทำให้เกิดการรั่วซึมบ่อยขึ้นถึงสามเท่าเมื่อเทียบกับระบบปกติ ข้อต่อแบบข้อศอกและข้อต่อแบบเกลียวมีความเปราะบางเป็นพิเศษ โดยเกิดความล้มเหลวเร็วขึ้น 58% เมื่อเทียบกับท่อตรง (Plumbing Systems & Design 2024)
รักษาค่า pH ของน้ำระหว่าง 6.5 ถึง 8.5 เพื่อลดอัตราการกัดกร่อนลงได้ถึง 70% เมื่อปริมาณออกซิเจนละลายมากกว่า 2 ppm ให้ใช้สารจับออกซิเจน (oxygen scavengers) หรือสารยับยั้งที่มีส่วนประกอบของซิลิเกตเพื่อควบคุมปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี สำหรับน้ำที่มีความกัดกร่อนสูง (สารละลายทั้งหมดมากกว่า 500 มก./ลิตร) ควรทำการทดสอบประจำปีและปรับปรุงมาตรการบำบัดเพื่อป้องกันการสังกะสีหมดไปก่อนวัย
ทำการเคลือบอีพ็อกซีหรือพอลิยูรีเทนบริเวณที่มีความเสี่ยงสูง เช่น ข้อต่อและจุดงอ เพื่อยืดอายุการใช้งานให้เพิ่มขึ้น 15–20 ปี ควรหุ้มฉนวนท่อในสภาพแวดล้อมที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเกิน ±20°F เพื่อป้องกันการควบแน่น สำหรับการติดตั้งใต้ดิน ให้ใช้ขั้วไฟฟ้าเชิงบวกแบบสังเวยร่วมกับการหุ้มพอลิเอทิลีนสองชั้นเพื่อเพิ่มการป้องกัน
ติดตั้งข้อต่อไดอิเล็กตริกระหว่างท่อชุบสังกะสีกับชิ้นส่วนทองแดงเพื่อตัดการไหลของอิเล็กตรอน—สิ่งนี้มีความสำคัญเนื่องจากระบบที่ใช้วัสดุโลหะหลายชนิดจะเกิดการกัดกร่อนเร็วกว่าถึงสามเท่า เมื่อเชื่อมต่อกับเหล็กกล้าไร้สนิม ให้ใช้แหวนยางที่ไม่นำไฟฟ้า และเว้นระยะห่างอย่างน้อย 12 นิ้วในสภาพที่มีความชื้น หลีกเลี่ยงการสัมผัสโดยตรงกับไม้อัดที่ใช้สารกันเสียจากทองแดง
ควรวางท่อในแนวระดับเอียง 2°–5° เพื่อป้องกันการขังของน้ำ ควรใช้ข้อต่อแบบร่องแทนการต่อแบบเกลียวในพื้นที่ที่มีแรงเครียดสูง ลดความเสี่ยงที่ท่อจะเกิดปัญหาได้ถึง 40% หลังจากตัดท่อแล้ว ควรทาด้วยสีที่มีส่วนผสมของสังกะสีสูง (มีสังกะสีไม่น้อยกว่า 85%) และทิ้งไว้ให้แห้งแข็งตัวเป็นเวลา 72 ชั่วโมง ก่อนที่จะเพิ่มแรงดันในระบบ
การบำรุงรักษาท่อชุบสังกะสีเป็นประจำสามารถยืดอายุการใช้งานได้ยาวนานขึ้น 15–20 ปี (NACE International 2022)
ระบบที่มีความเสี่ยงสูงควรตรวจสอบทุกไตรมาส ส่วนท่อที่ใช้ทั่วไปควรประเมินปีละครั้ง ใช้วิธีการประเมินแบบเป็นลำดับขั้น:
| วิธี | ความถี่ | ตัวชี้วัดสำคัญ |
|---|---|---|
| การประเมินด้วยสายตา | รายไตรมาส | สนิมบนพื้นผิว ความสมบูรณ์ของข้อต่อ |
| การทดสอบความหนาด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง | ทุกสองปี | การลดลงของความหนาผนังท่อ |
| การวิเคราะห์ทางเคมีของน้ำ | ทุกปี | pH (ค่าที่เหมาะสม 6.5–8.5), ระดับคลอไรด์ |
เริ่มการตรวจสอบในพื้นที่เสี่ยงสูง: รอยต่อแบบเกลียว มุมโค้ง และส่วนที่สัมผัสน้ำ
สำหรับสนิทที่ยังอยู่ในระยะเริ่มต้น ให้ใช้แปรงไนลอน (เม็ดขัดขนาด Ø500) หรือสารละลายกรดซิตริก 5% หลีกเลี่ยงการขัดด้วยกระดาษทรายแบบรุนแรง ซึ่งจะทำให้ชั้นสังกะสีหลุดออก และเพิ่มอัตราการเสื่อมสภาพของเหล็กกล้าฐานถึง 300% (ASTM A123-2023) ผงฟูแบบ paste สามารถใช้ในการทำให้สารตกค้างที่เป็นกรดเป็นกลางได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยไม่ทำลายชั้นชุบสังกะสีที่ยังสมบูรณ์
