Home About Us Products Project Reference Article FAQ Job Opportunities Contact Us
   

คำถามที่พบบ่อยในการใช้งานโลหะกันกร่อน (Sacrificial Anodes)

1. โลหะกันกร่อน (Sacrificial Anodes) คืออะไร

2. เราจะทราบได้อย่างไรว่าโลหะประเภทใดสามารถใช้เป็นโลหะกันกร่อนได้บ้าง

3. โลหะกันกร่อน (Sacrificial Anode) ทีใช้งานเป็นประจำมีอยู่ทั้งหมดกี่ชนิด

4. โลหะกันกร่อนทั้ง 3 ชนิด มีคุณสมบัติแตกต่างกันอย่างไร

5. ทำไมเมื่อใช้อลูมิเนียมกันกร่อนแทนสังกะสีกันกร่อนที่มีขนาดเท่ากันจึงรู้สึกเหมือนอลูมิเนียมกันกร่อน
  ไม่ค่อยกร่อนหรือกร่อนน้อยกว่าสังกะสีกันกร่อน

6. สามารถติดโลหะกันกร่อนเพื่อใช้งานในอากาศได้ไหม เช่น เสาไฟฟ้า รั้วบ้านที่ทำจากเหล็ก

7. เราจะมีวิธีทราบได้อย่างไรบ้างว่าโลหะกันกร่อนกำลังป้องกันไม่ให้เหล็กเป็นสนิม

8. ค่าศักย์ไฟฟ้าของเหล็กเมื่อเทียบกับ Reference Electrode ที่แสดงว่าเกิดการป้องกันสนิมแบบแคโทดิก (Cathodic Protection) คือเท่าไหร่

9. โลหะกันกร่อน (Sacrificial Anode) ที่ไม่ทำงานหรือทำงานได้ไม่ดีเกิดจากอะไรได้บ้าง

10. ทำไมส่วนประกอบทางเคมี (Chemical Composition) จึงมีความสำคัญมากต่อการใช้งาน และเราจะมีวิธีตรวจสอบอย่างไร

11. โลหะกันกร่อนทั้ง 3 ชนิด มีความเหมาะสมในการใช้งานแตกต่างกันอย่างไร

12. อลูมิเนียมกันกร่อน (Aluminium Anode) สามารถใช้ป้องกันการกัดกร่อนของเหล็กในน้ำทะเลแทนสังกะสีกันกร่อน (Zinc Anode) ได้หรือไม่

13. ข้อจำกัดของการใช้อลูมิเนียมกันกร่อนคืออะไร

14. ข้อจำกัดของการใช้สังกะสีกันกร่อนคืออะไร

15. จะสามารถเลือกใช้งานโลหะกันกร่อนเพื่อป้องกันตัวเรือที่ทำจากเหล็กให้เหมาะสมกับแหล่งน้ำต่างๆ ได้อย่างไร

16. โลหะกันกร่อนชนิดใดที่เหมาะสมสำหรับป้องกันสนิมของเรือที่ทำจากอลูมิเนียม







1. โลหะกันกร่อน (Sacrificial Anodes) คืออะไร

ตอบ  โลหะกันกร่อนคือโลหะบริสุทธิ์หรือโลหะผสมที่ใช้ติดตั้งเพื่อจ่ายกระแสป้องกันสนิมให้กับโครงสร้างที่ทำจากเหล็กหรือโลหะประเภทต่างๆ โดยโลหะกันกร่อนจะเป็นสนิมแทนจึงเป็นที่มาของชื่อ Sacrificial Anode หรือ แอโนดผู้เสียสละ


2. เราจะทราบได้อย่างไรว่าโลหะประเภทใดสามารถใช้เป็นโลหะกันกร่อนได
้บ้าง

ตอบ   สามารถพิจารณาได้จากตารางลำดับชั้นของโลหะในน้ำทะเล ซึ่งทาง TMP ได้ใช้ข้อมูลจาก NACE Corrosion Engineering’s Reference Book, 3rd Edition มานำเสนอ จากตารางหากเราใช้ Zinc (สังกะสี) ร่วมกับ Silver (เงิน) ในน้ำทะเล Zinc จะเป็นสนิม ข้อควรระวังในการใช้งานคือ ตารางนี้จะเป็นจริงในน้ำทะเลเท่านั้น สำหรับการใช้งานทั่วไปสามารถอ้างอิงได้แต่อาจจะมีความคลาดเคลื่อนเล็กน้อย


