Thickness Monitoring on Sulfuric Storage Tank - Vent Nozzle;

ทิ้งทายเรื่องงานตรวจสอบความหนา (Thickness monitoring) ของ Sulfuric acid storage tank ด้วยภาพ Computed Profile Radiography (CRT) ของ Vent nozzle ซึ่งเป็นอีกจุดหนึ่งในถังที่อาจจะเกิด Corrosion รุนแรงได้ เนื่องจาก Vent nozzle นั้นมีอากาศเข้า และไอกรดระเหยออก อยู่ตลอดเวลา…

มองให้เห็นนะครับ

by Mo Thanachai 

Thickness Monitoring on Sulfuric Storage Tank - Part 2;

กลับมาต่อกันที่ผลการวัดความหนาของถังใส่กรดซัลฟิวริกความเข้มข้น 98%wt ที่ใช้งานมาประมาณ 12 ปี กันนะครับ

ใน Case นี้ เพื่อให้ได้รูปแบบของความหนาที่เหลืออยู่ของถัง (Thickness profile) จะใช้การวัดความหนาในช่วงกึ่งกลางของถังตามแนว Vertical ทั้งหมด 5 แถว ไล่ตั้งแต่หัว กลาง และท้ายถัง (เส้น A,B,C,D, และ E ในรูป Sketch) เพื่อให้มองเห็นภาพรวมของความหนาทั้งหมดของถัง โดยใช้วิธีเป็น Grid UTM ตามแนวเส้นที่ลากไว้

ทีนี้ลองสังเกตดู Thickness profile ที่ได้จากการวัดความหนา;

1) จาก Profile ความหนาในแต่แถว เราจะเห็นว่าที่ระดับประมาณกึ่งกลางของถังจะมีความหนาเหลือน้อยที่สุด หรือมี Corrosion เกิดขึ้นมากที่สุดนั่นเอง และจากจุดกึ่งกลาง Corrosion ก็จะค่อยๆ ลดลงไปเรื่อยๆ ตามระดับที่สูงขึ้น และต่ำลง

2) ทีนี้มาลองดู Profile ความหนาของแต่ละแถวเทียบกัน เราจะเห็นว่า Corrosion จะเกิดขึ้นด้านทิศใต้ของถัง (ขวามือในรูป Sketch) มากกว่าอีกด้านทิศเหนือ (ซ้ายมือในรูป Sketch)

จาก Thickness profile ที่ได้ พอจะหาคำตอบกันได้มั้ยครับ ว่าทำไม Profile ความหนาของถังถึงเป็นแบบนี้?? และเกิดอะไรขึ้นด้านในถัง??? 

…

..

.

คำตอบคือ “การใช้งาน Sulfuric acid storage tank” ทำให้เกิดลักษณะของ Corrosion แบบนี้ขึ้นครับ อธิบายได้ประมาณนี้;

1) ในการใช้งานถัง ระดับของกรดซัลฟิวริกที่อยู่ในถัง (Operating level) จะค้างตรงกลางถังนานที่สุด เนื่องจากเป็นจุ ที่ Diameter ขอ จึงทำให้เกิด Waterline Corrosion ที่ตรงบริเวณกึ่งกลางของถังมากที่สุด

2)  ตอนที่นำกรดซัลฟิวริกที่อยู่ในถังไปใช้งานก็จะต้องมีอากาศ (Moist Air) เข้ามาแทนที่ทาง Vent nozzle ซึ่งก็นำออกซิเจนและน้ำเข้ามาด้วย ออกซิเจนและน้ำที่เข้ามาก็จะไปทำให้ความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกที่อยู่บนผิวลดลงต่ำกว่า 98%wt และเกิด Corrosion รุนแรงขึ้น ซึ่งเราจะเห็นว่าบริเวณที่เกิด Corrosion รุนแรง (ด้านขวามือ) ก็อยู่ตรงตำแหน่งของ Vent nozzle พอดี

บางครั้งในงานตรวจสอบอาจจะต้องมองภาพรวมทั้งหมดด้วยถึงจะเข้าใจ ใครมีความเห็นหรือประสบการณ์อื่นๆ มาร่วมแชร์กันได้นะครับ
by Mo Thanachai 

หัวข้อที่เกี่ยวข้องที่ได้แชร์แล้ว เข้าไปดูได้ใน Post ก่อนหน้านี้เลยนะครับ;

- Thickness Monitoring on Sulfuric Storage Tank Part 1.

- Corrosion inside Storage Tanks – Waterline Corrosion.

- Corrosion inside Storage Tanks – Why Storing 98%wt H2SO4 in Carbon Steel Tank?.

- Corrosion inside Storage Tanks – Sulfuric Acid (H2SO4) Corrosion.

