การแก้ไขปัญหาของระบบ ICCP ทางทะเล: สาเหตุของภาวะโอเวอร์โปรเทคชัน ความเสียหายต่อชั้นสี และสัญญาณเตือนจากเซลล์อ้างอิง

ระบบป้องกันการกัดกร่อนแบบกระแสไฟฟ้าที่ถูกบังคับ (ICCP) คือ ระบบที่มีความสำคัญยิ่งต่อการป้องกันส่วนที่จมอยู่ใต้น้ำของเรือ โดยใช้เพื่อทำให้พื้นผิวเหล็กมีศักย์ป้องกันในระดับที่กำหนด เพื่อป้องกันการกัดกร่อนแบบแกล์วานิก เมื่อระบบทำงานได้อย่างเหมาะสม อย่างไรก็ตาม แม้แต่ระบบที่พัฒนาอย่างดีแล้วก็อาจเกิดความไม่สมดุลได้ สถานการณ์ฉุกเฉินที่ต้องเรียกช่างเข้ามาแก้ไขทันทีในองค์กรขนาดกลางและขนาดย่อม (SME) มีมากกว่าร้อยละเจ็ดสิบของปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการป้องกันมากเกินไป ความเสียหายต่อชั้นสี และสัญญาณเตือนผิดพลาดจากเซลล์อ้างอิง ซึ่งปัญหาเหล่านี้ปรากฏซ้ำๆ ในบันทึกเหล่านี้ อาการดังกล่าวมักเกิดขึ้นแยกกันเป็นรายกรณี แต่ในหลายกรณีก็มีความเชื่อมโยงกัน การรู้จักสามอาการนี้เป็นขั้นตอนแรกในการวิเคราะห์และแก้ไขปัญหา

สาเหตุหลักของการป้องกันมากเกินไปและการขับเคลื่อนแอโนดมากเกินไป

หากกระแสไฟฟ้าสูงเกินไป ระบบ ICCP จะจ่ายกระแสไฟฟ้ามากเกินไป ทำให้ศักย์ของตัวเรือเกินค่า -900 มิลลิโวลต์ (เทียบกับอิเล็กโทรดอ้างอิง Ag/AgCl) ซึ่งเรียกว่าการป้องกันมากเกินไป ปัญหานี้มักไม่เกิดขึ้นทันทีทันใด แต่มักเป็นปัญหาที่ค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งเกิดจากอิเล็กโทรดอ้างอิงเสียความสามารถในการให้ค่าที่ถูกต้อง หรือตัวควบคุมไม่ได้รับการปรับค่าให้สอดคล้องกับวงจรตอบกลับอย่างเหมาะสม ในหลายกรณี ค่าเป้าหมายของระบบควบคุมอัตโนมัติถูกตั้งไว้ผิดเนื่องจากการต่อพื้นกับตัวควบคุมไม่ดี หรือฉนวนของสายเคเบิลระหว่างเซลล์อ้างอิงกับตัวควบคุมเสื่อมสภาพ อีกสาเหตุเชิงกลไกหนึ่งคือแอนโอดเอง ซึ่งอาจสูญเสียพื้นที่ผิวเมื่อเกิดการพาสซิเวชันบางส่วน ส่งผลให้ระบบเพิ่มแรงดันไฟฟ้า ซึ่งอาจนำไปสู่การป้องกันมากเกินไปทั่วทั้งพื้นผิวที่สัมผัสกับน้ำ ที่ SME เราจะตรวจสอบศักย์ของตัวเรือโดยตรงด้วยเซลล์ครึ่งเซลล์แบบพกพา โดยไม่ใช้แผงควบคุมและไม่อยู่ใกล้เรือ เพื่อตัดความเป็นไปได้ของการป้องกันมากเกินไปเป็นลำดับแรกเสมอ

