ทำความรู้จักกับ Chromatogram (ตอนที่ ๕) MO Memoir : Sunday 9 June 2556

เรื่องมันเริ่มจากการที่ในช่วงสัปดาห์ที่ผ่านมา สาวเมืองขุนแผนและสาวเมืองโอ่งมังกรพยายามจะทำให้เครื่อง Shimadzu GC-8A ใช้งานได้แบบคงเส้นคงวา เรื่องมันเริ่มจากการไม่มีพีคปรากฏ การหาพีคไม่เจอ ตำแหน่งเวลาปรากฏของพีคเอาแน่เอานอนไม่ได้ พีคมีรูปร่างประหลาด ความแรงของพีคลดลง ฯลฯ

ตอนนั้นผมก็ให้คำแนะนำไปว่า ให้แยกประเด็นออกมาพิจารณาทีละประเด็นคือ

๑. เห็นพีคหรือไม่เห็นพีค ถ้าไม่เห็นพีคก็แสดงว่าปัญหาอาจอยู่ที่ detector หรือแก๊สที่ไหลออกจากคอลัมน์ไปไม่ถึง detector ตรงนี้ขอให้ทดสอบด้วยการฉีดสารบริสุทธิ์เข้าไป (เช่นฉีดเอทานอลหรือโทลูอีนสัก 0.5-1 ไมโครลิตร) แล้วดูการตอบสนองของ detector

๒. ถ้ามองเห็นพีคก็ให้ดูว่าตำแหน่งเวลาที่พีคออกมานั้นคงเส้นคงว่าหรือไม่ ถ้าคงเส้นคงวาก็แสดงว่าอัตราการไหลของ carrier gas ที่ผ่านคอลัมน์นั้นคงที่ ถ้าคงเส้นคงวาแต่ออกมาช้ากว่าเดิมก็แสดงว่า carrier gas ไหลผ่านคอลัมน์ด้วยอัตราการไหลที่ลดลง ตรงนี้อาจมีสาเหตุมาจาก

(ก) คอลัมน์มีการอัดตัวกันแน่นขึ้น ความต้านทานการไหลก็สูงขึ้น การคงความดันด้านขาเข้าไว้คงเดิมก็ทำให้อัตราการไหลลดต่ำลง ถ้าเป็นกรณีนี้ พีคจะออกมาช้าลง เตี้ยลงแต่กว้างขึ้น โดยพื้นที่พีคจะคงเดิม (เพราะสารตัวอย่างที่ฉีดเข้าไปไม่ได้รั่วหายไปไหน) การแก้ปัญหาก็ทำโดยการเพิ่มความดันขาเข้า หรือไม่ก็ถอดเอาคอลัมน์ออกมาแล้วอัดแก๊สให้ไหลสวนทางทิศทางการไหลที่ใช้ในการวิเคราะห์ 

 

(ข) carrier gas มีการรั่วไหลก่อนเข้าคอลัมน์ ซึ่งแยกเป็น

- การรั่วไหลแบบข้อต่อไม่แน่น (จุดต่อคอลัมน์เข้ากับ injector port หรือตรงหัวนอตที่ใช้เป็นตัวยึด septum) เวลาที่พีคออกมาแม้ว่าจะช้าลง แต่จะคงที่ ณ ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง ในกรณีนี้พีคมักจะมีขนาดเล็กลงกว่าปรกติ แต่จะคงที่ การแก้ปัญหาก็ทำได้โดยการขันข้อต่อให้แน่น

- การรั่วไหลที่ septum กรณีนี้จะพบว่าเวลาที่พีคออกมานั้นจะช้าลงไปเรื่อย ๆ โดยมีขนาดเล็กลงตามไปด้วย สาเหตุก็เพราะแต่ละครั้งที่เราแทง syringe ทะลุผ่าน septum จะทำให้รูที่เข็มแทงทะลุนั้นขยายใหญ่ขึ้นทีละน้อย แก๊สก็จะรั่วออกได้มากขึ้นตามทุก ๆ ครั้งที่ฉีดสาร การแก้ปัญหาก็ทำได้โดยการเปลี่ยน septum

