การประยุกต์ใช้วิธีการเคลือบโลหะเพื่อลดการกัดกร่อนในฉนวน

ปัญหาการกัดกร่อนภายใต้ฉนวน (CUI) เป็นหนึ่งในภัยคุกคามที่ยิ่งใหญ่ที่สุดต่ออุตสาหกรรมทั่วโลก การใช้เปลือกโลหะด้านนอกช่วยปกป้องและแยกพื้นผิวของวัสดุออกจากสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตาม กระบวนการทำงานและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิโดยรอบเอื้อต่อการก่อตัวของน้ำและการกัดกร่อนภายใต้ฉนวน ที่

ที่ การเคลือบโลหะ เทคโนโลยีจึงกลายเป็นทางเลือกแรกในการป้องกัน/ลดการกัดกร่อนใต้ชั้นฉนวนพร้อมระบบเคลือบสารป้องกัน วิธีการนี้สร้างการเคลือบขั้นสูงที่ป้องกัน CUI และแสดงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมผ่านการประหยัดต้นทุนและการหยุดทำงาน

การกัดกร่อนใต้ฉนวนนั้นมาจากไหนกันแน่ และเพราะเหตุใด สเปรย์เคลือบอลูมิเนียมกันความร้อน วิธีการแก้ปัญหาที่ดีที่สุดสำหรับอุตสาหกรรมสมัยใหม่? ค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมในบทความด้านล่าง

การกัดกร่อนใต้ฉนวน (CUI): ภาพรวมของสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้

การกัดกร่อนภายใต้ฉนวน (CUI) เป็นหนึ่งในสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความล้มเหลวในอุตสาหกรรมการกลั่น ปิโตรเคมี พลังงาน และอุตสาหกรรมอื่นๆ ทั้งในชายฝั่งและนอกชายฝั่ง นอกจากนี้ยังเป็นรูปแบบการกัดกร่อนที่ท้าทายที่สุดในการตรวจสอบและควบคุม เนื่องจากปัญหาไม่ปรากฏในโครงสร้างฉนวน ซึ่งมักจะตรวจพบเฉพาะเมื่อถอดออกเพื่อตรวจสอบหรือบำรุงรักษาเท่านั้น การพ่นด้วยความร้อนเป็นโซลูชั่นชั้นนำในปัจจุบันเพื่อจัดการกับข้อกังวลนี้ เพื่อให้เข้าใจกระบวนการกัดกร่อนนี้ได้ดีขึ้น ด้านล่างนี้จะนำเสนอแนวคิด กลไก และสาเหตุของ CUI

What is Corrosion Under Insulation (CUI)?

In simple terms, corrosion under insulation (CUI) occurs due to the accumulation of moisture on the outer surface of insulated equipment. This problem leads to significant losses such as high maintenance and repair costs, time-consuming temporary production shutdowns.Many factors lead to CUI, and most are similar to other types of corrosion except in the environmental conditions in which they occur. Moisture accumulation and water ingress contribute largely to corrosion-related problems under CUI insulation.

Outside water enters the insulation system mainly due to breakage or damage in the insulation system. In addition, water from the inside due to the sealed environment of the insulation creates conditions that easily accumulate moisture on the surface of the insulation when the temperature changes higher or lower.

Because the insulation does not allow evaporation and acts as a carrier, water in one area moves through the insulation to another place, causing corrosion to spread faster. If not detected, the result of this CUI corrosion can lead to failure and shutdown a part/ the entire system.

2. กลไก CUI และความจำเป็นเร่งด่วนสำหรับโซลูชันการเคลือบโลหะที่ทันสมัย

การกัดกร่อนแบบหุ้มฉนวนเป็นคำที่หมายถึงกระบวนการกัดกร่อนต่างๆ เช่น:

• Electrochemical corrosion: การกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า: เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนไอออนที่มีประจุระหว่างขั้วบวกและแคโทดผ่านของเหลวในรูพรุนของฉนวน หลักการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเคมีสำหรับส่วนประกอบที่มีฤทธิ์กัดกร่อนปฐมภูมินั้นจำเป็นต้องมีองค์ประกอบสำคัญสี่ประการ ได้แก่ แอโนด (ในกรณีที่เกิดการกัดกร่อนและกระแสไหล) และแคโทด (ในกรณีที่ไม่เกิดการกัดกร่อน) การสึกหรอและการไหลของกระแส) อิเล็กโทรไลต์ (ตัวกลางที่สามารถนำกระแสด้วยกระแสไอออนิก ในกรณีนี้คือชั้นฉนวนที่มีน้ำ) และทางเดินโลหะที่ขั้วบวกและขั้วเชื่อมต่อกันเป็นลบทำให้กระแสไหลย้อนกลับและทำให้วงจรสมบูรณ์
• สภาพแวดล้อมที่เป็นกรด/ด่าง: : เกิดขึ้นเนื่องจากการรวมกันของความชื้นภายในและสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างหรือเป็นกรดในชั้นป้องกันของเส้นใยหรือประเภทเกรน เมื่ออุณหภูมิสูงเกิน 121 องศาเซลเซียส น้ำส่วนใหญ่จะระเหยและควบแน่นที่พื้นผิวของวัสดุฉนวน จากนั้นน้ำจะละลายด่าง/กรดเพื่อสร้างสารละลายที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
• Chloride: คลอไรด์: เกิดขึ้นบนพื้นผิวสแตนเลสซีรีส์ 300 เมื่อวัสดุฉนวนที่มีคลอไรด์รวมกับน้ำที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส ไอออนคลอไรด์เหล่านี้มักเกิดจากการระเหยของน้ำฝนหรือน้ำในระบบบ่มเมื่อเกิดเพลิงไหม้

Determining the cause of CUI to choose the proper metal coating technology

The appearance of CUI can be a challenge to predict, but basically, the effect of the equipment on corrosion under insulation depends on several critical factors as outlined below:

แหล่งน้ำ

แหล่งที่มาหลักสองแหล่งที่เกี่ยวข้องกับ CUI คือการบุกรุกจากแหล่งภายนอกและการควบแน่นภายใน น้ำไหลเข้ามาจากแหล่งภายนอก เช่น น้ำฝน กระแสน้ำที่ระบายออก สเปรย์ฉีดน้ำดับเพลิง หรือน้ำที่ไหลจากหอทำความเย็น น้ำภายนอกเข้าสู่ระบบฉนวนผ่านรอยแตกที่ก่อตัวเมื่อเวลาผ่านไป การควบแน่นเกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิของพื้นผิวโลหะต่ำกว่าจุดน้ำค้างของบรรยากาศ และทำให้เกิดของเหลวติดอยู่ระหว่างโลหะกับวัสดุฉนวน

อุณหภูมิ

กระบวนการกัดกร่อนของโลหะจะถูกเร่งให้เร็วขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้การเคลือบโลหะถูกทำลายเร็ว อิทธิพลของอุณหภูมิต่อการกัดกร่อนของโลหะมีความซับซ้อน ประการหนึ่ง การเพิ่มอุณหภูมิจะทำให้กระบวนการปฏิกิริยาเคมีเร็วขึ้น ในขณะที่ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าจะทำให้วัสดุเสื่อมโทรม ในทางกลับกัน อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจะช่วยเร่งการระเหยของชั้นสารละลายบนพื้นผิวของวัสดุ ส่งผลให้เวลากักเก็บความชื้นบนพื้นผิวโลหะลดลง ความสามารถในการละลายของออกซิเจนและก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอื่นๆ จะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ส่งผลให้อัตราการออกซิเดชั่นและการกัดกร่อนของพื้นผิวโลหะใต้ชั้นฉนวนถูกเร่งขึ้น

โซลูชั่นฉนวน

ความสามารถในการดูดซับความชื้น สารเคมี และฉนวนมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับการกัดกร่อนภายใต้ระบบฉนวน เป็นผลให้การเลือกวัสดุฉนวนที่เหมาะสมสำหรับระบบเป็นสิ่งสำคัญในการลดความเสี่ยงของการกัดกร่อนของฉนวน ฉนวนทำให้เกิดช่องว่างหรือรอยแยกวงแหวนเพื่อดักจับน้ำและตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอื่น ๆ โดยเฉพาะคลอไรด์ ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างที่มีค่า pH ระหว่าง 7 ถึง 11 คลอไรด์ไอออน (CI-) มีแนวโน้มที่จะขัดขวางการสร้างฟิล์ม (อัตราการกัดกร่อนขั้นต่ำ) ของเหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสมเหล็ก และทำให้เกิดการกัดกร่อนแบบรูเข็มในสารละลายกรด หากค่า pH น้อยกว่า 5.5 การกัดกร่อนจะมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อมีคลอไรด์