3. โลหะกันกร่อน (Sacrificial Anode) ทีใช้งานเป็นประจำมีอยู่ทั้งหมดกี่ชนิด

ตอบ   โลหะกันกร่อนที่นิยมใช้งานในปัจจุบันมีอยู่ 3 ชนิด ประกอบด้วย สังกะสีกันกร่อน (Zinc Anode) อลูมิเนียมกันกร่อน (Aluminium Anode) และแมกนีเซียมกันกร่อน (Magnesium Anode) แต่ในบางกรณีก็มีการใช้โลหะกันกร่อนที่เป็นเหล็กอยู่บ้าง เช่น การป้องกันสนิมของท่อทองแดง


4. โลหะกันกร่อนทั้ง 3 ชนิด มีคุณสมบัติแตกต่างกันอย่างไร

ตอบ  คุณสมบัติของโลหะกันกร่อนแต่ละชนิดสามารถแสดงได้ดังตารางต่อไปนี้

จากตารางจะเห็นได้ว่าโลหะกันกร่อนมีคุณสมบัติที่สำคัญคือ Electrode Potential และ Current Capacity

Electrode Potential: แสดงถึงศักย์ไฟฟ้าของโลหะหรือโลหะผสมแต่ละชนิด เมื่อเรานำโลหะ 2 ชนิดมาเชื่อมต่อกันทางไฟฟ้าหรือสัมผัสกัน โลหะที่มีศักย์ทางไฟฟ้าต่ำกว่า (Anode) จะเป็นตัวจ่ายกระแสไฟฟ้าเพื่อปกป้องโลหะที่มีศักย์ไฟฟ้าสูงกว่า (Cathode) ไม่ให้เป็นสนิม โดยกระแสไฟฟ้าที่ไหลจาก Anode ไปยัง Cathode จะเกิดจากความต่างศักย์ทางไฟฟ้าระหว่างโลหะ 2 ชนิด และค่า Driving Voltage คือผลต่างระหว่างค่าศักย์ไฟ้ฟ้าของ Anode และค่า Protection Potential ของโลหะ ซึ่งในกรณีของเหล็กคือ -0.8 V vs Ag/AgCl/Seawater

Current Capacity: แสดงถึงค่าความจุกระแสของโลหะกันกร่อนต่อน้ำหนัก โดยโลหะกันกร่อนที่มีค่าความจุกระแสสูงจะสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าเพื่อป้องกันสนิมได้ยาวนานกว่า หรือหากจ่ายกระแสไฟฟ้าในปริมาณที่เท่ากันโลหะกันกร่อนที่ค่าความจุกระแสสูงกว่าจะใช้น้ำหนักน้อยกว่า ยกตัวอย่างเช่น อลูมิเนียมกันกร่อนเมื่อนำไปใช้งานจะมีความหมดเปลืองเชิงน้ำหนักน้อยกว่าโลหะกันกร่อนชนิดอื่น ส่วน

Consumption Rate คือความหมดเปลืองของโลหะกันกร่อน ซึ่งเป็นส่วนกลับของ Current Capacity


5. ทำไมเมื่อใช้อลูมิเนียมกันกร่อนแทนสังกะสีกันกร่อนที่มีขนาดเท่ากันจึงรู้สึกเหมือนอลูมิเนียมกันกร่อนไม่ค่อยกร่อนหรือกร่อนน้อยกว่าสังกะสีกันกร่อน

ตอบ  จากตารางในข้อ 4 หากใช้สังกะสีกันกร่อน 1 kg จะมีความจุกระแส 780 Ah โดยถ้ากำหนดให้สังกะสีกันกร่อนมีความหนาแน่น 7.1 g/cm3 และอลูมิเนียมกันกร่อนมีความหนาแน่น 2.7 g/cm3 เมื่อใช้อลูมิเนียมกันกร่อนที่มีขนาดเท่ากันกับสังกะสีกันกร่อนจะได้อลูมิเนียมกันกร่อนที่มีน้ำหนัก 0.38 kg และมีค่าความจุกระแสประมาณ 950 Ah จากข้อมูลข้างต้นจะเห็นได้ว่าอลูมิเนียมกันกร่อนมีค่าความจุกระแสมากกว่าสังกะสีกันกร่อนประมาณ 21.8% ดังนั้นเมื่อเราใช้อลูมิเนียมกันกร่อนมาติดแทนสังกะสีกันกร่อนเพื่อป้องกันการเกิดสนิม จึงทำให้รู้สึกเหมือนว่าอลูมิเนียมกันกร่อนไม่ค่อยกร่อนหรือกร่อนน้อยกว่านั่นเอง