๓. ถ้าเวลาที่พีคออกมานั้นไม่เปลี่ยนแปลง แต่ขนาดพีคที่ได้เล็กลง ก็ให้ตรวจสอบพารามิเตอร์ต่าง ๆ ของเครื่องวัด พวก RANGE และ ATTENUATION ว่าคงเดิมหรือไม่ ถ้าพบว่าคงเดิมก็แสดงว่าปัญหาอาจอยู่ที่มีการรั่วไหลของแก๊สด้านขาออกจากคอลัมน์ (ข้อต่อด้านต่อคอลัมน์เข้ากับ detector port มีการรั่วซึม) สำหรับ FID แล้วยังอาจเกิดจากการที่หัวฉีดไฮโดรเจนเกิดการอุดตัน ทำให้เปลวไฟติดได้ไม่ดี (ถ้าเป็นหนัก ๆ จะทำให้เปลวไฟไม่ติด) ถ้าเป็นแบบนี้ให้หาสายลวดเล็ก ๆ (เช่นสายกีต้าร์เส้นเล็กสุด) แยงรูหัวฉีดแก๊สไฮโดรเจน

ช่วงบ่ายวันศุกร์ก็ทราบว่าเขาทั้งสองสามารถแก้ปัญหาได้แล้ว เช้าวันวานมีโอกาสแวะเข้าไปที่แลปก็เลยไปเอาโครมาโทแกรมที่ทั้งสองทำไว้ระหว่างการปรับแต่ง โดยเลือกมาบางรูปเพื่อนำมาเป็นตัวอย่างให้ได้เห็นกัน

ท้ายสุดก็ขอฝากเรื่องเกี่ยวกับโครมาโทแกรมที่พวกคุณควรต้องไปอ่านให้เข้าใจ เพราะจะว่าไปแล้วเรื่องที่เกิดในสัปดาห์ที่ผ่านมานั้นไม่ใช่เรื่องใหม่ เคยเกิดขึ้นมาแล้วทั้งนั้น ขอให้ไปอ่านย้อนหลังกันเองก็แล้วกัน

ทำความรู้จักกับ Chromatogram (ตอนที่ 1) MO Memoir : วันศุกร์ที่ ๓ มิถุนายน ๒๕๕๒

http://tamagozzilla.blogspot.com/2009/08/mo-memoir-chromatogram-1.html 

ทำความรู้จักกับ Chromatogram (ตอนที่ 2) MO Memoir : วันศุกร์ที่ ๑๐ กรกฎาคม ๒๕๕๒

http://tamagozzilla.blogspot.com/2009/08/mo-memoir-chromatogram-2.html

ทำความรู้จักกับ Chromatogram (ตอนที่ 3) MO Memoir : Friday 27 November 2552

http://tamagozzilla.blogspot.com/2009/11/chromatogram-3-mo-memoir-friday-27.html

ทำความรู้จักกับ Chromatogram (ตอนที่ ๔) MO Memoir : Sunday 25 July 2553

http://tamagozzilla.blogspot.com/2010/07/chromatogram-mo-memoir-sunday-25-july.html

การปรับความสูงพีค GC MO Memoir : Friday 9 July 2553

http://tamagozzilla.blogspot.com/2010/07/gc-mo-memoir-friday-9-july-2553.html

การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติ ตอนที่ ๑๐ เมื่อพีค GC หายไป MO Memoir : Thursday 20 January 2554

http://tamagozzilla.blogspot.com/2011/01/gc-mo-memoir-thursday-20-january-2554.html

การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติ ตอนที่ ๑๕ เมื่อพีค GC ออกมาผิดเวลา MO Memoir : Tuesday 1 March 2554

http://tamagozzilla.blogspot.com/2011/03/gc-mo-memoir-tuesday-1-march-2554.html

การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติ ตอนที่ ๒๑ เมื่อความแรงของพีค GC ลดลง MO Memoir : Wednesday 15 June 2554

http://tamagozzilla.blogspot.com/2011/06/gc-mo-memoir-wednesday-15-june-2554.html 

การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติ ตอนที่ ๓๐ เมื่อพีค GC ออกมาผิดเวลา (อีกแล้ว) MO Memoir : Saturday 16 July 2554

http://tamagozzilla.blogspot.com/2011/07/gc-mo-memoir-saturday-15-july-2554.html

รูปที่ ๑ (บน) ปุ่มปรับต่าง ๆ ของเครื่อง Shimadzu GC-8A ปุ่ม RANGE เป็นตัวปรับช่วงการวัด ถ้าใช้ RANGE ต่ำจะวัดสัญญาณที่มีความแรงน้อย ๆ ได้ดี แต่ถ้าสัญญาณแรงมากจะทำให้ detector อิ่มตัว ถ้าใช้ RANGE สูงจะวัดสัญญาณที่แรงมากได้ แต่จะเสียความละเอียดในการวัดพีคขนาดเล็ก ๆ ปุ่ม ATTENUATION เป็นตัวปรับความแรงสัญญาณที่ส่งออกทาง port ที่ไปยังเครื่อง RECORDER ค่า ATTENUATION เป็นตัวหารสัญญาณที่ส่งออก ค่ายิ่งมากทำให้สัญญาณส่งออกยิ่งน้อยลง ใช้ในการปรับความแรงสัญญาณไม่ให้พีคที่เครื่อง RECORDER วาดนั้นมีขนาดใหญ่เกินหน้ากระดาษ

(กลาง) ปุ่มปรับค่าพารามิเตอร์ต่าง ๆ ของเครื่อง integrator Shimadzu C-R8A เรายังสามารถปรับค่า ATTN (ย่อมาจาก attenuation) เพื่อให้เครื่องสามารถวาดพีคให้อยู่ในความกว้างของหน้ากระดาษได้ ค่า ATTN มีค่าเป็น 2ⁿ เมื่อ n เป็นจำนวนเต็ม ยิ่งใช้ค่า ATTN สูงจะได้รูปพึคที่มีขนาดเล็กลง แต่ไม่ส่งผลต่อความสูงและพี้นที่ที่คำนวณได้ (ดูรูปที่ ๔)

(ล่าง) สายเครื่อง C-R8Aต่อเข้าตรงจุดที่ป้ายติด INTEGRATOR

เครื่อง GC ของ Shimadzu รุ่น 8A 9A และ 14A ที่แลปเรามีใช้นั้น ใช้ระบบปรับพารามิเตอร์ต่าง ๆ ที่คล้ายกัน

รูปที่ ๒ พีคเอทานอล 0.5 ไมโครลิตร ตั้ง range ของเครื่อง GC-8A ไว้ที่ 10² จะเห็นว่าพีคที่ได้มีลักษณะหัวตัวและเมื่อพิจารณาค่าความสูงของพีคทั้งสอง (ที่เวลา 0.8-0.9 นาที) จะเห็นว่าค่าความสูงขึ้นไปจนสุดที่ระดับสูงประมาณ 1,230,000 แสดงว่า detector เกิดการอิ่มตัว ในกรณีเช่นนี้ถ้าหากฉีดเอทานอลในปริมาณที่มากกว่า 0.5 ไมโครลิตรเช่นฉีดเป็น 1.0 ไมโครลิตรก็จะเห็นพื้นที่พีคเพิ่มสูงขึ้น แต่จะไม่เป็นสองเท่า ทั้งนี้เป็นเพราะ detector มองไม่เห็นส่วนยอดของพีคที่มีความสูงจริงที่แตกต่างกัน พื้นที่ที่แตกต่างกันจะเกิดจากการที่พีคมีความกว้างที่แตกต่างกัน

รูปที่ ๓ พีคโทลูอีน 0.5 ไมโครลิตร พีคบนตั้ง range ของเครื่อง GC-8A ไว้ที่ 10³ ส่วนพีคล่างตั้งไว้ที่ 10⁴ จะเห็นว่าพีคที่ได้มีลักษณะหัวตัว แต่เมื่อดูความสูงพีคจะเห็นว่าแตกต่างกัน ลักษณะเช่นนี้แสดงว่าข้อมูลสัญญาณนั้นมีลักษณะเป็นพีค แต่การตั้งสเกลแกน y นั้นแคบเกินไป (ตั้งที่ค่า attenuation - ATTN ของเครื่อง C-R8A) ในกรณีนี้ยังเห็นอีกว่าการตั้งค่า range ที่เครื่อง GC-8A นั้นส่งผลต่อทั้งความสูงและพื้นที่พีคที่ได้ เมื่อเพิ่ม range จาก 10³ เป็น 10⁴ (เพิ่มขึ้น 10 เท่า) จะได้พีคที่มีขนาดเล็กลง 10 เท่าด้วย (เห็นได้จากการที่ค่าพื้นที่และความสูงลดลงมาประมาณ 10 เท่า)

