สมาชิกเด่นประจำสัปดาห์: โซลูชันป้องกันการกัดกร่อนทางวิศวกรรม – วิทยาศาสตร์แห่งการรักษาท่อสปริงเกลอร์ให้คงสภาพสมบูรณ์

ในเดือนกันยายน ปี 2008 ทีมวิศวกรในเมืองเซนต์หลุยส์ รัฐมิสซูรี ได้เริ่มทำการวิจัยต่อยอดจากสิ่งที่ค้นพบซึ่งขัดแย้งกับความคิดที่ยอมรับกันในขณะนั้น นั่นคือ สาเหตุหลักของการกัดกร่อนภายในท่อดับเพลิงแบบสปริงเกลอร์คือออกซิเจน ไม่ใช่การกัดกร่อนที่เกิดจากจุลินทรีย์ (MIC) เจฟฟ์ โคเชเลก ผู้ก่อตั้ง ได้นำเสนอแนวคิดนี้ต่ออุตสาหกรรม โดยอธิบายว่าเครื่องกำเนิดไนโตรเจนที่เชื่อมต่อกับช่องระบายอากาศสามารถกำจัดออกซิเจนออกจากท่อแห้งและระบบพรีแอคชั่น และรักษาสภาพท่อให้อยู่ภายใต้ไนโตรเจนแทน การใช้ไนโตรเจนเป็นก๊าซเฉื่อยในปัจจุบันได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับวิธีการควบคุมการกัดกร่อนที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพสำหรับระบบดับเพลิงแบบสปริงเกลอร์ที่ใช้น้ำในการปกป้องสิ่งอำนวยความสะดวกทุกประเภท รวมถึงสิ่งอำนวยความสะดวกด้านโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ เช่น ศูนย์ข้อมูลและห้องเย็น บริษัท Engineered Corrosion Solutions (ECS) ยังคงเป็นบริษัทที่นำแนวทางนี้มาสู่อุตสาหกรรมดับเพลิงแบบสปริงเกลอร์

วิศวกรผู้ออกตามหาสาเหตุ

ECS เริ่มต้นจากการเป็นบริษัท Fire Protection Systems Corrosion Management, Inc. หรือที่รู้จักกันในชื่อ fpsCMI ซึ่งจดทะเบียนในเมืองเซนต์หลุยส์เมื่อเดือนมกราคม ปี 2546 ผู้ก่อตั้งเป็นวิศวกรจากบริษัทออกแบบ ซึ่งลูกค้ารายใหญ่ในกลุ่มค้าปลีกต้องการอุปกรณ์ควบคุมการกัดกร่อนที่พิสูจน์ได้ว่าใช้งานได้จริง และพวกเขาพบว่าไม่มีบริษัทใดในตลาดที่สามารถนำเสนอโซลูชันที่ได้รับการพิสูจน์แล้วได้ พวกเขาจึงใช้เวลาห้าปีถัดมาในการออกแบบและพัฒนาผลิตภัณฑ์จัดการการกัดกร่อนของตนเอง

งานไม่ได้หยุดอยู่แค่ที่ผลิตภัณฑ์ การซ่อมแซมความเสียหายในระบบที่เกิดการกัดกร่อนนั้นแทบไม่มีประโยชน์หากปฏิกิริยาที่ก่อให้เกิดการกัดกร่อนยังคงดำเนินต่อไป ดังนั้นทีมงานจึงเริ่มค้นหาสาเหตุที่แท้จริง ในขณะนั้น อุตสาหกรรมส่วนใหญ่เชื่อว่าการกัดกร่อนของหัวฉีดน้ำดับเพลิงเกิดจาก MIC และสร้างโปรแกรมการบำบัดโดยอิงจากคำอธิบายนั้น วิศวกรของ ECS สรุปว่าออกซิเจนที่ติดอยู่ในท่อเป็นตัวการสำคัญ เมื่อกำจัดออกซิเจนออกไป ปฏิกิริยาการกัดกร่อนจากออกซิเจนก็จะไม่สามารถเกิดขึ้นได้

ข้อสรุปดังกล่าวได้นำไปสู่กระบวนการที่ได้รับการจดสิทธิบัตรสำหรับการทำให้ระบบสปริงเกลอร์เป็นสภาวะเฉื่อยด้วยก๊าซไนโตรเจน และต่อมาได้มีการจดสิทธิบัตรของสหรัฐฯ หลายฉบับครอบคลุมการใช้เครื่องกำเนิดไนโตรเจนที่มีช่องระบายอากาศในระบบท่อแห้งและระบบพรีแอคชั่น