ความเสียหายของสีและการลอกตัวของชั้นป้องกันแบบคาโทดิก: ผลกระทบขั้นที่สอง

การป้องกันมากเกินไปไม่เพียงแต่สิ้นเปลืองกระแสไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังทำลายชั้นเคลือบป้องกันอีกด้วย หากศักย์ของตัวเรือลดต่ำกว่า -1,000 มิลลิโวลต์ จะเกิดปฏิกิริยาคาโทดิกที่บริเวณรอยต่อระหว่างเหล็กกับชั้นเคลือบ สภาพแวดล้อมที่มีความเป็นด่างจะทำลายพันธะโพลิเมอร์ของสีอีพอกซีและสีถ่านหิน ซึ่งอาจก่อให้เกิดการลอกตัวแบบคาโทดิก อาการแรกเริ่มคือฟองอากาศเล็กๆ หรือคราบขาวคล้ายผงฝุ่นรอบรอยเชื่อมและขอบของโครงสร้าง ซึ่งโดยธรรมชาติแล้วบริเวณเหล่านี้มีความหนาของชั้นเคลือบบางกว่าส่วนอื่น เมื่อสีลอกออก โลหะที่ไม่มีชั้นเคลือบจะดึงดูดกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ส่งผลให้สีลอกออกมากขึ้นเรื่อยๆ ทีมงานได้ทำการทดสอบตัวอย่างชั้นเคลือบจากเรือที่เสียหายมากกว่า 5,000 ตารางเมตรที่หนานทง และผลการทดสอบพบว่า ความสามารถในการยึดเกาะของชั้นเคลือบลดลงสูงสุดถึง 60% ภายในระยะเวลาเพียงสามเดือนในกรณีที่เรือได้รับการป้องกันมากเกินไป วิธีแก้ไขไม่ใช่การลดกระแสไฟฟ้า แต่คือการซ่อมแซมชั้นเคลือบอย่างถูกต้องพร้อมปรับระบบควบคู่กันไป—การทาสีใหม่ลงบนพื้นผิวที่มีการขั้วไฟฟ้าสูงมากอยู่แล้วโดยไม่ปรับระบบควบคู่กัน จะไม่สามารถใช้งานได้ผล และจะล้มเหลวซ้ำภายในเวลาเพียงไม่กี่สัปดาห์

การเข้าใจสัญญาณเตือนจากเซลล์อ้างอิง: สัญญาณผิดพลาดเทียบกับความล้มเหลวที่แท้จริง

หนึ่งในประเด็นที่เข้าใจผิดกันมากที่สุดคือการแจ้งเตือนจากเซลล์อ้างอิงทั่วไป คำเตือนเกี่ยวกับศักย์ไฟฟ้าสูงหรือความล้มเหลวของเซลล์อาจหมายความเพียงว่าเซลล์อ้างอิงของท่านถูกถอดออกจากรางติดตั้งเท่านั้น ขั้วไฟฟ้าที่ทำจากเงิน/เงินคลอไรด์มักจะถูกปกคลุมด้วยสิ่งมีชีวิตทางทะเล เศษตะกอน หรือฟิล์มน้ำมัน ซึ่งส่งผลให้ศักย์ที่จุดต่อภายในขั้วไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงไป จนเกิดค่ามิลลิโวลต์ที่ผิดพลาด นอกจากนี้ ปัญหาการรั่วของสายเคเบิลก็พบได้บ่อยเช่นกัน (เช่น เมื่อความชื้นแทรกซึมเข้าสู่กล่องต่อสาย หรือเมื่อสายเคเบิลที่มีรอยบุบบริเวณจุดต่อผ่านช่องรับน้ำทะเล ทำให้เกิดเส้นทางความต้านทานขนานที่เลียนแบบสัญญาณอ้างอิงที่แปรปรวน) เพื่อแทนที่อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ วิศวกรสนับสนุนเทคนิคของเอสเอ็มอีจะดำเนินการวินิจฉัยสามขั้นตอน ได้แก่ (1) ตรวจสอบความต้านทานกระแสตรงของเซลล์เทียบกับขั้วไฟฟ้าที่สะอาดและทราบค่าแล้ว (2) ตรวจสอบความต้านทานฉนวนระหว่างเซลล์กับพื้นดิน (ควรมีค่ามากกว่า 20 เมกะโอห์ม) และ (3) ทำการทดสอบการตัดกระแสแบบไดนามิกเพื่อพิจารณาว่าการแจ้งเตือนเกิดขึ้นตามจังหวะการไหลของกระแสหรือไม่ มากกว่า 40% ของการแจ้งเตือนทั้งหมดที่เราเข้าไปดำเนินการสามารถแก้ไขได้ด้วยการล้างพื้นผิวของเซลล์และปิดผนึกข้อต่อสายเคเบิลใหม่ โดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนเซลล์