รูปที่ ๔ พีคโทลูอีน 0.5 ไมโครลิตร ทั้งสองพีคตั้ง range ของเครื่อง GC-8A ไว้ที่ 10⁴ แต่รูปบนตั้งค่า ATTN ของ C-R8A ไว้ที่ 5 (หารสัญญาณวาดรูปด้วย 2⁵ = 24) ส่วนรูปล่างตั้งไว้ที่ 10 (หารสัญญาณวาดรูปด้วย 2¹⁰ = 1024) จะเห็นว่าจากพีคหัวตัดที่ค่า ATTN ต่ำกลายเป็นรูปพีคที่สมบูรณ์ที่ค่า ATTN สูงขึ้นแต่จะมีขนาดเล็กลง แต่เมื่อพิจารณาค่าพื้นที่กับความสูงจะเห็นว่ายังคงเท่าเดิมโดยไม่เปลี่ยนแปลงไปตามค่า ATTN ที่เปลี่ยนไป แสดงว่าค่า ATTN ของเครื่อง C-R8A ส่งผลต่อสัญญาณที่ใช้ในการวาดรูปเท่านั้น ไม่ส่งผลต่อสัญญาณที่นำไปคำนวณค่าพื้นที่พีคและความสูง

รูปที่ ๕ พีคโทลูอีน 0.5 ไมโครลิตร ทั้งสองพีคตั้งค่า ATTN ของเครื่อง C-R8A ไว้ที่ 10 แต่รูปบนตั้ง range ของเครื่อง GC-8A ไว้ที่ 10⁴ แต่รูปล่างตั้งค่า range ของเครื่อง GC-8A ไว้ที่ 10² จะเห็นว่าการเปลี่ยนค่า range ส่งผลต่อขนาดรูปร่างพีคที่เครื่องวาด และพื้นที่พีคและความสูงพีคที่คำนวณได้ เมื่อลดช่วง range (เพิ่มความว่องไวในการวัด) จะได้พีคที่มีขนาดใหญ่ขึ้นและพื้นที่พีคและความสูงพีคที่มากขึ้นไปด้วย พีคของรูปล่างนั้นเป็นพีคที่มีปัญหาในลักษณะพีคหัวแตก เห็นได้จากการรายงานผลยอดพีคมาสองตำแหน่งที่เวลาใกล้ ๆ กัน (อันที่จริงควรจะมีเพียงค่าเดียว) แสดงว่าพีคมีลักษณะเป็นพีคใหญ่ที่มียอดเป็นพีคขนาดเล็กสองพีค พีคลักษณะเช่นนี้มักมีปัญหาในการลากเส้น base line ที่ใช้ในการคำนวณพื้นที่และความสูง ผลที่ตามมาคือค่าพื้นที่และความสูงที่ได้นั้นมักจะเชื่อถือไม่ได้ ส่วนเครื่อง C-R8A ลากเส้น base line อย่างไรนั้นดูได้จากช่อง MK ที่อยู่ถัดจากช่อง HEIGHT ซึ่งจะพิมพ์สัญญลักษณ์บ่งบอกวิธีการลากเส้น base line (ดูความหมายของสัญญลักษณ์ได้จากคู่มือเครื่อง C-R8A)

รูปที่ ๖ พีคของ benzaldehyde 0.5 ไมโครลิตร จะเห็นว่าตอนเริ่มเกิดพีคนั้นสัญญาณจะค่อย ๆ ไต่ขึ้นไปจนถึงจุดยอดพีค จากนั้นจะลดลง อัตราการลดลงจะเร็วกว่าอัตราการไต่ขึ้น ซึ่งแตกต่างไปจากพีคต่าง ๆ ที่แสดงในรูปที่ ๒-๕ ที่แสดงอัตราไต่ขึ้นสูงกว่าอัตราการลดลง ถ้าเป็นการวิเคราะห์ที่อุณหภูมิคอลัมน์คงที่ พีคลักษณะนี้บ่งบอกว่าปริมาณสารที่ฉีดเข้าไปนั้นมากเกินกว่าที่คอลัมน์จะรับได้ แต่ถ้าเป็นการวิเคราะห์ที่มีการเพิ่มอุณหภูมิให้ไต่ขึ้นเรื่อย ๆ ก็เป็นไปได้ที่เป็นผลจากการเพิ่มอุณหภูมิที่เร็วจนทำให้สารที่หลุดจากการดูดซับของ packing (ที่บรรจุอยู่ในคอลัมน์) ที่ออกมาทีหลังนั้นออกมาวิ่งไล่อัดหลังตัวที่ออกมาก่อน

