เนื่องจากก๊าซออกซิเจน เป็นต้นเหตุของการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมในหม้อไอน้ำทั้งระบบ ดังนั้น จึงต้องระมัดระวังมิให้น้ำเลี้ยงป้อนเข้าหม้อไอน้ำมีก๊าซออกซิเจนอยู่ มิฉะนั้นจะก่อให้เกิดปัญหาการกัดกร่อนภายในหม้อไอน้ำและระบบคอนเดนเสท วิธีการขจัดก๊าซออกซิเจนที่ละลายในน้ำมี 2 วิธีคือ

          วิธีทางกล เรียกว่า Deaeration or Degasificationเป็นวิธีไล่ก๊าซออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำให้แยกตัวออกจากน้ำ โดยอาศัยกฏของดอลตันและกฏของเฮนรี โดยการต้มน้ำให้เดือด ไอน้ำที่เกิดขึ้นจะไล่อากาศออกจากภาชนะที่ต้มนั้น ความดันย่อยของก๊าซออกซิเจนที่อยู่เหนือน้ำนั้นจะมีค่าน้อยมาก ดังนั้น ก๊าซออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำจะแยกตัวมาอยู่ในบรรยากาศเหนือน้ำนั้นเพื่อให้มีความสมดุลกับก๊าซออกซิเจนส่วนที่ออกไปกับไอน้ำ อุณหภูมิของน้ำมีผลต่อการละลายของออกซิเจนในน้ำมาก เช่นที่ 100 เซลเซียส จะละลายได้ 14.62 พีพีเอ็ม แต่ที่ 500 เซลเซียส จะละลายได้เพียง 5.6 พีพีเอ็ม

          อุปกรณ์ไล่ก๊าซโดยใช้ความร้อนนี้มีหลายแบบ เช่น แบบภาชนะเปิด เหมาะที่จะใช้กับหม้อไอน้ำความดันต่ำที่ไม่มีเครื่องอุ่นลมเผาไหม้ แบบนี้จะไล่ก๊าซออกซิเจนจากน้ำไม่หมด จะเหลือราว 0.1 - 0.2 มิลลิลิตรต่อลิตร นอกจากนี้ ความร้อนที่อุ่นน้ำนี้ยังไล่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ด้วย และทำให้ความเป็นด่างไบคาร์บอเนตสลายตัวได้ แบบนี้เป็นแบบที่ให้น้ำสัมผัสกับไอน้ำโดยตรง โดยอาจจะไหลผ่านชั้นที่ซ้อนกันอยู่ หรือเป็นแบบพ่นน้ำให้สัมผัสกับไอน้ำก็ได้ แบบที่ขจัดออกซิเจนได้มากที่สุด คือ แบบดีแอเรเตอร์ ในแบบนี้จะใช้ไอน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด เพราะใช้ในการอุ่นน้ำที่เข้ามาให้ร้อนขึ้นด้วย แบบนี้จะมีออกซิเจนเหลืออยู่ในน้ำเพียง 0.005 มิลลิลิตรต่อลิตรเท่านั้น

          ดีแอเรเตอร์อีกแบบเป็นชนิดใช้พ่นน้ำเป็นฝอยสัมผัสโดยตรงกับไอน้ำ แบบนี้จะมีออกซิเจนเหลืออยู่น้อยกว่า 0.3 มิลลิลิตรต่อลิตร

          นอกจากวิธีไล่ก๊าซดังกล่าวามาแล้วยังมีวิธีลดความดันเหนือน้ำในภาชนะให้ลดลง จนกระทั่งน้ำเดือด วิธีนี้ก็คือการทำให้เป็นสุญญากาศ โดยไม่ต้องอุ่นน้ำให้ร้อน แต่วิธีนี้จะไล่ก๊าซออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และมีเทนด้วย มีข้อจำกัดคือจะมีออกซิเจนเหลืออยู่ในน้ำ 0.3 มิลลิลิตรต่อลิตร จากกราฟจะเห็นได้ว่า ถ้าลดความดันลงมาและเพิ่มอุณหภูมิให้สูงขึ้น ก๊าซออกซิเจนก็ละลายน้ำได้น้อยลง