การนำวิทยาศาสตร์มาประยุกต์ใช้ในระบบท่อเปียก

ในปี 2009 ECS ได้นำหลักการเดียวกันนี้มาประยุกต์ใช้กับระบบท่อเปียก ระบบเปียกยังคงมีฟองอากาศติดอยู่หลังจากที่เติมของเหลวแล้ว และอากาศเหล่านั้นจะทำให้ออกซิเจนสัมผัสกับผนังท่อ ECS จึงได้พัฒนาอุปกรณ์และวิธีการในการไล่อากาศออกจากระบบเปียกด้วยไนโตรเจน โดยเริ่มใช้ครั้งแรกที่พิพิธภัณฑ์ศิลปะฟิลาเดลเฟีย ซึ่งวิธีการนี้ช่วยแก้ปัญหาการกัดกร่อนของพิพิธภัณฑ์ได้

จากนั้น FM Global ได้ขอให้ ECS ช่วยเหลือลูกค้าของตนรายหนึ่ง ซึ่งเป็นผู้รับเหมาด้านการป้องกันประเทศรายใหญ่ โดยมีระบบท่อเปียก 25 ระบบที่ปกป้องพื้นที่การผลิตดาวเทียมประมาณ 92,900 ตารางเมตร (1,000,000 ตารางฟุต) โรงงานดังกล่าวมีรอยรั่วเฉลี่ยสัปดาห์ละ 1 ครั้ง การเติมไนโตรเจนในท่อเปียกช่วยหยุดรอยรั่วได้อย่างสมบูรณ์ และไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนท่อใดๆ

ผลลัพธ์ดังกล่าวมีความสำคัญมากกว่าแค่ค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซม การรั่วไหลทุกจุดในระบบสปริงเกลอร์ยังหมายถึงความเสียหายที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ส่วนหนึ่งของอาคารขาดการป้องกันในขณะที่ทำการระบายและซ่อมแซมท่อ และการรั่วไหลซ้ำๆ จะทำให้เจ้าของอาคารเริ่มตั้งคำถามว่าระบบนั้นคุ้มค่าที่จะรักษาไว้หรือไม่ ระบบที่หยุดรั่วไหลคือระบบที่ยังคงใช้งานได้ต่อไป

ชื่อใหม่และการยอมรับอย่างเป็นอิสระ

ในเดือนมีนาคม 2556 ทีมผู้บริหารของ fpsCMI ได้ร่วมมือกับกลุ่มนักลงทุนเอกชนเพื่อเข้าซื้อกิจการจากผู้ถือหุ้นเดิม และธุรกิจได้เปลี่ยนชื่อเป็น Engineered Corrosion Solutions หลังจากนั้นก็ได้รับการรับรองจากหน่วยงานอิสระ ในเดือนกุมภาพันธ์ 2559 เครื่องกำเนิดไนโตรเจนรุ่น ECS Protector ได้รับการรับรองจาก FM ภายใต้มาตรฐาน FM Approvals Standard 1035 ซึ่งเป็นเกณฑ์การอนุมัติที่พัฒนาขึ้นสำหรับเครื่องกำเนิดไนโตรเจนที่ใช้กับระบบท่อแห้งและระบบพรีแอคชั่น ทำให้เป็นเครื่องกำเนิดไนโตรเจนรุ่นแรกที่ได้รับการรับรองจาก FM สำหรับอุตสาหกรรมระบบดับเพลิงแบบสปริงเกลอร์

ในปี 2021 ECS ได้ทำการตรวจสอบธุรกิจทั้งหมดและได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 9001:2015 สำหรับระบบการจัดการคุณภาพจากสถาบัน Performance Review Institute (PRI) บริษัทถือว่าการรับรองนี้เป็นการแสดงความมุ่งมั่นอย่างต่อเนื่องในการปรับปรุงอย่างไม่หยุดยั้ง ไม่ใช่ความสำเร็จเพียงครั้งเดียว