การแก้ไขปัญหาในสนามอย่างมีประสิทธิภาพและขั้นตอนการปรับปรุง

การแก้ไขปัญหาควรทำตามขั้นตอนที่กำหนด ไม่ใช่การเดาสุ่ม ขั้นตอนแรกที่คุณควรทำคือบันทึกค่ากระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าย้อนหลัง 72 ชั่วโมง ในกรณีส่วนใหญ่ การเปลี่ยนแปลงของค่ากระแสและแรงดันจะบ่งชี้ได้ว่าคุณกำลังประสบภาวะโอเวอร์โพรเทคชันแบบค่อยเป็นค่อยไป (เกิดจากความคลาดเคลื่อนของคอนโทรลเลอร์) หรือแบบฉับพลัน (เกิดจากสายเคเบิลหรือเซลล์เสียหาย) หากหลังจากดำเนินขั้นตอนเหล่านี้แล้วยังสงสัยว่ามีภาวะโอเวอร์โพรเทคชันอยู่ ให้เปลี่ยนระบบไปควบคุมด้วยตนเอง ลดค่ากระแสลง และสังเกตค่าอ้างอิงพกพาที่ตัวเรือ: หากค่าอ้างอิงพกพาปกติ แต่แผงควบคุมแสดงภาวะโอเวอร์โพรเทคชัน แสดงว่าเซลล์อ้างอิงบนเรืออาจมีปัญหา หากหน้าจอทั้งสองเครื่องแสดงค่าลบ แสดงว่าคุณอาจจ่ายกระแสเกินไปในวงจรแอนโนด ให้ตรวจสอบค่าความต้านทานของแอนโนด และเปลี่ยนแอนโนดใดๆ ที่มีค่าแรงดันตกคร่อม 8 โวลต์แบบ DC ทุกครั้งก่อนตรวจสอบแอนโนดหรือเซลล์อ้างอิง ให้ตรวจหารูหรือรอยรั่วเล็กๆ บนชั้นเคลือบก่อนเสมอ คุณสามารถมองหารูเหล่านี้ได้ด้วยวิธีง่ายๆ โดยไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องตรวจหาฮอลิเดย์ก็ได้ อีกวิธีหนึ่งที่ใช้ยืนยันว่ามีรูหรือไม่คือการใช้เครื่องตรวจหาฮอลิเดย์ SME ให้การรับประกันงานซ่อมแซมทั้งหมดเป็นเวลา 12 เดือน และเราแจ้งลูกค้าอย่างแน่นอน อย่างไรก็ตาม การรับประกันใดๆ ก็ไม่สามารถแทนการวัดศักย์ไฟฟ้าแบบออฟ-พอเทนเชียลของเซลล์อ้างอิงอย่างสม่ำเสมอทุกสัปดาห์ และการทำความสะอาดบริเวณท่าเทียบเรือได้ ควรตรวจสอบค่ากระแสที่เพิ่มขึ้นเสมอ เพราะนี่คือสัญญาณเตือนล่วงหน้าของเหตุการณ์โอเวอร์โพรเทคชันที่กำลังจะเกิดขึ้น ส่วนใหญ่แล้วกรณีโอเวอร์โพรเทคชันสามารถป้องกันได้ หากเราใช้วิธีการตรวจสอบระบบอย่างมีวินัยและสม่ำเสมอ จากการวิเคราะห์ข้อมูลเหล่านี้ เราสามารถรายงานกรณีที่พบได้มากกว่า 500 กรณีต่อปี อย่าพยายามตีความมากเกินไป ให้ยึดหลักการพื้นฐานที่ถูกต้อง ซึ่งจะใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพกับเรือของคุณตลอดไป