ปรากฏการณ์ทั่วไปของการกัดกร่อนภาชนะรับแรงดัน

1. การกัดกร่อนแบบครอบคลุม (หรือที่เรียกว่าการกัดกร่อนแบบสม่ำเสมอ) เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากการกัดกร่อนทางเคมีหรือการกัดกร่อนทางไฟฟ้าเคมี สารกัดกร่อนสามารถเข้าถึงทุกส่วนของพื้นผิวโลหะได้อย่างสม่ำเสมอ ทำให้องค์ประกอบและการจัดเรียงตัวของโลหะค่อนข้างสม่ำเสมอ พื้นผิวโลหะทั้งหมดจึงถูกกัดกร่อนในอัตราที่ใกล้เคียงกัน สำหรับภาชนะรับแรงดันสแตนเลส ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนที่มีค่า pH ต่ำ ฟิล์มพาสซีเวชันอาจสูญเสียประสิทธิภาพในการป้องกันเนื่องจากการละลาย และเกิดการกัดกร่อนแบบครอบคลุมขึ้น ไม่ว่าจะเป็นการกัดกร่อนแบบครอบคลุมที่เกิดจากการกัดกร่อนทางเคมีหรือการกัดกร่อนทางไฟฟ้าเคมี คุณสมบัติทั่วไปคือการสร้างฟิล์มพาสซีเวชันป้องกันบนพื้นผิวของวัสดุในระหว่างกระบวนการกัดกร่อนนั้นทำได้ยาก และผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อนอาจละลายในตัวกลาง หรือเกิดเป็นออกไซด์ที่มีรูพรุนหลวมๆ ซึ่งทำให้กระบวนการกัดกร่อนรุนแรงขึ้น อันตรายจากการกัดกร่อนแบบครอบคลุมนั้นไม่สามารถประเมินต่ำไปได้ ประการแรก มันจะนำไปสู่การลดลงในพื้นที่แรงดันขององค์ประกอบตลับลูกปืนของภาชนะแรงดัน ซึ่งอาจทำให้เกิดการรั่วไหลแบบเป็นรูพรุน หรืออาจถึงขั้นแตกหรือเกิดเศษวัสดุเนื่องจากความแข็งแรงไม่เพียงพอ ประการที่สอง ในกระบวนการกัดกร่อนแบบครอบคลุมทางเคมีไฟฟ้า มักเกิดปฏิกิริยาการลด H+ ตามมา ซึ่งอาจทำให้วัสดุเต็มไปด้วยไฮโดรเจน และจากนั้นนำไปสู่ภาวะไฮโดรเจนเปราะและปัญหาอื่นๆ ซึ่งเป็นสาเหตุที่จำเป็นต้องกำจัดไฮโดรเจนออกจากอุปกรณ์ระหว่างการบำรุงรักษางานเชื่อม
2. การกัดกร่อนแบบหลุม (Pitting) คือปรากฏการณ์การกัดกร่อนเฉพาะที่ที่เริ่มต้นบนพื้นผิวโลหะและขยายตัวภายในจนเกิดเป็นหลุมกัดกร่อนขนาดเล็ก ในสภาพแวดล้อมเฉพาะ หลังจากระยะเวลาหนึ่ง หลุมกัดกร่อนแต่ละรูหรือหลุมกัดกร่อนอาจปรากฏขึ้นบนพื้นผิวโลหะ และหลุมกัดกร่อนเหล่านี้จะค่อยๆ ขยายตัวขึ้นจนถึงความลึกที่ลึกขึ้นเรื่อยๆ แม้ว่าการสูญเสียน้ำหนักของโลหะในช่วงแรกอาจมีน้อย แต่เนื่องจากอัตราการกัดกร่อนเฉพาะที่ที่รวดเร็ว อุปกรณ์และผนังท่อจึงมักเกิดการทะลุทะลวง ซึ่งส่งผลให้เกิดอุบัติเหตุอย่างกะทันหัน การตรวจสอบการกัดกร่อนแบบหลุมกัดกร่อนเป็นเรื่องยาก เนื่องจากรูกัดกร่อนมีขนาดเล็กและมักถูกปกคลุมด้วยสารกัดกร่อน ทำให้การวัดและเปรียบเทียบระดับความรุนแรงของการกัดกร่อนในเชิงปริมาณเป็นเรื่องยาก ดังนั้น การกัดกร่อนแบบหลุมกัดกร่อนจึงถือเป็นหนึ่งในรูปแบบการกัดกร่อนที่สร้างความเสียหายและอันตรายที่สุด
3. การกัดกร่อนระหว่างเกรน (Intergranular corrosion) เป็นปรากฏการณ์การกัดกร่อนเฉพาะที่ที่เกิดขึ้นตามขอบเกรนหรือใกล้ขอบเกรน ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากความแตกต่างระหว่างพื้นผิวเกรนและองค์ประกอบทางเคมีภายใน รวมถึงสิ่งเจือปนหรือความเค้นภายในที่ขอบเกรน แม้ว่าการกัดกร่อนระหว่างเกรนอาจไม่ปรากฏชัดในระดับมหภาค แต่เมื่อเกิดขึ้น ความแข็งแรงของวัสดุจะสูญเสียไปเกือบจะทันที ซึ่งมักนำไปสู่ความเสียหายของอุปกรณ์อย่างกะทันหันโดยไม่มีสัญญาณเตือน ยิ่งไปกว่านั้น การกัดกร่อนระหว่างเกรนยังสามารถเปลี่ยนเป็นการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นระหว่างเกรนได้อย่างง่ายดาย ซึ่งกลายเป็นสาเหตุของการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น