          วิธีทางเคมี ได้แก่ การปรับค่าพีเอชให้สูงขึ้น การกำจัดออกซิเจนออกจากน้ำ การใช้สารป้องกันสนิม ซึ่งมีรายละเอียดดังนี้

การใช้สารเคมีเพื่อควบคุมและป้องกันการกัดกร่อนโลหะ

การควบคุมและป้องกันการกัดกร่อนโลหะสามารถทำได้ 2 วิธี คือ

           1.การทำลายสิ่งแวดล้อมที่เหมาะสมซึ่งจำเป็นต่อการสร้างปฏิกิริยาการกัดกร่อน เช่น การกำจัดออกซิเจนออกจากนน้ำเพื่อทำให้ค่า ph ของน้ำสูงขึ้น

รูปที่ 5.8 การกัดกร่อนเนื่องมาจากค่า phของน้ำ

2. การสร้างฟิล์มเพื่อป้องกันผิวของโลหะที่จะเกิดการกัดกร่อน

รูปที่ 5.9 การกัดกร่อนเนื่องมาจากการสร้างฟิล์มเพื่อป้องกันผิวของโลหะเกิดขึ้นช้า

            การปรับค่าพีเอชให้สูงขึ้นอัตราเร็วของการกัดกร่อนจะเพิ่มสูงขึ้นถ้าค่าพีเอชมีค่าต่ำลง และถ้าค่าพีเอชสูงขึ้นถึง 11 ถึง 12 จะทำให้เหล็กแทบที่จะไม่เกิดการกัดกร่อนเลย ด้วยเหตุนี้หารปรับคุณภาพน้ำเพื่อควบคุมและป้องกันการกัดกร่อนโดยทั่วไป จึงอาจทำได้โดยการปรับค่าพีเอชให้สูงขึ้นอยู่ในช่วง 10.5 ถึง 11.5 และช่วงพีเอชนี้จะไม่ก่อให้เกิดปัญหาน้ำเป็นฟองและแครี่โอเวอร์ด้วย การกำจัดออกซิเจน

          ออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำเป็นต้นเหตุที่จะทำให้เกิดการกัดกร่อนเฉพาะแห่ง ทำให้เกิดเป็นหลุม การป้องกันไม่ให้เกิดการกัดกร่อนโลหะจึงต้องกำจัดออกซิเจนออกให้ได้ หลักทั่วไปที่ใช้กำจัดออกซิเจนในน้ำ ได้แก่การใช้อุปกรณ์พิเศษ นั้นคือดีแอเรเตอร์ ก่อนแล้วจึงตามด้วยการใช้สารเคมีทำลายออกซิเจนที่ยังคงตกค้างอยู่ สารเคมีที่นำมาใช้ก็คือสารโซเดียมซัลไฟด์ และสารไฮดราซีน

การป้องกันการกัดกร่อนหม้อไอน้ำด้วยการใช้สารห้ามสนิม

          สารห้ามสนิมเป็นสารที่ทำให้เกิดฟิล์มป้องกันสนิมบนโลหะที่ต้องการจะป้องกัน สารห้ามสนิมที่ใช้กับหม้อไอน้ำอาจแบ่งได้เป็น 2 ชนิด คือ สารห้ามสนิมที่ไปเกาะผิวโลหะโดยมีความหนาของฟิล์มป้องกันเพียง 1 โมเลกุล และสารห้ามสนิมที่ไปทำปฏิกิริยากับผิวหน้าของโลหะจนเกิดเป็นฟิล์มป้องกันสนิมขึ้น สารห้ามสนิมที่ไปเกาะบนผิวโลหะและสร้างฟิล์มป้องกันเพียง 1โมเลกุลนี้มีข้อดีคือมันจะไม่เป็นอุปสรรคต่อการถ่ายเทความร้อนเลย สารห้ามสนิมที่ใช้กันในหม้อไอน้ำโดยทั่วไป ได้แก่ สารโครเมต สารไนไตรต์ สารโบเรต สารซิลิเคต เป็นต้น

