ปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบ ICCP

ระบบ ICCP สำหรับเจ้าของเรือและผู้ดำเนินการเดินเรือเป็นหนึ่งในระบบที่ทำงานอย่างเงียบๆ จนกว่าจะหยุดทำงาน—ซึ่งอาจก่อให้เกิดค่าใช้จ่ายสูงมาก เพราะไม่เพียงแต่ไม่สามารถต่อต้านการกัดกร่อนแบบไฟฟ้าเคมีจากน้ำทะเลที่มีต่อตัวเรือ หางเสือ และใบพัดเท่านั้น แต่ยังเร่งกระบวนการกัดกร่อนนั้นให้รุนแรงขึ้นอีกด้วย ส่งผลให้เกิดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาเพิ่มเติมจากการซ่อมแซมตัวเรือระหว่างช่วงเวลาที่เข้าโรงซ่อมนอกกำหนด และทำให้ความแข็งแรงเชิงโครงสร้างของส่วนประกอบเรือลดลง

เอสเอ็มอี มีส่วนร่วมในการวิเคราะห์ปัญหา ซ่อมแซม และปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบไอซีซีพีในโรงต่อเรือหลักเกือบทั้งหมดทั้งในประเทศจีนและต่างประเทศ โดยมีการติดตั้งและบำรุงรักษาระบบมากกว่า 500 โครงการต่อปี เป็นระยะเวลา 20 ปีที่ผ่านมา จากประสบการณ์ของเรา ทราบดีว่าประสิทธิภาพของระบบไม่ล้มเหลวจากสาเหตุเดียวที่รุนแรง แต่เกิดจากการเสื่อมสภาพสะสมจากหลายปัจจัยร่วมกัน เช่น สภาพแวดล้อมในการปฏิบัติงาน การเสื่อมสภาพของชิ้นส่วน และปัจจัยอื่นๆ อีกหลายประการ ด้านล่างนี้ เราจะพิจารณาองค์ประกอบต่างๆ ของระบบไอซีซีพีของท่าน และเน้นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดที่ทำให้ระบบทำงานต่ำกว่ามาตรฐาน

สภาพและอัตราการสลายตัวของแอนโนด

ส่วนประกอบสำคัญของระบบ ICCP คือแอนโอด ซึ่งออกแบบมาให้มีอายุการใช้งานยาวนานหลายปี ต่างจากแอนโอดแบบสูญเสีย (sacrificial anode) อย่างสิ้นเชิง อย่างไรก็ตาม แอนโอดจะทำงานได้ปกติเฉพาะเมื่อชั้นเคลือบออกไซด์ของโลหะผสม (MMO) ที่อยู่บนพื้นฐานไทเทเนียมยังไม่เสื่อมสภาพหรือสูญเสียไปจากกระแสไฟฟ้าขาออกที่สูงเกินไป การสูญเสียชั้นเคลือบส่งผลให้ความต้านทานของแอนโอดเพิ่มขึ้น การกระจายกระแสไฟฟ้าไม่สม่ำเสมอ และในที่สุดทำให้ประสิทธิภาพของแอนโอดเสื่อมถอยอย่างรวดเร็ว

ในห้องปฏิบัติการของเราที่หนานทง เราพบเห็นแอโนดที่ถูกถอดออกจากเรือหลังใช้งานมาแล้ว 5 ถึง 7 ปี บ่อยครั้งที่มีส่วนของชั้นเคลือบสูญเสียไปอย่างสมบูรณ์ในบริเวณเฉพาะจุด ซึ่งมักเกิดจากหน่วยควบคุมอัตโนมัติทำงานเกินขีดจำกัดเป็นระยะๆ ทำให้ระบบเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเพื่อชดเชย ส่งผลให้ชั้นเคลือบที่เหลือทำงานหนักเกินไป และถูกใช้สลายไปอย่างรวดเร็ว การทดสอบศักย์ของแอโนดอย่างง่าย ร่วมกับการตรวจสอบกระแสไฟฟ้าที่ปล่อยออกอย่างสม่ำเสมอ และการจัดทำแผนที่ตำแหน่งแอโนดเพื่อตรวจจับการเพิ่มขึ้นผิดปกติ สามารถช่วยระบุได้ว่าชั้นเคลือบของแอโนดคุณกำลังเสื่อมสภาพหรือไม่ ทุกครั้งที่มีการตรวจสอบตามรอบกำหนด ควรดำเนินการทดสอบความต้านทานเชิงไฟฟ้าอย่างละเอียด ไม่ใช่เพียงแค่การตรวจสอบด้วยสายตาเท่านั้น

ความไวของหน่วยควบคุม (รวมถึงการปรับค่ามาตรฐานและการสะสมสิ่งสกปรก)