ตัวอย่างพีคลักษณะเช่นนี้ที่เกิดจากการเพิ่มอุณหภูมิในระหว่างการวิเคราะห์ดูได้จาก Memoir ปีที่ ๕ ฉบับที่ ๕๕๘ วันศุกร์ที่ ๒๔ สิงหาคม ๒๕๕๕ เรื่อง "การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติ ตอนที่ ๓๙ ตัวอย่างการแยกพีค GC ที่ไม่เหมาะสม" (http://www.tamagozzilla.blogspot.com/2012/08/gc-mo-memoir-friday-24-august-2555.html)

Galvanic corrosion MO Memoir : Friday 7 June 2556

สิ่งหนึ่งที่ได้เรียนมาจากวิศวกรรุ่นพี่ตอนทำงานวางท่อคือ ไม่ควรให้โลหะต่างชนิดกันสัมผัสกัน (หมายความถึงมีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากัน) เพราะจะทำให้เกิดการสึกกร่อนได้
 

การสึกกร่อนที่เกิดขึ้นจากการที่โลหะต่างชนิดกันมีการเชื่อมต่อกันทางไฟฟ้านั้นเรียกว่า galvanic corrosion วิธีการนี้เป็นวิธีการหนึ่งในการป้องกันไม่ให้โครงสร้างเกิดสนิม เช่นการใช้โลหะอะลูมิเนียมเป็นตัวสึกกร่อนแทนเหล็กที่เป็นตัวโครงสร้างหลักของสิ่งก่อสร้างต่าง ๆ (เช่นสะพาน ท่อ ลำตัวเรือ)
  

ในงานวางท่อในโรงงานนั้นมีการใช้ท่อที่ทำจากโลหะแตกต่างกันหลายชนิด ท่อโลหะหลัก ๆ ที่ใช้กันก็คือท่อเหล็กกล้าคาร์บอนและท่อเหล็กกล้าไร้สนิม และในบางครั้งก็ต้องมีการเดินระบบท่อที่มีการเปลี่ยนเกรดโลหะจากโลหะชนิดหนึ่งไปเป็นโลหะอีกชนิดหนึ่ง เช่นการเปลี่ยนจากท่อเหล็กกล้าไร้สนิมไปเป็นท่อเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา ที่เคยเจอนั้นตรงรอยต่อตรงนี้จะต่อกันด้วยหน้าแปลน (flange) แต่หน้าแปลนตรงนี้ที่เชื่อมต่อท่อที่ทำจากโลหะต่างชนิดเดียวกันจะแตกต่างไปจากหน้าแปลนที่เชื่อมต่อท่อที่ทำจากโลหะชนิดเดียวกันคือ หน้าแปลนตรงนี้ที่เชื่อมต่อท่อที่ทำจากโลหะต่างชนิดเดียวกันจะมีการป้องกันไม่ให้เนื้อโลหะของท่อทั้งสองชนิดนั้นมีการเชื่อมต่อกันทางไฟฟ้าได้ ไม่เช่นนั้นจะเกิดปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีทำให้โลหะที่มีค่าศักย์ไฟฟ้าต่ำกว่าผุกร่อนได้ ตัวอย่างการป้องกันไม่ให้เกิด galvanic corrosion ณ บริเวณรอยต่อระหว่างท่อโลหะสองชนิดที่ต่อกันด้วยหน้าแปลนแสดงไว้ในรูปที่ ๑ ข้างล่าง