6. สามารถติดโลหะกันกร่อนเพื่อใช้งานในอากาศได้ไหม เช่น เสาไฟฟ้า รั้วบ้านที่ทำจากเหล็ก

ตอบ  โลหะกันกร่อนสามารถใช้งานในน้ำจืด น้ำกร่อย น้ำทะเล ใต้ดิน หรือในคอนกรีต แต่ไม่สามารถใช้งานในอากาศได้ เพราะระบบป้องกันสนิมแบบแคโทดิก (Cathodic Protection) ต้องมี 4 องค์ประกอบครบถ้วนคือ Cathode, Anode, Metallic Path และ Electrolyte ดังแสดงในรูปจึงจะสามารถทำงานได้ และเนื่องจากอากาศมีความต้านทานทางไฟฟ้าสูงมากเกินไปจึงไม่สามารถนับเป็น Electrolyte ได้ ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือ เสาเหล็กชุบสังกะสีที่ตากแดดตากฝนและเป็นสนิม


7. เราจะมีวิธีทราบได้อย่างไรบ้างว่าโลหะกันกร่อนกำลังป้องกันไม่ให้เหล็กเป็นสนิม

ตอบ  เราสามารทราบได้ 2 วิธีด้วยกันคือ
     7.1 โดยการวัดศักย์ไฟฟ้าของเหล็กเทียบกับ Reference Electrode: หลักการทำงานของโลหะกันกร่อนคือเมื่อนำไปติดตั้งกับเหล็กแล้ว จะมีผลทำให้ศักย์ไฟฟ้าของเหล็กลดต่ำลงจนเปลี่ยนสภาพจากสภาวะการเกิดสนิม (Corrosion) เป็นสภาวะที่มีภูมิต้านทานต่อการเกิดสนิม (Immunity) ดังนั้นหากเราวัดค่าศักย์ไฟฟ้าของเหล็กเทียบกับ Reference Electrode แล้ว มีค่าลดลงเป็นไปตามที่มาตรฐานกำหนดก็สามารถสรุปได้ว่าเหล็กเกิด Cathodic Protection แล้ว

     7.2 โดยการสังเกต: หากโลหะกันกร่อนทำงานได้เป็นอย่างดี บริเวณที่อยู่ในรัศมีป้องกันของโลหะกันกร่อนไม่ควรจะตรวจพบสนิม
   


8. ค่าศักย์ไฟฟ้าของเหล็กเมื่อเทียบกับ Reference Electrode ที่แสดงว่าเกิดการป้องกันสนิมแบบ แคโทดิก (Cathodic Protection) คือเท่าไหร่

ตอบ  ตัวอย่างค่าศักย์ไฟฟ้าของเหล็กเมื่อเทียบกับ Reference Electrode ที่แสดงว่าเกิดการป้องกันสนิมแบบแคโทดิก (Cathodic Protection) จากหนังสือ NACE Corrosion Engineering's Reference Book, 3rd Edition มีดังนี้
     8.1 -850 mV to a Saturated Copper–Copper Sulfate Reference Electrode (CSE) สำหรับการวัดค่าศักย์ไฟฟ้าของเหล็กในน้ำทะเลและใต้ดิน
     8.2 -800 mV to Ag/AgCl/Seawater สำหรับการวัดค่าศักย์ไฟฟ้าของเหล็กในน้ำทะเล
     8.3 เกิด Cathodic Polarization ระหว่างเหล็กกับ Stable Reference Electrode ไม่น้อยกว่า 100 mV สำหรับการวัดค่าศักย์ไฟฟ้าของเหล็กในน้ำทะเล ใต้ดิน และในคอนกรีต


9. โลหะกันกร่อน (Sacrificial Anode) ที่ไม่ทำงานหรือทำงานได้ไม่ดีเกิดจากอะไรได้บ้าง

ตอบ 
     9.1 มีส่วนประกอบทางเคมี (Chemical Composition) ไม่ถูกต้อง
     9.2 ใช้งานโลหะกันกร่อนไม่เหมาะสม


10. ทำไมส่วนประกอบทางเคมี (Chemical Composition) จึงมีความสำคัญมากต่อการใช้งาน และเราจะมีวิธีตรวจสอบอย่างไร

ตอบ จากตารางด้านล่างเป็นตัวอย่างส่วนประกอบทางเคมีของสังกะสีกันกร่อน (Zinc Anode) และอลูมิเนียมกันกร่อน (Aluminium Anode) ตามมาตรฐานต่างๆ ได้แก่ ASTM Standard, MIL-A-18001K ของกองทัพเรือสหรัฐอเมริกา GL-Zn1 และ GL-Al1 ของ Germanischer Lloyd ประเทศเยอรมัน และ TMP Anode ซึ่งเป็นอลูมิเนียมกันกร่อนที่ทาง TMP ได้ค้นคว้าและพัฒนาขึ้นเอง ซึ่งจากส่วนประกอบทางเคมีของทั้งสังกะสีกันกร่อนและอลูมิเนียมกันกร่อน ทางผู้ผลิตจำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องใช้วัตถุดิบคุณภาพสูง พนักงานต้องมีความเชี่ยวชาญในการผลิต รวมถึงต้องมีเครื่องมือหรืออุปกรณ์สำหรับตรวจส่วนประกอบทางเคมีเฉพาะอยู่ภายในโรงงาน เพราะหากขาดอย่างใดอย่างหนึ่งจะทำให้โลหะกันกร่อนที่ผลิตได้มีโอกาสไม่ผ่านมาตรฐานสูงมาก โดยสารปนเปื้อนต่างๆ ที่เกินมาตรฐาน เช่น Pb, Fe และ Cu จะทำให้โลหะกันกร่อนไม่ทำงานเพราะอาจจะทำให้ศักย์ไฟฟ้าของโลหะเพิ่มขึ้นจนหมดคุณสมบัติในการเป็นโลหะกันกร่อน หรือมีคุณสมบัติต่ำกว่ามาตรฐาน เช่น มีความจุกระแสน้อยและทำให้โลหะกันกร่อนหมดเร็ว ซึ่งจะทำให้อายุการใช้งานโลหะกันกร่อนสั้นกว่าปกติ ดังนั้นการใช้วัสดุ Recycle หรือการส่งโลหะกันกร่อนตรวจที่ห้องปฏิบัติการกลางภายนอกโรงงานหลังจากทำการผลิตเสร็จแล้วโดยไม่มีเครื่องตรวจเป็นของตนเอง จะทำให้ไม่สามารถควบคุมคุณภาพการผลิตหน้างานได้ดีเพียงพอ



11. โลหะกันกร่อนทั้ง 3 ชนิด มีความเหมาะสมในการใช้งานแตกต่างกันอย่างไร

ตอบ 
     11.1 สังกะสีกันกร่อนมีค่าศักย์ไฟฟ้าสูงที่สุดในกลุ่ม หรือกล่าวได้ว่ามีค่า Driving Voltage น้อยที่สุด และยังมีค่าความจุกระแสไฟฟ้าต่ำ จึงเหมาะสำหรับใช้ป้องกันสนิมในบริเวณที่มีความต้านทานไฟฟ้าไม่สูงมากนัก เช่น น้ำทะเล
     11.2 อลูมิเนียมกันกร่อนมีค่าศักย์ไฟฟ้าปานกลาง แต่มีค่าความจุกระแสสูง จึงเหมาะสำหรับใช้ป้องกันการกัดกร่อนในน้ำทะเล และน้ำกร่อย
     11.3 แมกนีเซียมกันกร่อนมีค่าศักย์ไฟฟ้าต่ำที่สุด และมีค่าความจุกระแสปานกลาง จึงเหมาะสำหรับใช้ป้องกันการกัดกร่อนในบริเวณที่มีความต้านทานไฟฟ้าสูง เช่น น้ำกร่อยมาก น้ำจืด และใต้ดิน


12. อลูมิเนียมกันกร่อน (Aluminium Anode) สามารถใช้ป้องกันการกัดกร่อนของเหล็กในน้ำทะเลแทนสังกะสีกันกร่อน (Zinc Anode) ได้หรือไม่

ตอบ  อลูมิเนียมกันกร่อนสามารถใช้ป้องกันสนิมเหล็กในน้ำทะเลได้เป็นอย่างดี ตัวอย่างการใช้งานที่พบเห็นได้ทั่วไปได้แก่ แท่นขุดเจาะ ท่อส่งน้ำมัน ท่าเทียบเรือ และเรือเดินสมุทรประเภทต่างๆ


13. ข้อจำกัดของการใช้อลูมิเนียมกันกร่อนคืออะไร

ตอบ  อลูมิเนียมกันกร่อนไม่เหมาะสมที่จะใช้งานในน้ำกร่อยมาก น้ำจืด หรือใต้ดิน เพราะคุณสมบัติในการเกิดออกไซด์ฟิล์มที่ผิวของอลูมิเนียม (Passivation) จะขัดขวางการจ่ายกระแสของอลูมิเนียมกันกร่อนไปยังโลหะที่ต้องการจะป้องกัน


14. ข้อจำกัดของการใช้สังกะสีกันกร่อนคืออะไร

ตอบ  สังกะสีกันกร่อนไม่เหมาะกับการใช้งานในพื้นที่น้ำกร่อย เพราะมักเกิดชั้นออกไซด์ฟิล์มหนาปกคลุมผิวซึ่งขัดขวางการจ่ายกระแสของสังกะสีกันกร่อน


15. จะสามารถเลือกใช้งานโลหะกันกร่อนเพื่อป้องกันตัวเรือที่ทำจากเหล็กให้เหมาะสมกับแหล่งน้ำต่างๆ ได้อย่างไร

ตอบ  การเลือกใช้โลหะกันกร่อนเพื่อป้องกันตัวเรือเหล็กสามารถพิจารณาได้จากตำบลที่จอดเรือประจำ หรือประเภทของน้ำที่ตัวเรือเหล็กมีโอกาสสัมผัสบ่อยที่สุด คือ น้ำทะเล น้ำกร่อย หรือน้ำจืด


เมื่อพิจารณาจากตารางคุณสมบัติของโลหะกันกร่อนในคำตอบข้อ 4 ข้อแนะนำการใช้งานสังกะสีกันก่อน อลูมิเนียมกันกร่อน และแมกนีเซียมกันกร่อน จาก US Military Standard ในข้อ 10 และรูปผลการทดลองติดตั้งก้อนสังกะสีกันกร่อนและก้อนอลูมิเนียมกันกร่อนเข้ากับแผ่นเหล็กไม่ทาสีความยาว 6 เมตร และจุ่มแช่ในน้ำทะเลบริเวณ อ.สัตหีบ จ.ชลบุรี และในน้ำกร่อยบริเวณปากแม่น้ำเจ้าพระยา อ.พระสมุทรเจดีย์ จ.สมุทรปราการ
ทำให้สามารถสรุปการเลือกใช้โลหะกันกร่อนกับตัวเรือเหล็กได้ดังตารางต่อไปนี้


16. โลหะกันกร่อนชนิดใดที่เหมาะสมสำหรับป้องกันสนิมของเรือที่ทำจากอลูมิเนียม

ตอบ  ปกติแล้วสังกะสีกันกร่อนมีความเหมาะสมกับเรืออลูมิเนียมมากที่สุด ในบางกรณีก็มีความจำเป็นต้องใช้อลูมิเนียมกันกร่อนแทน แต่เนื่องด้วยโลหะวิทยาของอลูมิเนียมในน้ำค่อนข้างมีความซับซ้อน การเลือกใช้งานโลหะกันกร่อนที่ไม่ถูกต้องอาจจะทำให้เรืออลูมิเนียมเกิดสนิมรุนแรงได้ ดังนั้นหากมีข้อสงสัยหรือไม่มั่นใจควรปรึกษาผู้เชี่ยวชาญก่อนเลือกโลหะกันกร่อนเพื่อใช้งาน

Back
   

Thai Marine Protection Co., Ltd.
(TMP )

555/8 Moo12 Tambon Bangphasi Amphoe BangLen NakhonPathom 73130

Tel: +66 2 024 9007
Fax: +66 2 024 9008
Technical: +66 90 940 6690-1
email: sales@thaimp.co.th

power & design by PYUY.net