ระบบทำงานโดยการตรวจสอบศักย์ของตัวเรือของท่านด้วยขั้วอ้างอิงแบบเงิน/เงินคลอไรด์ ขั้วครึ่งเซลล์เหล่านี้จะต้องให้ค่าการวัดที่มีความเสถียรและแม่นยำ เพื่อให้ตัวควบคุมสามารถระบุได้ว่าจำเป็นต้องเพิ่มหรือลดกระแสตรง (DC) ที่ส่งออก เพื่อรักษาตัวเรือให้มีศักย์เชิงลบตามที่กำหนดไว้ (-800 มิลลิโวลต์ ถึง -850 มิลลิโวลต์ เทียบกับ Ag/AgCl) ปัญหาหลักของขั้วอ้างอิงคือการเกิดสิ่งสกปรกสะสม เช่น สิ่งมีชีวิตทางทะเล เยื่อบางๆ และคราบแคลเซียม ซึ่งทำหน้าที่เป็นฉนวนหุ้มองค์ประกอบที่ใช้วัด จึงทำให้เวลาตอบสนองช้าลง และส่งผลให้ค่าแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ไม่แม่นยำ

หากอิเล็กโทรดอ้างอิงสกปรก อาจวัดค่าแรงดันไฟฟ้าที่มีค่าน้อยลงในเชิงลบ (เช่น -750 มิลลิโวลต์) ส่งผลให้ระบบ ICCP ลดกำลังลง ซึ่งอาจทำให้การป้องกันไม่เพียงพอ และเร่งกระบวนการกัดกร่อนบริเวณตัวเรือ ถ้าอิเล็กโทรดอ้างอิงเกิดการลัดวงจรทางไฟฟ้า อาจแสดงค่าแรงดันที่มีค่าลบมากผิดปกติ (เช่น -1000 มิลลิโวลต์) ซึ่งอาจทำให้การป้องกันมากเกินไป จนศักย์ไฟฟ้าส่งผลเสียต่อชั้นเคลือบ เช่น การเกิดไฮโดรเจนและการพองตัวของชั้นเคลือบ เราพบกรณีทั้งสองแบบนี้แล้ว วิธีแก้ไขคือใช้อิเล็กโทรดอ้างอิงที่มีหน้าจอป้องกันการสะสมสิ่งสกปรก (แบบติดเรียบหรือแบบมีการป้องกันพิเศษ) และรวมการล้างอิเล็กโทรดอ้างอิงไว้ในตารางการบำรุงรักษาด้วย นอกจากนี้ควรตรวจสอบความถูกต้องของอิเล็กโทรดอ้างอิงเป็นระยะโดยใช้อิเล็กโทรดครึ่งเซลล์แบบพกพาที่สอบเทียบแล้ว และเปลี่ยนอิเล็กโทรดเมื่อค่าศักย์เบี่ยงเบนจากค่าอิเล็กโทรดครึ่งเซลล์มาตรฐานที่สอบเทียบแล้วเกิน 10 มิลลิโวลต์

การปรับแต่งหน่วยควบคุมและการตั้งค่า PID

ระบบที่ทันสมัยใช้ตัวควบคุมที่มีอัลกอริทึมแบบสัดส่วน-อินทิกรัล-ดิฟเฟอเรนเชียล (PID) เพื่อรักษาผลลัพธ์เอาต์พุต อย่างไรก็ตาม ตัวควบคุมเหล่านี้ไม่ได้ออกแบบมาให้ตั้งค่าแล้วลืมไป คุณภาพของน้ำจะเปลี่ยนแปลงไปตามสถานที่ อุณหภูมิ ความเค็ม ปริมาณออกซิเจน และความเร็วของเรือ จะส่งผลกระทบอย่างมากต่อการขั้วของตัวถังเรือ หากตั้งค่าตัวควบคุมสำหรับเรือที่เดินเรือในบริเวณน้ำเขตร้อน แล้วเรือลำนั้นเดินทางไปยังปากแม่น้ำแถบบอลติกที่มีน้ำจืดผสมน้ำเค็มและมีอุณหภูมิต่ำกว่า อาจเกิดปัญหาจากการสั่นสะเทือนหรือการตอบสนองที่ช้า