การวัดสิ่งที่เกิดขึ้นภายในท่อ

การควบคุมการกัดกร่อนจะมีประสิทธิภาพก็ต่อเมื่อสามารถตรวจสอบได้ว่ามันทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ อุปกรณ์ตรวจสอบการกัดกร่อนจำนวนมากติดตั้งอยู่ที่ท่อส่งหลัก ซึ่งเข้าถึงและอ่านค่าได้ง่าย วิศวกรของ ECS พบว่าอุปกรณ์ที่ติดตั้งที่ท่อส่งหลักนั้นไม่ได้แสดงถึงกิจกรรมการกัดกร่อนที่เกิดขึ้นภายในท่ออย่างแม่นยำ นี่คือความเสี่ยงที่เจ้าของระบบอาจคาดไม่ถึง: อุปกรณ์ตรวจสอบที่ท่อส่งหลักอาจรายงานว่าระบบไม่มีการกัดกร่อน ในขณะที่ท่อสาขาต่างๆ ยังคงสูญเสียความหนาของผนังท่ออย่างต่อเนื่อง

ในปี 2015 ECS ได้เปิดตัวเครื่องตรวจจับการกัดกร่อนแบบติดตั้งในท่อ (In-Line Corrosion Detector) ซึ่งออกแบบมาเพื่อติดตั้งในท่อของระบบ และได้รับสิทธิบัตรการออกแบบจากสหรัฐอเมริกา ในปี 2017 NACE ซึ่งในขณะนั้นคือสมาคมวิศวกรด้านการกัดกร่อนแห่งชาติ และปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของสมาคมเพื่อการปกป้องและประสิทธิภาพของวัสดุ (AMPP) ได้ยกย่องเครื่องตรวจจับนี้ให้เป็นนวัตกรรมด้านการกัดกร่อนแห่งปี

เมื่อระบบเกิดการรั่วซึม หรือเมื่อเจ้าของกำลังพิจารณาเปลี่ยนท่อทั้งหมด ECS จะประเมินสภาพจริงของท่อ การประเมินความเสี่ยงจากการกัดกร่อนจะผสมผสานการตรวจสอบด้วยกล้องวิดีโอเข้ากับการวิเคราะห์ตัวอย่างท่อ การวิเคราะห์ท่อจะระบุประเภทของการกัดกร่อน วัดความหนาของผนังที่เหลืออยู่และความลึกของหลุมกัดกร่อน และรายงานสาเหตุที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดของความเสียหาย พร้อมกับคำแนะนำในการแก้ไขและป้องกัน ผลลัพธ์สามารถใช้เสริมการประเมินท่อภายในทุกๆ ห้าปีตามข้อกำหนดของ NFPA 25 ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับการตรวจสอบ การทดสอบ และการบำรุงรักษาระบบดับเพลิงแบบใช้น้ำ ในหลายกรณี หลักฐานแสดงให้เห็นว่าระบบสามารถได้รับการปกป้องและใช้งานต่อไปได้ด้วยการซ่อมแซมเฉพาะจุดแทนที่จะเปลี่ยนใหม่ทั้งหมด

One Reaction ผลิตภัณฑ์ครบวงจร

ผลิตภัณฑ์ทุกชิ้นของ ECS มุ่งแก้ไขสาเหตุหลักของความล้มเหลวในการป้องกันอัคคีภัยส่วนใหญ่ นั่นคือ ปฏิกิริยาการกัดกร่อนจากออกซิเจน สำหรับระบบท่อแห้งและระบบเตรียมการก่อนการทำงาน เครื่องกำเนิดไนโตรเจนจะเข้ามาแทนที่เครื่องอัดอากาศแบบเดิมในฐานะแหล่งก๊าซควบคุม รุ่นติดผนังรองรับระบบที่มีความจุรวมสูงสุด 13,250 ลิตร (3,500 แกลลอน) และรุ่นตั้งพื้นรองรับระบบที่มีความจุสูงสุด 94,600 ลิตร (25,000 แกลลอน)

ท่อส่งก๊าซแต่ละท่อจะเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดก๊าซเข้ากับช่องระบายอากาศที่ติดตั้งอยู่ในห้องท่อส่งก๊าซ ช่องระบายอากาศ Protector Vent (PAV-D) จะถูกปิดด้วยตนเองเมื่อระบบมีไนโตรเจนบริสุทธิ์ถึง 98 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งกระบวนการเติมและไล่ก๊าซที่ได้รับการจดสิทธิบัตรนี้จะทำให้บรรลุเป้าหมายได้ภายในเวลาประมาณสองสัปดาห์ ตัวควบคุมช่องระบายอากาศ AdvancedIQ Vent Controller จะทำหน้าที่เพิ่มเติม โดยควบคุมการระบายอากาศพร้อมทั้งตรวจสอบและบันทึกความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนและความดันของระบบอย่างต่อเนื่องตลอดเวลา