Corrosion inside Storage Tanks – Sulfuric Acid (H2SO4) Corrosion;

ทุกคนทราบกันดีว่า กรดมีฤทธิ์กัดกร่อน กรดซัลฟิวริกก็เช่นเดียวกันมีฤทธิ์กัดกร่อนเหล็กโดยเฉพาะกับเหล็ก Carbon steel

กรดซัลฟิวริกจะทำให้เกิดการกัดกร่อนได้ทั้งในรูปแบบของ General Corrosion และ Localized Corrosion โดยเราอาจจะพบ Corrosion รุนแรงได้ที่ Heat affected zone หรือ HAZ ของแนวเชื่อมของวัสดุ Carbon steel ทั้งเพราะว่าเป็นบริเวณที่วัสดุมีความแตกต่างกันระหว่างเนื้อเชื่อมและ Base material

ความรุนแรงของการกัดกร่อน (Corrosiveness) หรืออัตราการกัดกร่อน (Corrosion rate) จะขึ้นกับอุณหภูมิและความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกเป็นหลัก และนอกจากนี้ก็ยังมีเรื่องของความเร็วในการไหลของกรด รวมถึงปริมาณของออกซิเจนในกรด ที่จะมีผลต่อความรุนแรงของการกัดกร่อน

ลองดูตาราง Estimated Corrosion Rate จากใน API RP 581 RBI Technology สำหรับ Carbon steel จะเห็นว่า…

(1) อุณหภูมิสูงขึ้น จะทำให้เกิดการกัดกร่อนรุนแรงขึ้น (Corrosion rate สูงขึ้น)
(2) Corrosion rate จะต่ำสุดที่ความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกเท่ากับ 98%wt และจะมีค่าสูงขึ้นเมื่อความเข้มข้นเปลี่ยนไป
(3) ความเร็วในการไหล (Acid Velocity) มากขึ้น หรือกรดไหลเร็วขึ้น Corrosion ก็จะรุนแรงมากขึ้นตามไปด้วย แต่ทั้งนี้ถ้าเป็นถังเก็บก็ถือว่าความเร็วเป็นศูนย์นะครับ
..
.
วนออกไปเรื่อง Corrosion ซะนาน เดี๋ยวสัปดาห์หน้าจะกลับไปที่การวัดความหนาถัง Sulfuric acid storage tank กันต่อครับ
by Mo Thanachai 

Corrosion inside Storage Tanks – Why Storing 98%wt H2SO4 in Carbon Steel Tank?;

ก่อนจะพูดถึง Sulfuric Acid (H2SO4) Corrosion เคยสงสัยกันมั้ยครับว่าทำไมเราต้องเก็บกรดซัลฟิวริกที่ความเข้มข้น 98%wt ในถัง Carbon Steel ทั้งๆ ที่เราไม่ได้ต้องการใช้งานมันที่ความเข้มข้นนี้ [ต้องนำไปผสมน้ำ (Dilute) เพื่อให้ได้ความเข้มข้นที่ต้องการก่อนใช้งาน] ???

…

หลายคนรู้คำตอบอยู่แล้วหรือมีคำตอบอยู่ในใจ...

..

.

คำตอบคือ ที่ความเข้มข้นประมาณ 98%wt H2SO4 จะเกิดการกัดกร่อนวัสดุ Carbon Steel น้อยที่สุด หรือมี Corrosion Rate ต่ำที่สุดนั่นเอง ทำให้เราสามารถใช้งานถังได้ยาวนานกว่าการเก็บกรดซัลฟิวริกที่ความเข้มข้นอื่นๆ

กราฟ Sulfuric acid corrosion rate จาก API RP 571 Damage Mechanisms ใน slide บอกเราว่าที่อุณหภูมิ 24 องศาเซลเซียส กรดซัลฟิวริกความเข้มข้น 98% จะมี Corrosion rate 5 mpy (mils per year) หรือ 0.127 mm/yr  แต่ถ้าความเข้มข้นเป็น 93% จะมี Corrosion rate 20 mpy หรือ 0.508 mm/yr ซึ่งต่างกัน 4 เท่า!

...

ทุกอย่างล้วนมีเหตุและผลของมันครับ

..

.

ครั้งหน้าจะมาต่อเรื่อง Sulfuric Acid Corrosion แบบเต็มๆ นะครับ

by Mo Thanachai 

Corrosion inside Storage Tanks – Waterline Corrosion;

จากสัปดาห์ที่แล้ว ก่อนที่จะไปต่อเรื่องการตรวจวัดความหนาของถังใส่กรดซัลฟิวริก ผมขอคั่นด้วยรูปแบบของการกัดกร่อนที่มักเกิดขึ้นในถังบรรจุสารเคมีและถังน้ำที่เรียกกันว่า Waterline Corrosion

Waterline Corrosion เกิดจากปริมาณของ Oxygen ที่อยู่เหนือ Liquid level (water level) และบริเวณอยู่ต่ำกว่า Liquid level ไม่เท่ากัน ทำให้เกิด Differential Oxygen Concentration Cell นั่นคือ Area ที่อยู่ด้านบนของ Water line ที่มี Oxygen มากจะเป็น Cathode และ Area ที่อยู่ต่ำกว่า Water line ซึ่งมี Oxygen น้อยจะเป็น Anode และส่วนที่เป็น Anode ก็จะเกิด Corrosion ลักษณะเป็นวงรอบถัง

ดังนั้นบริเวณที่จะเกิด Corrosion มากที่สุดก็จะเป็นบริเวณที่อยู่ต่ำกว่า Liquid level มานิดนึง (ดูรูปประกอบนะครับ)

…

..