รูปที่ ๑ ภาพตัดขวางหน้าแปลนที่เชื่อมต่อท่อที่ทำจากโลหะต่างชนิดกัน เช่นโลหะชนิดที่หนึ่งอาจเป็นเหล็กกล้าไร้สนิม โลหะชนิดที่สองอาจเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา ในการนี้จะมีการใส่ปลอกที่ทำจากวัสดุที่เป็นฉนวนไฟฟ้า (เช่นพลาสติก - สีเขียวในรูป) เข้าไปในรูที่จะทำการสอด stud bolt ทั้งนี้เพื่อป้องกันไม่ให้ stud bolt สัมผัสกับผิวโลหะของหน้าแปลนโดยตรง และก่อนที่จะทำการขันนอตนั้นจะมีการใส่แหวนรอง (washer) ที่ทำจากวัสดุที่เป็นฉนวนไฟฟ้า (เช่นพลาสติก - สีแดงในรูป) เช่นเดียวกัน เพื่อป้องกันไม่ให้นอตตัวเมียสัมผัสกับผิวหน้าแปลนโดยตรง โดยตัวปะเก็นเองนั้นต้องไม่นำไฟฟ้าผ่านจากหน้าแปลนตัวหนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่งได้

รูปที่ ๒ ค่าศักย์ไฟฟ้าของโลหะชนิดต่าง ๆ เทียบกับ standard calomel electrode (SCE) ในอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นน้ำทะเลที่ไหลผ่าน นำมาจากเอกสาร Atlas Steel Technical Note No. 7 "Galvanic Corrosion" (http://www.atlassteels.co.nz/site/pages/atlas-technical-notes.php)

ส่วนที่ว่าเมื่อโลหะสองชนิดมีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าเข้าด้วยกันนั้น โลหะตัวไหนจะเป็นตัวผุกร่อนก็ดูได้จากค่าศักย์ไฟฟ้าที่แสดงในรูปที่ ๒ โลหะที่มีค่าศักย์ไฟฟ้าต่ำกว่าจะเป็นตัวผุกร่อน จากรูปที่ ๒ จะเห็นได้ว่าถ้าเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดามีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากับเหล็กกล้าไร้สนิม (ที่ใช้กันมากคือเบอร์ 304 รองลงไปคือเบอร์ 316) เหล็กกล้าคาร์บอนธรรดาจะเป็นตัวผุกร่อน
 

การสัมผัสกันระหว่างเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาและเหล็กกล้าไร้สนิมของระบบท่อในโรงงานยังเกิดขึ้นที่โครงสร้างที่รองรับหรือยึดตัวท่อด้วย (ระบบ pipe support) เพราะตัวโครงสร้างหรืออุปกรณ์ยึดมักทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา ดังนั้นเพื่อป้องกันไม่ให้ตัวโครงสร้างและระบบยึดเหล่านี้เกิดการผุกร่อน ก็ต้องป้องกันไม่ให้โครงสร้างและอุปกรณ์เหล่านี้มีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากับท่อเหล็กกล้าไร้สนิมโดยตรง วิธีการหนึ่งที่ใช้กันก็คือทำการรองหรือห่อหุ้มท่อเหล็กกล้าไร้สนิมตรงบริเวณที่ต้องการยึดด้วยวัสดุที่เป็นฉนวนไฟฟ้า (รูปที่ ๓)

รูปที่ ๓ ภาคตัดขวางตัวอย่างการยึดท่อเหล็กเข้ากับโครงสร้างรองรับที่ทำจากเหล็ก โดยสมมุติว่าท่อที่วางเป็นท่อเหล็กกล้าไร้สนิม (สีแดง) เพื่อป้องกันไม่ให้มีการเชื่อมต่อกันทางไฟฟ้าระหว่างท่อเหล็กกล้าไร้สนิมกับตัวโครงสร้างและ U-bolt (สีเขียว) ที่ใช้ยึดท่อ (พวกนี้มักจะทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาเพราะราคาถูก) ก็ต้องมีการหุ้มห่อท่อบริเวณที่จะจับยึดเอาไว้ด้วยวัสดุที่เป็นฉนวนไฟฟ้า การทาสีป้องกันผิวเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาก่อนจะวางท่อเหล็กกล้าไร้สนิมลงไปก็ช่วยได้ในระดับหนึ่งตราบเท่าที่ชั้นสีไม่มีความเสียหาย

แต่ใช่ว่าถ้าโลหะที่แตกต่างกันสองชนิดมีการเชื่อมต่อกันทางไฟฟ้าแล้ว โลหะตัวที่มีค่าศักย์ไฟฟ้าต่ำกว่าจะต้องเกิดการผุกร่อนเสมอไป ในเอกสาร Atlas Steels : Atlas tech note no. 7ได้ให้ข้อมูลว่า การที่จะเกิด galvanic corrosion ได้นั้น ต้องมีปัจจัยต่อไปนี้ ๓ ประการคือ
 