สำหรับระบบท่อเปียก วาล์วระบายอากาศอัตโนมัติ (PAV-W) จะปล่อยอากาศที่ติดอยู่เมื่อระบบเต็ม และรุ่นที่มีการควบคุมจะเชื่อมต่อกับระบบแจ้งเตือนไฟไหม้หรือระบบจัดการอาคาร ในกรณีที่ความเสี่ยงเหมาะสม วาล์วระบายอากาศแบบใช้ไนโตรเจนของ ECS จะช่วยให้สามารถไล่ก๊าซออกจากระบบเปียกด้วยไนโตรเจนได้ และเครื่องมือภาคสนาม เช่น เครื่องวิเคราะห์ก๊าซแบบพกพา PHGA-1 จะยืนยันว่าได้ความบริสุทธิ์ตามเป้าหมายแล้ว ผลิตภัณฑ์ของ ECS ผลิตโดยทีมผลิตของบริษัทและจัดส่งจากสำนักงานใหญ่ในเมืองเซนต์หลุยส์

การสอนวิทยาศาสตร์เบื้องหลังวิธีการแก้ปัญหา

ECS เชื่อมานานแล้วว่า การควบคุมการกัดกร่อนจะประสบความสำเร็จก็ต่อเมื่อผู้ที่ออกแบบและบำรุงรักษาระบบสปริงเกลอร์เข้าใจว่าทำไมท่อจึงเกิดการกัดกร่อน ECS University จึงเปิดอบรมฟรีในหัวข้อนี้ หลักสูตรแบบเข้าร่วมด้วยตนเองใช้เวลาสองวัน ณ สำนักงานใหญ่ที่เซนต์หลุยส์ โดยมีการฝึกปฏิบัติจริงเกี่ยวกับการใช้งานเครื่องกำเนิดไนโตรเจน ในขณะที่ ECSU Online เป็นหลักสูตรแบบเรียนรู้ด้วยตนเองที่ผู้เชี่ยวชาญสามารถเรียนได้ตามความสะดวกจากทุกที่ นอกจากนี้ยังมีเวบินาร์การฝึกอบรมทุกวันพฤหัสบดี หนึ่งชั่วโมง ซึ่งจะกล่าวถึงหัวข้อต่างๆ แบบสดๆ พร้อมการเข้าถึงผู้สอนโดยตรง โปรแกรมนี้ได้รับการอนุมัติให้เป็นหลักสูตรการศึกษาต่อเนื่องโดยสำนักงานดับเพลิงแห่งรัฐแคลิฟอร์เนีย และผู้สำเร็จการศึกษาจะได้รับใบรับรองการสำเร็จการศึกษา

“ECS เริ่มต้นจากกลุ่มวิศวกรที่ตั้งคำถามว่าทำไมท่อสปริงเกลอร์จึงชำรุด และจากนั้นก็ติดตามหลักฐานไปทุกที่ แนวทางนั้นยังคงเป็นแนวทางของเราจนถึงทุกวันนี้ ผลิตภัณฑ์ทุกชิ้นที่เราสร้างขึ้นมีจุดประสงค์เดียว คือ เพื่อรักษาระบบสปริงเกลอร์ดับเพลิงให้คงสภาพสมบูรณ์และพร้อมใช้งานในวันที่จำเป็นต้องใช้งาน เราเข้าร่วม IFSA เพราะการกัดกร่อนเป็นปัญหาทั่วโลก และอุตสาหกรรมจะได้รับประโยชน์มากขึ้นเมื่อมีการแบ่งปันความรู้ทางวิทยาศาสตร์อย่างเปิดเผยกับผู้เชี่ยวชาญด้านการป้องกันอัคคีภัยทั่วโลก”

แอนดรูว์ โลฟเฟลแมน รองประธานฝ่ายขาย บริษัท วิศวกรรมป้องกันการกัดกร่อน

ระบบดับเพลิงแบบสปริงเกลอร์อาจไม่ได้ใช้งานเป็นเวลาหลายสิบปีก่อนที่จะถูกเรียกใช้งาน และในวันนั้น น้ำจะสามารถไปถึงไฟได้ก็ต่อเมื่อผ่านท่อที่ยังอยู่ในสภาพดีเท่านั้น ซึ่งสภาพดังกล่าวถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าก่อนเกิดไฟไหม้แล้ว

บริษัท Engineered Corrosion Solutions เป็นสมาชิกของ International Fire Suppression Alliance หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติม โปรดเยี่ยมชมเว็บไซต์ www.ecscorrosion.com.