.

ยังมี Corrosion อีกรูปแบบนึงที่เกี่ยวข้องกับงานนี้ นั่นก็คือ Sulfuric Acid Corrosion เดี๋ยวครั้งหน้ามาเล่าต่อครับ

by Mo Thanachai 

Thickness Monitoring on Sulfuric Storage Tank - Part 1;

ทิ้งท้ายวันศุกร์ด้วยเรื่องงานตรวจสอบถังบรรจุสารเคมีกันครับ (แต่วันนี้คงได้แค่เกริ่น)

งานนี้เป็นการตรวจวัดความหนาของถังทรงแคปซูลที่ใส่กรดซัลฟิวริก 98%wt (Sulfuric acid, H2SO4) ซึ่ง In-service อยู่ (On-Stream Inspection) โดยข้อมูลของถังใบนี้ก็เป็นไปตามที่เขียนอยู่ใน Slide

ในการวัดความหนาของถังใบนี้ มีบริเวณที่ต้องการวัดความเป็นพิเศษ  นั่นคือช่วงกึ่งกลางของถังตาม Vertical โดยใช้วิธีการเป็น Spot UTM หลายๆ จุดไล่ขึ้นลงตามแนวดิ่ง และใช้แนวเชื่อมกับ Saddle support ของถังเป็นจุดอ้างอิง ตามรูป Sketch

....
…
? ทำไมถึงวัดความหนาแบบนี้
?? Pattern ของความหนาที่วัดมาได้เป็นอย่างไร
??? เกิดอะไรขึ้นด้านในถัง
..
.
เดี๋ยวสัปดาห์หน้ามาเล่าให้ฟังต่อนะครับ
by Mo Thanachai 

Why we change colors between lining coats ???;

ทำไมเวลาทาหรือพ่น Lining หลายๆ ชั้นเพื่อให้ได้ความหนาตามที่ต้องการ ถึงต้องใช้สี (color) ของแต่ละชั้น (coat) ที่แตกต่างกัน???

.

..

...

คำตอบอยู่ใน slide นะครับ

by Mo Thanachai 

Always smoothing sharp edges and protrusions before apply lining;

หายหน้าหายตาไปนาน วันนี้ขอขุดเอา Case Study เก่าๆ มาแชร์ เกี่ยวกับการทำสี Lining (epoxy) เพื่อป้องกันการกัดกร่อนของถังบรรจุสารเคมี Liquid Alum (Aluminium Sulfate)

….

การทำ Lining นั้นนอกเหนือจากการเลือกชนิดของสี (Lining) ที่เหมาะสมกับสารเคมีแล้ว การเตรียมพื้นผิวก็สำคัญมากไม่แพ้กัน

…

เพื่อให้ Lining material ยึดเกาะกับพื้นผิวได้ดี เราเน้นที่ ความสะอาด และ Surface profile (roughness) แต่อาจจะลืมคิดถึงในส่วนของพื้นผิวที่เป็นมุม เป็นเหลี่ยม (Sharp edges) ส่วนที่ยื่นออกมาจากพื้นผิว (Protrusions) รวมไปถึงแนวเชื่อม (Weld reinforcement, Root protrusion) ซึ่งบริเวณพวกนี้จะทำให้การทาสีอย่างทั่วถึงทำได้ยาก

.

ในรูปเป็นงานซ่อมถังสารเคมีที่มีการตัดเปลี่ยน Nozzle ซึ่งหลังจากซ่อมเสร็จก็มีการทำ Lining โดยที่ไม่ได้เตรียมผิวในส่วนที่เป็น Weld protrusion ตรงแนวเชื่อมระหว่าง Nozzle neck กับ Weld neck flange ให้ Smooth ก่อน ผลลัพธ์ก็อย่างที่เห็นในรูปครับ...รั่ว!

..

รูปถ่ายด้านใน Nozzle บริเวณแนวเชื่อมจะเห็นได้ชัดว่ามีบางจุดที่ทา Lining ไม่ทั่วถึง จึงทำให้จุดนี้โดนกัดกร่อนและรั่วในที่สุด

…

ดังนั้นถ้าหากมีงานซ่อมหรืองานสร้างถังที่ต้องมีการทำ Lining ก็อย่าลืมกำชับช่างเชื่อมให้ทำแนวเชื่อมให้ Smooth และที่สำคัญอย่าลืมไปตรวจพื้นผิวก่อนที่จะ apply Lining กันด้วยนะครับ
by Mo Thanachai