การกัดกร่อนแบบรอยแยก (Crevice Corrosion)
การกัดกร่อนแบบรอยแยก (crevice corrosion) คือ รูปแบบหนึ่งของการกัดกร่อนเฉพาะจุด ที่มักเกิดขึ้นในบริเวณที่มีช่องว่างแคบ หรือซอกที่ถูกปิดทึบ เช่น รอยต่อของชิ้นส่วนโลหะ ฝา ปะเก็น (gasket) หรือบริเวณใต้ชั้นตะกอนต่างๆ ในโลหะ เมื่ออากาศ (ออกซิเจน) เข้าไม่ถึงอย่างสม่ำเสมอ จึงทำให้เกิดสภาวะที่โลหะถูกกัดกร่อนได้เร็วกว่า (ในขณะที่ส่วนที่อยู่ภายนอกยังถูกปกป้องอยู่) ต่างจากการกัดกร่อนแบบทั่วไปที่เกิดทั่วทั้งพื้นผิวโลหะ การกัดกร่อนแบบซอกนั้นจะซ่อนตัวอยู่ในจุดที่มองไม่เห็นได้ง่าย และอาจก่อให้เกิดความเสียหายที่ไม่คาดคิดได้หากไม่ตรวจสอบอย่างดี
1. นิยามของ Crevice Corrosion
- เป็นการกัดกร่อนเฉพาะจุดที่เกิดภายในซอก ช่องว่าง หรือรอยต่อของโลหะ เช่น ระหว่างชิ้นส่วนที่ประกบกัน ใต้ฝาปิด ใต้ปะเก็น (gasket) หรือที่มีตะกอนสะสม
- จุดเริ่มต้นมักเล็กมาก (บางครั้งเป็นไมโครเมตร) แต่เมื่อเกิดแล้วอัตราการสูญเสียโลหะอาจสูงมาก
- พื้นที่ที่มีการไหลของอากาศ (ออกซิเจน) ถูกจำกัด ทำให้เกิดเซลล์การกัดกร่อนแบบต่างศักย์อากาศ (differential aeration cell) จากการสัมผัสกันของวัสดุโลหะสองชนิดที่มีศักย์ไฟฟ้าแตกต่างกัน
2. สาเหตุของ Crevice Corrosion
ปัจจัยหลักที่ทำให้เกิดและเร่งการกัดกร่อนแบบนี้ ได้แก่
- การเข้าออกของออกซิเจนถูกจำกัด : ช่องแคบหรือซอกที่ถูกปิด ทำให้ออกซิเจนเข้าไม่ถึง ทำให้บริเวณภายในกลายเป็นขั้วบวก (anode) และถูกกัดกร่อน
- ความชื้นและสิ่งสกปรกสะสม : น้ำ เกลือ หรือสิ่งปนเปื้อนอื่น ๆ ที่อยู่ในซอกจะส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาทางไฟฟ้าเคมีได้เร็วขึ้น
- วัสดุของโลหะ : โลหะที่สร้างชั้นป้องกันตัวเอง (passive film) อย่างสเตนเลส หรืออลูมิเนียม เมื่ออยู่ในซอกที่ออกซิเจนลดลง ชั้นป้องกันอาจสลายตัวได้ง่าย
- อุณหภูมิสูง : อุณหภูมิที่สูงจะเพิ่มความเร็วของปฏิกิริยาเคมีและการเคลื่อนที่ของไอออนในซอก
- การออกแบบที่ไม่ดี / รอยต่อ : รอยต่อ แนวประกบ ข้อต่อที่ออกแบบไม่เหมาะสม ทำให้เกิดซอกหรือช่องเล็ก ๆ ที่จับน้ำหรือสิ่งปนเปื้อนได้ง่าย
3. ผลกระทบจาก Crevice Corrosion
ผลกระทบที่เกิดขึ้นได้มีดังนี้
- โครงสร้างถูกทำลายอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะในจุดที่ซ่อนอยู่ เช่น ท่อหรือรอยต่อ ทำให้เกิดการรั่ว, แตกร้าว หรือความแข็งแรงลดลง
- อายุการใช้งานสั้นลง เพราะชิ้นส่วนถูกกัดกร่อนเร็วขึ้น
- ความเสี่ยงด้านความปลอดภัยเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมทะเล, เคมี หรือโครงสร้างพื้นฐาน ที่มีซอกและรอยต่อจำนวนมาก
- ต้นทุนทางการเงินสูงขึ้น มีค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซม ตรวจสอบเพิ่ม และหยุดการผลิตได้
- อาจเกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม หากอุปกรณ์รั่วหรือแตกในพื้นที่เสี่ยง
4. การป้องกันด้วยเทคโนโลยี VCI
หนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพ คือ การใช้เทคโนโลยี VCI (Volatile Corrosion Inhibitor) ซึ่งสารจะระเหยจะแพร่เข้าไปในซอก ช่องว่าง เพื่อสร้างชั้นฟิล์มบางๆ บนพื้นผิวโลหะ ทำให้ช่วยยับยั้งการกัดกร่อนแบบซอก
ข้อได้เปรียบของ VCI ได้แก่
- ลดต้นทุนซ่อมบำรุงได้ เพราะสามารถป้องกันล่วงหน้า
- เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม (ในกรณีของ GreenVCI) เพราะเน้นสูตรที่ย่อยสลายได้และไม่มีสารอันตราย
- ใช้ได้ในอุตสาหกรรมหลายประเภท เช่น ยานยนต์ แท่นขุดเจาะกลางทะเล เครื่องจักรกลหนัก เพราะสามารถครอบคลุมซอกที่เข้าถึงยาก
5. สรุป
การกัดกร่อนแบบซอก (crevice corrosion) เป็นภัยเงียบที่มักเกิดในจุดที่มองไม่เห็น และเมื่อเกิดแล้วอาจพัฒนาได้อย่างรวดเร็ว แต่หากเข้าใจสาเหตุและวิธีป้องกันได้อย่างถูกต้อง ก็สามารถลดความเสี่ยงได้อย่างมาก การเลือกใช้เทคโนโลยี VCI ในจุดที่ซอก ช่องว่าง รอยต่อ หรือรอยแยกต่างๆ ถือว่าเป็นการเลือกที่คุ้มค่า เพื่อปกป้องโลหะและยืดอายุการใช้งานให้นานขึ้น
อ้างอิงข้อมูลจาก https://greenvci.com/crevice-corrosion