เราทราบจากประสบการณ์ว่า ปัญหาที่พบบ่อยเกี่ยวกับประสิทธิภาพของระบบ ICCP นั้นมักเกิดจากตัวควบคุมที่ปรับค่าไม่เหมาะสม ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนสูงสุดถึงร้อยละสามสิบของจำนวนคำร้องทั้งหมด สัญญาณบ่งชี้ว่ามีปัญหา ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องระหว่างกระแสไฟฟ้าระดับสูงกับระดับต่ำ การแจ้งเตือนแรงดันสูง และการทำงานอย่างต่อเนื่องที่กำลังขับออกสูงสุด การแก้ไขตัวควบคุมมักไม่ใช่เพียงการเปลี่ยนตัวใหม่เท่านั้น แต่จำเป็นต้องปรับค่าด้วยตนเองระหว่างการเดินเรือครบทั้งเส้นทาง พร้อมบันทึกข้อมูลบนเรือ เพื่อให้ครอบคลุมเงื่อนไขทั้งหมด ตั้งแต่สถานะเรือเปล่าจนถึงสถานะบรรทุกสินค้า เจ้าหน้าที่เทคนิคของเราใช้เครื่องบันทึกข้อมูลเฉพาะสำหรับการปรับค่าระบบ ICCP และสามารถระบุได้ว่า การปรับค่าส่วนประกอบแบบอินทิกรัล (integral) และแบบอนุพันธ์ (derivative) จะสามารถแก้ไขปัญหาและคืนค่ากระแสไฟฟ้าให้มีความเสถียรได้หรือไม่

สภาพของการเคลือบผิวด้านนอกตัวเรือ

ผู้คนจำนวนมากมองข้ามความเชื่อมโยงระหว่างการเคลือบตัวเรือกับระบบป้องกันการกัดกร่อนด้วยกระแสไฟฟ้าแบบใช้แรงดัน (ICCP) โดยการเคลือบตัวเรือที่สมบูรณ์จะช่วยลดปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ต้องการลงอย่างมาก ถึง 60–70% แต่เมื่อชั้นเคลือบป้องกันการกัดกร่อนเริ่มลอกออกหรือเกิดรอยร้าวจุลภาค ตัวเรือจะกลายเป็นพื้นผิวที่มีหลายจุดร้อน (hot spots) ซึ่งทำให้ต้องการกระแสไฟฟ้าจากแอนโอดในปริมาณมหาศาล ส่งผลให้แอนโอดสึกกร่อนเร็วขึ้น และเพิ่มภาระให้กับหม้อแปลงและเรคติฟายเออร์

ยิ่งไปกว่านั้น แอนโอดจะไม่สามารถปกคลุมบริเวณเหล็กที่ถูกเปิดเผยใหม่ได้อย่างสม่ำเสมอ จึงเกิดภาวะการป้องกันไม่เพียงพอในบางจุดท้องถิ่น แม้ว่าโดยรวมแล้วระบบอาจดูทำงานตามกำลังขับปกติ

หากคุณสังเกตเห็นแนวโน้มที่แสดงว่ากระแสไฟฟ้าที่ต้องการเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ในการตรวจสอบแต่ละครั้งขณะเข้าฝั่งซ่อม (dry-docking) โดยไม่มีการปรับปรุงหรือเปลี่ยนชั้นเคลือบตัวเรือ คุณจำเป็นต้องปรับปรุงหรือเปลี่ยนชั้นเคลือบตัวเรือ ซึ่งนี่คือวิธีแก้ไขที่คุ้มค่าที่สุดในการยกระดับประสิทธิภาพของระบบ ICCP

บทสรุป

การรับประกันคุณภาพเป็นเวลา 12 เดือนสำหรับบริการโครงการแต่ละรายการของเรา ไม่ใช่กลยุทธ์ทางการตลาดเพียงอย่างเดียว แต่ตั้งอยู่บนพื้นฐานของความเชี่ยวชาญที่เรามีในการวินิจฉัยระบบ ICCP ได้อย่างถูกต้อง ทั้งระบบ ได้แก่ แอนโนด อิเล็กโทรดอ้างอิง ตัวควบคุม ชั้นเคลือบ และการนำไฟฟ้าของตัวเรือ ล้วนเชื่อมโยงกันอย่างซับซ้อน หากส่วนประกอบใดส่วนหนึ่งเริ่มเสื่อมประสิทธิภาพ ก็จะส่งผลให้ทั้งระบบเสื่อมคุณภาพในที่สุด หากคุณกำลังประสบปัญหาความผันผวนที่ไม่สามารถอธิบายได้ เช่น สัญญาณเตือนศักย์สูง/ต่ำ กระแสไฟฟ้าที่ต้องการเพิ่มขึ้น หรือความเสียหายของชั้นเคลือบ โปรดอย่ารอจนถึงกำหนดบำรุงรักษาครั้งต่อไป

ปัจจัยที่พบบ่อยที่สุดนั้นไม่ซับซ้อนแต่อย่างใด และหากประสิทธิภาพของระบบคุณเริ่มลดลง คุณจำเป็นต้องได้รับความช่วยเหลือจากทีมงานของเราเพื่อทำความเข้าใจปัญหาอย่างลึกซึ้ง SME สามารถให้บริการดังกล่าวได้ทุกแห่งทั่วโลก ไม่ว่าจะเป็นโรงซ่อมเรือใดก็ตาม เพื่อตอบสนองความต้องการด้านระบบ ICCP ของคุณ