          ในหม้อไอน้ำนั้นจะมีน้ำไหลหมุนเวียนอยู่ตลอดเวลา เมื่อน้ำไหลผ่านผิวโลหะที่ร้อน เช่น ผนังท่อจะทำให้พื้นที่ผิวส่วนที่น้ำไหลผ่านเย็นลง อุณหภูมิพื้นที่ผิวของโลหะตรงส่วนนั้นจะสูงกว่าอุณหภูมิของน้ำที่อยู่บริเวณรอบๆ มาก น้ำในบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงจะระเหยกลายเป็นไอทันที ทำให้พื้นที่ผิวบริเวณนั้นมีสารละลายเข้มข้นมากกว่าปกติ สารต่างๆ ที่เข้มข้นนั้นจะล้อมรอบเม็ดไอน้ำที่เกิดขึ้นไว้ ทำให้บริเวณนั้นมีความเข้มข้นของเกลือแร่ชนิดต่างๆ สูงมากจนกระทั่งแยกตัวตกผลึกหรือตกตะกอนอยู่บนพื้นโลหะในบริเวณนั้น ในขณะที่น้ำในบริเวณอื่นยังมีสารละลายอยู่ในปริมาณปกติ จึงไม่เกิดการตกผลึกหรือตกตะกอน ผลึกหรือตะกอนที่เกิดขึ้นแล้วจะสะสมกันมากเข้าจนกลายเป็นตะกรันเกาะจับ ซึ่งมีทั้งในสภาพที่เป็นผลึกและ อสัณฐาน แต่ถ้าหากมีน้ำในบริเวณอื่นไหลมาแทนที่น้ำในบริเวณที่มีการตกผลึกหรือตกตะกอนก็จะละลายเอาผลึกหรือตะกอนเหล่านี้ไปอยู่ในสภาพที่เป็นสารละลายอีก ทำให้ไม่เกิดดะกรันเกาะจับ ฉะนั้นการไหลหมุนเวียนของน้ำอย่างเพียงพอจะเป็นเครื่องป้องกันไม่ให้เกิดตะกรันเกาะจับได้

 

รูปที่ 5.10 ลักษณะของที่ตะกรันเกาะจับภายในท่อทาง

             ในบางครั้งเมื่อมีตะกรันจับเกิดขึ้นบ้างแล้ว ตะกรันส่วนนี้จะเป็นเหตุให้เกิดระกรันเกาะจับที่ใหญ่และมากขึ้นได้ ดังแสดงในรูป เพราะเมื่ออนุภาคของสารต่าง ๆ ที่ละลายอยู่ในน้ำไหลผ่านตะกรันเกาะจับเหล่านี้จะถูกดึงดูดเอาไว้เนื่องจากที่พื้นผิวมีประจุไฟฟ้าต่างชนิดกัน ดังนั้น ถ้าหากน้ำมีอัตราการไหลหมุนเวียนสูงพอก็จะป้องกันการเกิดตะกรันเกาะจับเนื่องจากสาเหตุนี้ได้ นอกจากนี้ ถ้าจะป้องกันการเกิดตะกรันที่เป็นผลึกก็ต้องพยายามอย่าให้มีสภาพสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวดที่จุดใดจุดหนึ่ง เนื่องจากมีความเข้มข้นของสารละลายในบริเวณนั้นสูงมาก และอุณหภูมิเฉพาะจุดของโลหะเพิ่มสูงขึ้นมากเกิดขึ้น และสำหรับตะกรันที่มีสภาพ อสัญฐานคือ มีรูปร่างไม่แน่นอนหรือเป็นตะกอนนั้น ก็ให้มีอัตราการไหลของน้ำผ่านพื้นผิวโลหะสูงพอ ตะกรันเกาะจับบางประเภทจะเกิดขึ้นนอกเหนือจากสาเหตุที่กล่าวถึงแล้วนี้ เพราะเป็นผลที่เกิดจากการกันกร่อนของโลหะ ภายในหม้อไอน้ำสะสมจับตัวเป็นตะกรันขึ้น