การกัดกร่อนในดิน – การกัดกร่อนของโลหะและเหล็กในดิน
การกัดกร่อนของดินคือกระบวนการทำลายโลหะและโลหะผสมที่สัมผัสกับพื้นดินโดยตรง ซึ่งส่งผลกระทบต่อสิ่งต่างๆ มากมาย เช่น ท่อส่งใต้ดิน ถังเก็บ เสาเข็มฐานราก โครงสร้างเหล็ก ระบบประปาและก๊าซ ระบบสายดิน และโครงสร้างพื้นฐานใต้ดินอื่นๆ ดินเป็นสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนเป็นพิเศษ เนื่องจากคุณสมบัติทางเคมี ทางกายภาพ และทางชีวภาพของดินสามารถเปลี่ยนแปลงได้แม้ในระยะทางสั้นๆ
ความสามารถในการกัดกร่อนของดินถูกกำหนดโดยปัจจัยต่างๆ เช่น ความชื้น ความต้านทานไฟฟ้า ปริมาณเกลือที่ละลายในน้ำ ค่า pH การเข้าถึงออกซิเจน การซึมผ่าน องค์ประกอบแร่ธาตุ การมีอยู่ของจุลินทรีย์ และกระแสไฟฟ้าที่ไหลผิดปกติ ความไม่สม่ำเสมอของดินก็มีความสำคัญเช่นกัน ธาตุชนิดเดียวกันสามารถไหลผ่านชั้นดินที่มีคุณสมบัติแตกต่างกัน ซึ่งเอื้อต่อการก่อตัวของเซลล์การกัดกร่อนเฉพาะจุด
เหตุใดโลหะจึงเกิดการกัดกร่อนในดิน?
ดินชื้นสามารถทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรไลต์ ทำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้าได้ บริเวณแอโนดและแคโทดสามารถก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวของโลหะที่ฝังอยู่ ในบริเวณแอโนด การออกซิเดชันของโลหะและการสูญเสียโลหะอย่างค่อยเป็นค่อยไปจะเกิดขึ้น ในขณะที่ปฏิกิริยาแคโทดจะเกิดขึ้นที่อื่นบนพื้นผิว
การกระจายตัวของบริเวณแอโนดและแคโทดขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมในพื้นที่ ความแตกต่างของความชื้น ปริมาณออกซิเจน ความเค็ม ค่า pH และองค์ประกอบของดิน อาจทำให้แต่ละส่วนของโครงสร้างเดียวกันมีพฤติกรรมทางเคมีไฟฟ้าแตกต่างกัน ส่งผลให้การกัดกร่อนของดินอาจเกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอหรือเกิดขึ้นเฉพาะจุดก็ได้
ปัจจัยสำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อการกัดเซาะดิน
| ชินนิค | ความสำคัญของการกัดกร่อน |
|---|---|
| ความชื้น | ช่วยให้เกิดการก่อตัวของอิเล็กโทรไลต์และการขนส่งไอออน ดินที่แห้งมากและดินที่อิ่มตัวด้วยน้ำอย่างสมบูรณ์อาจมีพฤติกรรมแตกต่างจากดินที่เปียกชื้นเป็นระยะๆ |
| ความต้านทานของดิน | ค่าความต้านทานต่ำโดยทั่วไปหมายความว่าดินนั้นมีความสามารถในการนำไฟฟ้าได้ดีกว่า และเป็นตัวบ่งชี้สำคัญถึงศักยภาพในการกัดกร่อน |
| pH | มีอิทธิพลต่อปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้า ความเสถียรของผลิตภัณฑ์การกัดกร่อน และพฤติกรรมของชั้นป้องกัน |
| คลอคี | การเพิ่มค่าการนำไฟฟ้าของอิเล็กโทรไลต์อาจเพิ่มความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนเฉพาะจุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเหล็กกล้าไร้สนิม |
| กำมะถัน | พวกมันมีอิทธิพลต่อองค์ประกอบทางเคมีของสิ่งแวดล้อม และอาจมีความสำคัญในกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมทางจุลชีววิทยาด้วย |
| ออกซิเจน | ความแตกต่างของปริมาณออกซิเจนสามารถนำไปสู่การก่อตัวของเซลล์การเติมอากาศที่แตกต่างกันได้ |
| จุลินทรีย์ | สามารถเปลี่ยนแปลงสภาวะทางเคมีและไฟฟ้าเคมีในพื้นที่ และมีส่วนร่วมในการพัฒนา MIC ได้ |
| กระแสไฟฟ้าจร | สิ่งเหล่านี้สามารถทำให้เกิดการสูญเสียโลหะเฉพาะจุดอย่างรุนแรงในบริเวณที่กระแสไฟฟ้าไหลออกจากโครงสร้างได้ |
| ความไม่สม่ำเสมอของดิน | คุณสมบัติของดินที่แตกต่างกันไปตามโครงสร้างอาจนำไปสู่การก่อตัวของเซลล์การกัดกร่อนขนาดใหญ่ได้ |
ความต้านทานของดินและความเสี่ยงต่อการกัดกร่อน
ค่าความต้านทานไฟฟ้าของดินเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการประเมินสภาพแวดล้อมใต้ดิน ค่านี้บ่งบอกถึงความสามารถของดินในการต้านทานการไหลของกระแสไฟฟ้า โดยทั่วไปแล้ว ดินที่มีความชื้นและเกลือละลายสูงจะมีค่าความต้านทานไฟฟ้าต่ำกว่าดินทรายแห้ง
ค่าความต้านทานต่ำสามารถส่งเสริมการไหลของกระแสกัดกร่อนได้ และจึงเป็นสัญญาณบ่งบอกถึงความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม การประเมินความกัดกร่อนของดินไม่ควรพิจารณาจากค่าความต้านทานเพียงอย่างเดียว ต้องพิจารณาปัจจัยอื่นๆ ด้วย เช่น ความชื้น ค่า pH องค์ประกอบของไอออน ปริมาณออกซิเจน จุลินทรีย์ และกระแสไฟฟ้าที่รั่วไหล
ความชื้นในดิน
น้ำที่อยู่ในรูพรุนของดินช่วยอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนที่ของไอออนและการก่อตัวของอิเล็กโทรไลต์บนพื้นผิวโลหะ ดังนั้นปริมาณความชื้นจึงมีความสำคัญต่อกระบวนการกัดกร่อนทางไฟฟ้าเคมี
อย่างไรก็ตาม ความสัมพันธ์ระหว่างความชื้นและอัตราการกัดกร่อนนั้นไม่ใช่ความสัมพันธ์เชิงเส้นตรง ในดินที่แห้งมาก ค่าการนำไฟฟ้าของไอออนจะต่ำ เมื่อความชื้นเพิ่มขึ้น ค่าการนำไฟฟ้าโดยทั่วไปก็จะเพิ่มขึ้น แต่ที่ระดับความอิ่มตัวของน้ำสูงมาก การเข้าถึงออกซิเจนไปยังพื้นผิวอาจลดลง ดังนั้น ผลลัพธ์สุดท้ายของการกัดกร่อนจึงขึ้นอยู่กับความสมดุลระหว่างค่าการนำไฟฟ้าของอิเล็กโทรไลต์และการขนส่งของสารทำปฏิกิริยา
เซลล์เติมอากาศแบบแยกส่วน
ปรากฏการณ์หนึ่งที่เกิดขึ้นในดินคือการก่อตัวของเซลล์ซึ่งเป็นผลมาจากการเข้าถึงออกซิเจนที่แตกต่างกันในส่วนต่างๆ ของพื้นผิวโลหะ ส่วนที่อยู่ในดินที่มีการระบายอากาศดีและซึมผ่านได้ อาจมีสภาวะทางเคมีไฟฟ้าที่แตกต่างจากส่วนที่อยู่ในดินที่อัดแน่น ชื้น หรือปกคลุมด้วยตะกอน
ความแตกต่างดังกล่าวอาจนำไปสู่การแยกบริเวณขั้วบวกและขั้วลบออกจากกันด้วยระยะทางที่ค่อนข้างมาก ส่งผลให้เกิดการสูญเสียวัสดุอย่างรุนแรงในส่วนใดส่วนหนึ่งของโครงสร้าง แม้ว่าชิ้นส่วนทั้งหมดจะทำจากวัสดุชนิดเดียวกันก็ตาม
อิทธิพลของค่า pH ในดิน
ค่า pH ของดินมีอิทธิพลต่อปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้าและความเสถียรของผลิตภัณฑ์การกัดกร่อน ในกรณีของเหล็กกล้าคาร์บอน สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดสูงสามารถเพิ่มอัตราการกัดกร่อนได้ พฤติกรรมของเหล็กกล้าไร้สนิมยังขึ้นอยู่กับความเสถียรของชั้นพาสซีฟและการมีอยู่ของไอออนที่ก่อให้เกิดการกัดกร่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งคลอไรด์
อย่างไรก็ตาม ค่า pH เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะกำหนดความรุนแรงของการกัดกร่อนของดินได้ ดินสองชนิดที่มีค่า pH ใกล้เคียงกันอาจแตกต่างกันในด้านความต้านทานไฟฟ้า ปริมาณคลอไรด์และซัลเฟต ปริมาณความชื้น และปริมาณออกซิเจน และส่งผลให้เกิดอัตราและประเภทของการกัดกร่อนที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง
คลอไรด์และเกลือที่ละลายอยู่ในดิน
เกลือที่ละลายในน้ำจะเพิ่มการนำไฟฟ้าของน้ำในรูพรุนของดิน คลอไรด์มีความสำคัญเป็นพิเศษ เนื่องจากสามารถทำให้ชั้นพาสซีฟของสแตนเลสไม่เสถียรและเพิ่มความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมและแบบรอยแตกได้
คลอไรด์สามารถเกิดขึ้นได้จากส่วนประกอบตามธรรมชาติของดิน น้ำใต้ดิน สภาพแวดล้อมชายฝั่ง กิจกรรมทางอุตสาหกรรม และการใช้เกลือละลายน้ำแข็ง การสะสมของเกลือในพื้นที่เฉพาะสามารถสร้างสภาพแวดล้อมที่รุนแรงกว่าที่ลักษณะทั่วไปของพื้นที่นั้นบ่งบอกได้
การกัดกร่อนทางจุลชีววิทยา (MIC) ในดิน
พื้นดินเป็นสภาพแวดล้อมที่มีกิจกรรมทางชีวภาพสูง จุลินทรีย์สามารถก่อตัวเป็นไบโอฟิล์มและเปลี่ยนแปลงสภาวะทางเคมีและไฟฟ้าเคมีเฉพาะที่บนพื้นผิวโลหะ กระบวนการนี้เรียกว่า การกัดกร่อนที่ได้รับอิทธิพลจากจุลินทรีย์ (Microbiologically Influenced Corrosion หรือ MIC)
ในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนจำกัด จุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญสารประกอบกำมะถันอาจมีบทบาท อย่างไรก็ตาม การกัดกร่อนที่เกิดจากจุลินทรีย์ (MIC) ไม่ควรถูกจำกัดอยู่เพียงแค่การกระทำของแบคทีเรียกลุ่มเดียว ในสภาพแวดล้อมจริง ชุมชนจุลินทรีย์ที่ซับซ้อนสามารถมีส่วนร่วมในกระบวนการกัดกร่อน และผลกระทบของพวกมันขึ้นอยู่กับสภาวะทางเคมีและชีวภาพ
การกัดกร่อนจากจุลินทรีย์สามารถเกิดขึ้นเฉพาะจุดและนำไปสู่การสูญเสียวัสดุอย่างรุนแรง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเป็นภัยคุกคามที่สำคัญต่อท่อส่ง ถังเก็บ และโครงสร้างใต้ดินอื่นๆ
กระแสไฟฟ้าจรและการกัดกร่อนทางไฟฟ้าของโครงสร้างใต้ดิน
กระแสไฟฟ้าจร คือกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านเส้นทางอื่นนอกเหนือจากวงจรไฟฟ้าที่กำหนดไว้ อาจเกิดขึ้นได้ใกล้กับระบบขับเคลื่อนไฟฟ้ากระแสตรง โรงงานอุตสาหกรรม และระบบป้องกันการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าของโครงสร้างอื่นๆ เป็นต้น
หากกระแสตรงไหลเข้าสู่โครงสร้างโลหะใต้ดินแล้วไหลออกสู่พื้นดิน ณ จุดอื่น บริเวณที่กระแสไหลผ่านอาจกลายเป็นจุดที่เกิดการละลายของโลหะอย่างรุนแรง ความเสียหายที่เกิดขึ้นอาจเกิดขึ้นเฉพาะที่
การประเมินอันตรายจากกระแสไฟฟ้าจรจัดต้องอาศัยการวัดทางไฟฟ้าและทางเคมีไฟฟ้า การตรวจสอบศักยภาพของโครงสร้างและปฏิสัมพันธ์ของระบบป้องกันการกัดกร่อนด้วยกระแสไฟฟ้าที่อยู่ในบริเวณที่ได้รับผลกระทบเดียวกันนั้นมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง
การกัดกร่อนของท่อส่งใต้ดิน
ท่อส่งมีความเสี่ยงเป็นพิเศษต่อการกัดกร่อนของดิน เนื่องจากมีความยาวมากและอาจต้องผ่านสภาพดินที่แตกต่างกันอย่างมาก ในบางส่วนอาจมีดินทรายแห้ง ในขณะที่อีกส่วนอาจมีดินเหนียวชื้น พื้นที่เค็ม หรือพื้นที่ที่มีออกซิเจนจำกัด
โดยทั่วไปแล้ว การป้องกันหลักสำหรับท่อเหล็กจะใช้การเคลือบฉนวนที่เลือกอย่างเหมาะสม ซึ่งจะช่วยจำกัดการสัมผัสระหว่างพื้นผิวโลหะกับอิเล็กโทรไลต์ สำหรับโครงสร้างใต้ดินที่สำคัญหลายแห่ง การเคลือบจะทำงานร่วมกับการป้องกันด้วยกระแสไฟฟ้า (cathodic protection)
ความเสียหายของสารเคลือบนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากทำให้พื้นผิวโลหะส่วนเล็กๆ ถูกเปิดเผย ระบบป้องกันควรได้รับการออกแบบและตรวจสอบโดยคำนึงถึงสภาพของสารเคลือบ คุณสมบัติของดิน และผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากสิ่งก่อสร้างอื่นๆ
การป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างใต้ดินด้วยวิธีแคโทดิก
การป้องกันด้วยกระแสไฟฟ้าแคโทดิกเกี่ยวข้องกับการควบคุมศักยภาพของโครงสร้างที่ได้รับการป้องกันเพื่อจำกัดการละลายด้วยกระแสไฟฟ้าแอโนด โดยทั่วไปมีสองวิธีพื้นฐาน ได้แก่ การป้องกันโดยใช้แอโนดแบบกัลวานิก และระบบที่มีแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าภายนอก ซึ่งเรียกว่า ICCP (Impressed Current Cathodic Protection)
| System | หลักการของการดำเนินงาน | ลักษณะเฉพาะ |
|---|---|---|
| ขั้วบวกไฟฟ้ากัลวานิก | โครงสร้างดังกล่าวเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากับวัสดุที่มีศักยภาพทางไฟฟ้าสูงกว่า | ขั้วบวกจะค่อยๆ สึกกร่อนไป ทำให้โครงสร้างได้รับกระแสไฟฟ้าป้องกัน |
| ไอซีซีพี | กระแสป้องกันนั้นมาจากแหล่งจ่ายไฟ DC ภายนอก | ช่วยให้คุณควบคุมระดับการป้องกันของโครงสร้างขนาดใหญ่ได้ ซึ่งต้องมีการออกแบบและตรวจสอบอย่างเหมาะสม |
การป้องกันการกัดกร่อนด้วยวิธีแคโทดิกไม่ได้หมายถึงการกำหนดค่าศักย์ไฟฟ้าเดียวที่ใช้ได้กับทุกโครงสร้าง เกณฑ์การป้องกันขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น วัสดุ ประเภทของโครงสร้าง สภาพแวดล้อม และมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง ระบบที่ออกแบบไม่ถูกต้องอาจไม่มีประสิทธิภาพหรืออาจส่งผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ต่อสิ่งติดตั้งที่อยู่ใกล้เคียงได้
ชั้นเคลือบป้องกันในดิน
สารเคลือบป้องกันจะสร้างเกราะป้องกันระหว่างโลหะกับพื้นดินที่ชื้น สำหรับโครงสร้างใต้ดิน จะใช้อีพ็อกซี โพลีเอทิลีน โพลีโพรพีลีน และระบบอื่นๆ ขึ้นอยู่กับประเภทของโครงสร้างและสภาพการใช้งาน
อย่างไรก็ตาม ไม่ควรคิดว่าสารเคลือบใดๆ เป็นเกราะป้องกันที่ปราศจากข้อบกพร่องโดยสมบูรณ์ตลอดอายุการใช้งาน ความเสียหายอาจเกิดขึ้นได้ระหว่างการขนส่ง การติดตั้ง การถมดิน หรือการใช้งานโครงสร้างในภายหลัง ด้วยเหตุนี้ ในการติดตั้งหลายๆ แห่ง สารเคลือบและการป้องกันการกัดกร่อนด้วยกระแสไฟฟ้าจึงเป็นส่วนประกอบของระบบป้องกันการกัดกร่อนแบบเดียวกัน
เหล็กกล้าไร้สนิมฝังดิน
เหล็กกล้าไร้สนิมสามารถทนทานต่อสภาพดินหลายประเภทได้อย่างดีเยี่ยม แต่ประสิทธิภาพของมันขึ้นอยู่กับความสามารถในการรักษาชั้นป้องกัน ดินที่มีคลอไรด์สูง บริเวณที่มีออกซิเจนจำกัด รอยแตก ตะกอน และสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการเกิด MIC อาจไม่เหมาะสมเป็นพิเศษ
การฝังชิ้นส่วนสแตนเลสลงใต้ดินไม่ได้เป็นการรับประกันว่าจะป้องกันการกัดกร่อนได้อย่างสมบูรณ์เสมอไป อาจเกิดการกัดกร่อนเฉพาะจุดได้ในสภาพดินที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง และการเลือกเกรดของสแตนเลสควรคำนึงถึงองค์ประกอบของดินและน้ำใต้ดิน อุณหภูมิ ศักยภาพในการเกิดรอยแตก และสภาพแวดล้อมทางชีวภาพด้วย
การคัดเลือกวัสดุสำหรับงานขุดดิน
| สิ่ง | ลักษณะการใช้งานในดิน |
|---|---|
| เหล็กกล้าคาร์บอน | นิยมใช้ในโครงสร้างใต้ดิน โดยปกติแล้วต้องใช้ระบบป้องกันแบบเคลือบผิว และในหลายๆ การติดตั้งยังต้องการระบบป้องกันการกัดกร่อนด้วยกระแสไฟฟ้าควบคู่ไปด้วย |
| เหล็กชุบสังกะสี | สังกะสีให้การป้องกันแบบเป็นเกราะและแบบกัลวานิก แต่ความทนทานขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีของดินเป็นอย่างมาก |
| 304 ลิตร / 1.4307 | สามารถใช้งานได้ในสภาวะที่ไม่รุนแรงนัก แต่หากมีคลอไรด์และสภาวะเฉพาะที่ไม่เหมาะสม อาจมีความเสี่ยงต่อการเกิดการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมและแบบรอยแตก |
| 316 ลิตร / 1.4404 | มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนเฉพาะจุดสูงกว่า 304L เนื่องจากมีส่วนประกอบของโมลิบเดนัม แต่ก็ไม่ได้ทนทานต่อดินทุกประเภทอย่างไม่มีเงื่อนไข |
| ดูเพล็กซ์ 2205 / 1.4462 | ทนต่อการกัดกร่อนเฉพาะจุดได้ดีและมีความแข็งแรงสูง สามารถใช้งานในสภาวะที่ต้องการความทนทานสูงกว่าได้หลังจากการวิเคราะห์ด้านสิ่งแวดล้อม |
| เหล็กกล้าผสมสูงและโลหะผสมนิกเกล | ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีความรุนแรงเป็นพิเศษ เมื่อมีความเหมาะสมโดยพิจารณาจากองค์ประกอบทางเคมีของดิน น้ำใต้ดิน และข้อกำหนดในการปฏิบัติงาน |
ตารางนี้แสดงเพียงคุณลักษณะทั่วไปของวัสดุเท่านั้น ไม่มีวัสดุชนิดใดที่เหมาะสมกับดินทุกประเภท การเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมต้องอาศัยความรู้เกี่ยวกับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและเงื่อนไขการก่อสร้าง
การทดสอบความกัดกร่อนของดินทำได้อย่างไร?
การประเมินสภาพแวดล้อมของดินอาจรวมถึงการวัดค่าความต้านทานไฟฟ้า ค่า pH และความชื้น ตลอดจนการวิเคราะห์คลอไรด์ ซัลเฟต และส่วนประกอบที่ละลายน้ำได้อื่นๆ ขึ้นอยู่กับประเภทของโครงสร้าง อาจมีการวัดศักย์ไฟฟ้า การทดสอบกระแสไฟฟ้ารั่ว และการประเมินสภาวะที่เอื้อต่อกิจกรรมของจุลินทรีย์ด้วย
สำหรับโครงสร้างเชิงเส้นยาว การเก็บตัวอย่างดินเพียงจุดเดียวอาจไม่สามารถเป็นตัวแทนได้ ควรประเมินสภาพแวดล้อมในหลายจุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณที่มีการเปลี่ยนแปลงของชนิดดิน ความชื้น ความเค็ม ความใกล้เคียงกับอุปกรณ์ไฟฟ้า และแหล่งที่มาของการกัดกร่อนอื่นๆ
วิธีลดการกัดเซาะของดิน?
- ควรศึกษาคุณสมบัติของดินก่อนเลือกใช้วัสดุและระบบป้องกัน
- ใช้สารเคลือบป้องกันที่เลือกใช้อย่างเหมาะสม
- ในงานติดตั้งที่ต้องการประสิทธิภาพสูง ควรใช้ระบบป้องกันการกัดกร่อนด้วยกระแสไฟฟ้าที่ออกแบบมาอย่างเหมาะสม
- ตรวจสอบคุณภาพและความต่อเนื่องของชั้นเคลือบก่อนที่จะทำการเคลือบโครงสร้าง
- ตรวจสอบศักยภาพของโครงสร้างและการทำงานของระบบป้องกันการกัดกร่อนด้วยกระแสไฟฟ้า
- คำนึงถึงกระแสไฟฟ้ารั่วและสิ่งติดตั้งที่อยู่ใกล้เคียงด้วย
- วิเคราะห์ความเสี่ยงของ MIC ในสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อกิจกรรมทางจุลชีววิทยา
- ควรหลีกเลี่ยงการผสมโลหะต่างชนิดกันในลักษณะที่ไม่เหมาะสม
- พิจารณาการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของดินตลอดความยาวของโครงสร้างทั้งหมด
การกัดกร่อนจากพื้นดินและการกัดกร่อนจากบรรยากาศ
การกัดกร่อนในดินและในบรรยากาศเป็นกระบวนการทางเคมีไฟฟ้า แต่สภาวะของออกซิเจน ความชื้น และการขนส่งไอออนจะแตกต่างกันในแต่ละสภาพแวดล้อม ในบรรยากาศ พื้นผิวโดยทั่วไปจะผ่านวัฏจักรการเปียกและการแห้ง ในขณะที่ในดิน โลหะจะยังคงสัมผัสกับน้ำในรูพรุน ซึ่งองค์ประกอบของน้ำและปริมาณออกซิเจนอาจแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละพื้นที่
บริเวณที่โครงสร้างต่างๆ ข้ามผ่านขอบเขตระหว่างพื้นดินกับชั้นบรรยากาศนั้นเป็นสิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษ สภาวะที่เปลี่ยนแปลงไปของความชื้น ปริมาณออกซิเจน และการปนเปื้อน อาจนำไปสู่การเกิดเซลล์การกัดกร่อนเฉพาะจุด ดังนั้นเขตเปลี่ยนผ่านเหล่านี้จึงจำเป็นต้องได้รับการป้องกันอย่างเหมาะสม
การกัดเซาะของดินเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งขึ้นอยู่กับผลกระทบพร้อมกันของความชื้น ความต้านทานไฟฟ้า ค่า pH เกลือ ออกซิเจน จุลินทรีย์ กระแสไฟฟ้ารั่ว และความไม่สม่ำเสมอของดิน ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะกำหนดความรุนแรงของสภาพแวดล้อมใต้ดินโดยอาศัยเพียงพารามิเตอร์เดียว
ในกรณีของโครงสร้างเหล็กกล้าคาร์บอน พื้นฐานของการป้องกันคือการเลือกใช้สารเคลือบที่เหมาะสม และในหลายๆ การใช้งานก็รวมถึงการป้องกันด้วยกระแสไฟฟ้า (cathodic protection) ด้วย เหล็กกล้าไร้สนิมมีความต้านทานสูงกว่าในหลายๆ สภาวะ แต่ก็อาจเกิดการกัดกร่อนเฉพาะจุดได้หากมีคลอไรด์ รอยแตก คราบสะสม และสภาวะทางชีวภาพที่ไม่เอื้ออำนวย
การปกป้องโครงสร้างใต้ดินอย่างเหมาะสมนั้น จำเป็นต้องวิเคราะห์ระบบทั้งหมด: วัสดุ – ดิน – น้ำใต้ดิน – สารเคลือบ – การป้องกันการกัดกร่อนด้วยกระแสไฟฟ้า – กระแสไฟฟ้ารั่ว – สภาพการทำงาน.
ประเภทของการกัดกร่อนของเหล็กและโลหะ
การกัดกร่อนอย่างสม่ำเสมอของเหล็กและโลหะ
การกัดกร่อนแบบเป็นหลุมของเหล็กกล้าไร้สนิม
การกัดกร่อนตามรอยแตกของเหล็กกล้าไร้สนิม
การกัดกร่อนตามขอบเกรนของเหล็กกล้าไร้สนิม
การแตกร้าวจากการกัดกร่อนเนื่องจากความเค้น (SCC)
การกัดกร่อนแบบกัลวานิก
การกัดกร่อนแบบกัดกร่อน
การกัดกร่อนจากโพรงอากาศ
ความล้าจากการกัดกร่อน
การกัดกร่อนจากการเสียดสี
การกัดกร่อนทางจุลชีววิทยา (MIC)
การกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง
การจำแนกประเภทการกัดกร่อนตามสภาพแวดล้อม
การกัดกร่อนในทะเล – การกัดกร่อนของเหล็กและโลหะในน้ำทะเล
การกัดกร่อนในบรรยากาศ
การกัดกร่อนของพื้นดิน
การกัดกร่อนในน้ำจืดและน้ำอุตสาหกรรม
การกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์
การกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด
การกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง
การกัดกร่อนในก๊าซและก๊าซไอเสีย
การกัดกร่อนในระบบท่อระบายน้ำเสียและท่อน้ำทิ้ง
การกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมทางเคมีและปิโตรเคมี
หัวข้อที่เกี่ยวข้อง
CPT – อุณหภูมิวิกฤตของการเกิดการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมของเหล็กกล้าไร้สนิมและโลหะผสมนิกเกล
PREN – ดัชนีความต้านทานการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม
CCT – อุณหภูมิวิกฤตของการกัดกร่อนตามรอยแตกของเหล็กกล้าไร้สนิมและโลหะผสมนิกเกล