4. การกัดกร่อนแบบช่องว่าง (Gap Corrosion) คือปรากฏการณ์การกัดกร่อนที่เกิดขึ้นในช่องว่างแคบๆ (โดยปกติจะมีความกว้างระหว่าง 0.02-0.1 มม.) ที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวโลหะอันเนื่องมาจากสิ่งแปลกปลอมหรือสาเหตุทางโครงสร้าง ช่องว่างเหล่านี้ต้องแคบพอที่ของเหลวจะไหลเข้าไปและหยุดนิ่ง ซึ่งเป็นสภาวะที่ทำให้เกิดการกัดกร่อนของช่องว่างได้ ในทางปฏิบัติ รอยต่อหน้าแปลน พื้นผิวที่อัดแน่นด้วยน็อต รอยต่อเหลื่อม รอยเชื่อมที่เชื่อมไม่ทะลุ รอยแตก รูพรุนบนพื้นผิว เศษโลหะที่เชื่อมไม่ได้ทำความสะอาดและสะสมบนพื้นผิวโลหะ รวมถึงสิ่งเจือปนต่างๆ อาจทำให้เกิดการกัดกร่อนแบบช่องว่างได้ การกัดกร่อนเฉพาะที่แบบนี้พบได้บ่อยและทำลายล้างได้อย่างมาก และสามารถทำลายความสมบูรณ์ของการเชื่อมต่อทางกลและความแน่นหนาของอุปกรณ์ นำไปสู่ความเสียหายของอุปกรณ์และอาจถึงขั้นเกิดอุบัติเหตุร้ายแรงได้ ดังนั้น การป้องกันและควบคุมการกัดกร่อนแบบช่องว่างจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง และจำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาและทำความสะอาดอุปกรณ์อย่างสม่ำเสมอ
5. การกัดกร่อนจากความเค้นคิดเป็น 49% ของการกัดกร่อนทั้งหมดของภาชนะทั้งหมด ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือผลเสริมฤทธิ์กันของความเค้นแบบมีทิศทางและตัวกลางกัดกร่อน ทำให้เกิดรอยแตกร้าวแบบเปราะ รอยแตกร้าวประเภทนี้สามารถเกิดขึ้นได้ไม่เพียงแต่ตามขอบเกรนเท่านั้น แต่ยังเกิดขึ้นผ่านเกรนเองด้วย รอยแตกร้าวที่ลึกเข้าไปถึงภายในโลหะจะทำให้ความแข็งแรงของโครงสร้างโลหะลดลงอย่างมาก และอาจทำให้อุปกรณ์โลหะเสียหายอย่างกะทันหันโดยไม่มีสัญญาณเตือนล่วงหน้า ดังนั้น รอยแตกร้าวที่เกิดจากการกัดกร่อนจากความเค้น (SCC) จึงมีลักษณะการทำลายล้างอย่างฉับพลันและรุนแรง เมื่อรอยแตกร้าวเกิดขึ้น อัตราการขยายตัวจะเร็วมาก และไม่มีการเตือนล่วงหน้าอย่างมีนัยสำคัญก่อนเกิดการเสียหาย ซึ่งเป็นรูปแบบความเสียหายของอุปกรณ์ที่อันตรายอย่างยิ่ง
6. ปรากฏการณ์การกัดกร่อนที่พบบ่อยประการสุดท้ายคือ การกัดกร่อนจากความล้า ซึ่งหมายถึงกระบวนการที่พื้นผิวของวัสดุค่อยๆ เสียหายจนแตกร้าวภายใต้อิทธิพลของแรงเค้นสลับและตัวกลางกัดกร่อน ผลกระทบร่วมกันของการกัดกร่อนและความเครียดสลับของวัสดุทำให้ระยะเวลาเริ่มต้นและรอบเวลาของรอยแตกจากความล้าสั้นลงอย่างเห็นได้ชัด และความเร็วในการแพร่กระจายของรอยแตกเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ขีดจำกัดความล้าของวัสดุโลหะลดลงอย่างมาก ปรากฏการณ์นี้ไม่เพียงแต่เร่งให้ชิ้นส่วนแรงดันของอุปกรณ์เกิดการเสียหายเร็วขึ้นเท่านั้น แต่ยังทำให้อายุการใช้งานของภาชนะรับแรงดันที่ออกแบบตามเกณฑ์ความล้าต่ำกว่าที่คาดไว้มาก ในกระบวนการใช้งาน เพื่อป้องกันปรากฏการณ์การกัดกร่อนต่างๆ เช่น การกัดกร่อนจากความล้าของภาชนะรับแรงดันสแตนเลส ควรดำเนินการดังต่อไปนี้: ทำความสะอาดภายในถังฆ่าเชื้อ ถังน้ำร้อน และอุปกรณ์อื่นๆ ให้สะอาดทุก 6 เดือน หากน้ำกระด้างและใช้งานอุปกรณ์มากกว่า 8 ชั่วโมงต่อวัน ควรทำความสะอาดทุก 3 เดือน