การบันทึกข้อมูลในระบบดิจิทัลที่ติดตาม:
ระบบที่มีประวัติการบำรุงรักษาอย่างเป็นระบบ มีค่าใช้จ่ายในการซ่อมฉุกเฉินต่ำกว่าถึง 40% (Materials Performance 2023)
แผนการบำรุงรักษาที่มีโครงสร้างช่วยเพิ่มอายุการใช้งาน ช่วงเวลาที่แนะนำ:
ปรับความถี่ในการตรวจสอบตามคุณภาพน้ำ—ระบบที่มีค่า pH ต่ำกว่า 6.5 หรือค่า TDS เกิน 500 ppm อาจจำเป็นต้องประเมินการเคลือบสังกะสีสองครั้งต่อปี
ติดตามตัวชี้วัดหลักเพื่อยืนยันผลการบำรุงรักษา:
| เมตริก | เส้นฐาน | เป้าหมายหลังการบำรุงรักษา | วิธีการตรวจสอบ |
|---|---|---|---|
| ความดันน้ํา | 55 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (PSI) | ความเสถียร ±5% | การบันทึกค่าด้วยมาตรวัดแบบดิจิทัล |
| ความหนาของชั้นเคลือบสังกะสี | 85 ไมครอน (µm) | อย่างน้อย 60 ไมครอน (µm) | เครื่องวัดความหนาแบบอัลตราโซนิก |
| ความเข้มข้นของอนุภาค | <0.5 NTU | ≤0.3 NTU | การสุ่มตัวอย่างด้วยเครื่องวัดความขุ่น |
วิธีการนี้ที่อ้างอิงข้อมูลช่วยยืนยันถึงประสิทธิภาพ และเป็นแนวทางสำหรับการปรับปรุงในระยะยาว
เมืองสปริงฟิลด์ในเขตมิดเวสต์เริ่มนำเทคนิคเหล่านี้มาใช้ตั้งแต่ปี 2018 เพื่อแก้ไขปัญหาท่อชุบสังกะสีเก่าที่ทอดยาวกว่า 12 ไมล์ โดยพวกเขาติดตามตรวจสอบการไหลของน้ำทุกสองสัปดาห์ ทำการตรวจสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงปีละครั้งเพื่อประเมินความหนาของท่อ และดำเนินการซ่อมแซมทันทีที่พบว่าชั้นเคลือบสังกะสีลดลงต่ำกว่า 50 ไมครอน ความพยายามเหล่านี้ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนท่อลงได้เกือบสองในสามภายในระยะเวลา 5 ปี ในขณะที่รักษาระดับการรั่วซึมไว้ได้ที่ระดับเพียง 0.2% ผลลัพธ์ที่ได้แสดงให้เห็นว่า การบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอยังสามารถเอาชนะจุดอ่อนของท่อเหล็กชุบสังกะสีแบบเก่าที่เมืองต่างๆ ยังคงพึ่งพาอยู่ในปัจจุบัน
ประเภทหลักๆ ได้แก่ การกัดกร่อนแบบสม่ำเสมอ (uniform corrosion) การกัดกร่อนแบบเป็นหลุม (pitting corrosion) และการกัดกร่อนแบบไฟฟ้า (galvanic corrosion)
สัญญาณเตือนในระยะแรก ได้แก่ สนิมที่มองเห็นได้ เศษสีลอกล่อน น้ำมีสีเปลี่ยนไป มีรสโลหะ แรงดันน้ำลดลง และการรั่วซึมบ่อยครั้ง
มาตรการป้องกัน ได้แก่ การควบคุมระดับ pH ของน้ำ การทาสารเคลือบป้องกัน การใช้วัสดุที่เข้ากันได้ และการติดตั้งให้ถูกต้อง
ระบบที่มีความเสี่ยงสูงควรตรวจสอบทุกไตรมาส ส่วนท่อที่ใช้ทั่วไปควรประเมินทุกปี
การบำรุงรักษาเชิงรุกสามารถยืดอายุการใช้งานของท่อ ลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซม และเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบ
ลิขสิทธิ์ © 2025 โดย Bao-Wu(Tianjin) Import & Export Co.,Ltd. - นโยบายความเป็นส่วนตัว
EN