๑. โลหะทั้งสองชนิดนั้นจะต้องมีค่าศักย์ไฟฟ้าที่แตกต่างกัน (ควรมากเกินกว่า 0.2 V) ยิ่งแตกต่างกันมากก็มีโอกาสเกิดได้มากขึ้น (ดูรูปที่ ๒)

๒. โลหะทั้งสองชนิดนั้นต้องมีการสัมผัสกัน

๓. รอยต่อของโลหะต้องมีการเชื่อมต่อด้วยอิเล็กโทรไลต์ อิเล็กโทรไลต์ในที่นี้คือสารละลายที่นำไฟฟ้าได้

สำหรับการใช้งานในโรงงานที่ระบบท่อวางอยู่กลางแจ้งหรือในสภาพการทำงานที่มีโอกาสที่ระบบท่อจะเปียกน้ำได้ การป้องกันไม่ให้มีน้ำเปียกและขังอยู่บริเวณจุดสัมผัสซึ่งจะทำให้เงื่อนไขข้อ ๓ เป็นจริงคงทำได้ยาก การป้องกันด้วยการไม่ให้เงื่อนไขข้อ ๒ เป็นจริงด้วยคั่นด้วยวัสดุที่เป็นฉนวนจะง่ายกว่า
  

ที่นึกเขียนเรื่องนี้ขึ้นมาก็เพราะเมื่อไม่กี่สัปดาห์ที่ผ่านมา เห็นบริเวณทางเดินไปยังอาคารจอดรถที่ผมจอดอยู่เป็นประจำเขามีการกั้นรั้วเพื่อป้องกันไม่ให้มีรถจักรยานและมอเตอร์ไซค์เข้ามาจอดขวางทางเดิน ที่แปลกใจก็คือครึ่งล่างของรั้วทำจากท่อเหล็กและทาสีทับไว้ ส่วนครึ่งบนทำจากท่อเหล็กกล้าไร้สนิมและไม่มีการทาสีทับ ท่อเหล็กที่ใช้ทำรั้วครึ่งบนและครึ่งล่างต่อเข้าด้วยกันด้วยการเชื่อมโลหะดังแสดงในรูปที่ ๔
 

โดยปรกติถ้าเราใช้ท่อเหล็กกล้าไร้สนิมเราก็มักจะไม่ทาสี เพราะไม่มีความจำเป็นต้องใช้สีในการป้องกันสนิม และมักต้องการแสดงพื้นผิวที่เป็นมันวาวของท่อ ถ้าต้องการทาสีทับท่อเพื่อการตกแต่งหรือด้วยเหตุผลใดก็ตาม ก็มักจะใช้ท่อเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา ดังนั้นในกรณีนี้ผมก็เลยเดาว่าโครงสร้างรั้วครึ่งล่างน่าจะทำจากท่อเหล็กกล้าธรรมดา

รูปที่ ๔ การเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าไร้สนิมเข้าด้วยกันและทาสีทับบริเวณรอยเชื่อม

ในกรณีนี้เหล็กกล้าไร้สนิมและเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดามีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากันโดยตรงผ่านทางรอยเชื่อม ดังนั้นจึงมีโอกาสที่ท่อเหล็กกล้าธรรมดาจะเกิดการผุกร่อนเนื่องจาก galvanic corrosion ได้ แต่ดูเหมือนว่าเขาจะป้องกันด้วยการทาสีปิดคลุมตรงบริเวณรอยเชื่อมระหว่างเหล็กกล้าธรรมดาและเหล็กกล้าไร้สนิมเอาไว้ ซึ่งเป็นการป้องกันไม่ให้มีหยดน้ำ (เช่นจากน้ำฝน) ทำหน้าที่เป็นสารละลายอิเล็กโทรไลต์เชื่อมต่อโลหะทั้งสองตรงบริเวณรอยเชื่อมได้ ถ้าเป็นตามนี้ปัญหาการผุกร่อนเนื่องจาก galvanic corrosion ของท่อเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาก็คงจะไม่เกิด แต่ถ้าหากชั้นสีนี้หลุดร่อนเมื่อใด ก็คงต้องคอยตามดูกันต่อไปว่าจะเกิดอะไรขึ้น