สภาพแวดล้อมภายนอก

อัตราการกัดกร่อนยังได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมภายนอกด้วย สภาพแวดล้อมทางทะเล สภาพอากาศที่ร้อนหรือชื้น และสภาพอากาศที่เปียกชื้น ล้วนส่งผลให้อัตรา CUI สูงขึ้น

วิธีการเคลือบโลหะเพื่อป้องกันการกัดกร่อนใต้ฉนวน

การเคลือบโลหะป้องกันการกัดกร่อนใต้ฉนวนถูกสร้างขึ้นเพื่อเป็น “ผู้ช่วย” ในการแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการกัดกร่อน เช่น ค่าบำรุงรักษาและการหยุดทำงานของเครื่องจักร อลูมิเนียมสเปรย์ความร้อนเป็นเทคโนโลยีที่ใช้ในภาคอุตสาหกรรมที่สำคัญๆ มากมาย รวมถึงการบินและอวกาศ ยานยนต์ การผลิตไฟฟ้า ปิโตรเคมี และโครงสร้างนอกชายฝั่ง สำหรับการเคลือบที่ทนต่อการสึกหรอและการกัดกร่อน ในบรรดาวิธีการเหล่านี้มีวิธีการพ่นด้วยความร้อนที่เป็นแบบอย่างในการป้องกันการกัดกร่อนภายใต้ชั้นที่ทำให้เสถียร – CUI เช่น:

Thermal spray aluminium coating – Advanced metal coating technology

สเปรย์ความร้อนอลูมิเนียม (TSA) สร้างการเคลือบป้องกันวัสดุเมื่อสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงพร้อมคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม นี้ เคลือบโลหะ ให้การป้องกันการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูงถึง 660 องศาเซลเซียส (จุดหลอมเหลวของอลูมิเนียม) คุณสมบัติที่โดดเด่น เช่น ความแข็งแรงสูง อายุการใช้งานยาวนาน และความต้องการการบำรุงรักษาต่ำ ทำให้การเคลือบ TSA เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการก่อสร้างทางทะเลและนอกชายฝั่ง เช่น อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่ง มีความทนทานสูง

The highly durable สเปรย์ความร้อนอลูมิเนียม การเคลือบผิว น้ำยาป้องกันการกัดกร่อน ให้การป้องกันที่ครอบคลุม ป้องกันการกัดกร่อน และเพิ่มอายุการใช้งานอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับการเคลือบป้องกันแบบทั่วไป ตามรายงาน การเคลือบ TSA ที่มีความหนา 200µm จะให้อายุการใช้งานมากกว่า 30 ปีในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนซึ่งตั้งอยู่ใต้น้ำโดยตรงของโครงสร้างทางทะเล กลไกการป้องกันการกัดกร่อน: การเคลือบสเปรย์อลูมิเนียมมีโครงสร้างของแผ่นอลูมิเนียม ล้อมรอบด้วยอลูมิเนียมออกไซด์ - ชั้นออกไซด์บาง ๆ ทำหน้าที่เป็นสารเคลือบกั้นที่ทนทานต่อความเสียหายเป็นรูพรุนและการกัดเซาะ

Thermal Spray Zinc – The metal coating method with optimal surface protection

ด้วยคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนที่น่าประทับใจ สังกะสีจึงมักถูกเลือกให้เป็นสารเคลือบป้องกันสำหรับสารเคลือบและวัสดุต่างๆ ภายใต้สภาพแวดล้อมที่รุนแรง การเคลือบสังกะสีมีประสิทธิภาพสูง เคลือบโลหะ วิธีป้องกันการกัดกร่อน นอกจากนี้ยังช่วยให้การเคลือบหนาขึ้น ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของส่วนประกอบ ช่วยให้ทำงานได้ดีในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

Corrosion Protection Mechanism: กลไกการป้องกันการกัดกร่อน: สังกะสีทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดบูชายัญเพื่อปกป้องวัสดุภายใน ในทางกลับกันจะทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันองค์ประกอบที่มีฤทธิ์กัดกร่อน คุณสมบัติการเสียสละสูงของการเคลือบสังกะสีช่วยป้องกันแคโทดบนพื้นผิวเหล็ก นอกจากนี้ ยังผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่ไม่ละลายน้ำ ป้องกันความพรุนของสารเคลือบที่พ่นด้วยความร้อน จึงจำกัดการกัดกร่อนของสารตั้งต้นโดยป้องกันไม่ให้ตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนแทรกซึมเข้าไปในสารเคลือบที่ถูกเปิดเผยด้วยพื้นหลังโลหะ

Flame Spraying – Thermal spray aluminium with a flame of the combustible gas

กระบวนการพ่นไฟใช้พลังงานเคมีเนื่องจากอุณหภูมิการเผาไหม้สูงจากอะเซทิลีนกับออกซิเจนทำให้เกิดประกายไฟที่อุณหภูมิสูง วัสดุรวมทั้งผงสเปรย์และเชื้อเพลิงเผาไหม้จะถูกฉีด ละลาย และเร่งไปยังพื้นผิวของวัสดุโดยกระแสก๊าซที่ขยายตัว โดยทั่วไปความเร็วเจ็ทจะต่ำกว่า 100 เมตร/วินาที ทำให้เกิดความเร็วอนุภาคสูงถึง 80 เมตร/วินาที อุณหภูมิของประกายไฟมักจะสูงกว่า 2,500 องศาเซลเซียส นี้ เคลือบโลหะ process typically allows for lamella coatings to have a density of 85 – 90%.

The flame will be adjusted during the spraying process, and usually, only a few square meters of coating is done at a time for easy temperature control. When the coating is finished, it will be fired with a flame. Flamethrower systems are usually manually operated but can be semi-automated or fully automated if required. The cost of materials and techniques of flame spraying is generally lower than that of arc spraying, but the cost of implementation is usually higher. The amount of material that สเปรย์ความร้อนอลูมิเนียม ด้วยกระบวนการพ่นไฟสามารถพ่นได้ยังถูกจำกัดด้วยขนาดของเส้นลวดและวัสดุอีกด้วย

Arc Spraying – Metal coating technology recovers the surface of the material

การพ่นอาร์คเกี่ยวข้องกับการสร้างส่วนโค้งที่เบี่ยงเบนทางไฟฟ้าระหว่างปลายของตัวนำหลอมเหลว วัสดุที่หลอมละลายจะถูกทำให้เป็นอะตอมโดยใช้อากาศอัดความเร็วสูงเพื่อเร่งอนุภาคให้เข้าสู่พื้นผิวที่จะเคลือบ ระบบประกอบด้วยปืนสเปรย์ ระบบป้อน และแหล่งจ่ายไฟ การรวมกันของอุณหภูมิส่วนโค้งสูง (6000 K) และความเร็วของอนุภาคมากกว่า 100 m/s ทำให้การเคลือบอาร์คสเปรย์มีความแข็งแรงในการยึดเกาะที่เหนือกว่าและความพรุนต่ำกว่าเมื่อเทียบกับ สเปรย์เคลือบอลูมิเนียมความร้อน by the flame mentioned above.

With valuable benefits and outstanding advantages, เคลือบโลหะ methods by thermal spraying are being widely applied in mechanical engineering, anti-corrosion, functional surface coating, machine manufacturing, machining, decoration, fine arts, etc. In addition to preventing corrosion, thermal coating technology also helps businesses to save materials, prolong the life of metal surfaces, and cut shutdown time and transportation costs operation and maintenance.

The thermal spray coating method provided by VIVABLAST has outstanding advantages such as saving materials, effectively extending metal lifetime, and reducing downtime machine stop and warranty cost will be the best choice for you.

ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ บริการป้องกันการกัดกร่อนของ VIVABLAST โดยใช้วิธีการพ่นด้วยความร้อน