Hvordan miljøfaktorer påvirker korrosionshastigheden for rør og metal i kystkonstruktioner

USA er hjemsted for en samlet kystlinje på 12.383 kilometer og omkring 88.633 kilometer kystlinje. Det er et enormt område, hvor virksomheder inden for alt fra skibsfart til energiudvikling forsøger at strømline driften.

Selv om det er afgørende for en virksomhed at have udsigt til stranden og adgang til de nødvendige driftsressourcer, kan kysten være et af de mest udfordrende miljøer for din infrastruktur. For at sikre en lang levetid for dine rør- og metalkonstruktioner skal du tage nøje hensyn til salt, fugt, temperatursvingninger, biologisk aktivitet og meget mere.

Uden ingeniører på din side, som kan implementere katodisk beskyttelse design og andre forebyggelsesstrategier for at mindske risikoen ved kystnær drift, vil du løbe ind i dyre reparationer og nedetid. Det hjælper at forstå mekanismerne bag korrosion i kystnære omgivelser, før man beslutter sig for at beskytte en brobygning, installere flere rørledninger eller rydde en offshore-platform til produktion.

Forståelse af korrosion i kystmiljøer

Det er sandsynligt, at du allerede ved, hvad korrosion er, hvis du driver en forretning, industri- eller handelsvirksomhed ved kysten. Det er den kemiske eller elektrokemiske reaktion mellem metal og det omgivende miljø. Jo længere korrosionen varer, jo større er risikoen for, at materialet nedbrydes.

Når man betragter verdens kystområder, vil korrosionen sandsynligvis accelerere. Normalt er det på grund af den høje saltkoncentration, men vedvarende fugteksponering til enhver vandmasse vil gøre det.

Korrosion kan og vil kompromittere den strukturelle integritet af alle rør og metalkomponenter, du har omkring din ejendom. Resultatet er flere lækager, kollaps og strukturelle fejl.

Typer af korrosion, der påvirker kystinfrastruktur

Korrosion rammer en lang række metaller. Ved at hyre konsulenter til katodisk beskyttelse kan du vælge de bedst egnede metaller til dine forskellige behov. Men ikke al korrosion er den samme. Nogle af de mere almindelige omfatter:

• Ensartet korrosion: Når dit metal oplever et jævnt (ofte udbredt) tab af materiale på hele overfladen på grund af langvarig eksponering.
• Galvanisk korrosion: Når to forskellige metaller kommer i kontakt med en ledende opløsning (som havvand), fremskynder det materialetabet.
• Pitting-korrosion: Typisk et fokuseret angreb, hvor man finder små huller i et segment af metal, som regel udløst af en ændring i kloridioner på grund af eksponering for havvand.
• Korrosion i sprækker: Stillestående vand, der er fanget i et snævert rum, fremmer aggressive kemiske reaktioner.
• Spændingskorrosion (SCC): Når trækspænding i din struktur kombineres med et ætsende miljø og skaber ravage i dine materialer.

Med så mange forskellige metoder til korrosion henvender mange virksomheder sig til erfarne og professionelle design af katodisk beskyttelse for at reducere risikoen for metaloxidation ved at omdirigere elektriske strømme væk fra enhver potentielt sårbar infrastruktur.

Almindelige miljøfaktorer, der påvirker korrosionshastigheden

Før vi gennemgår en hurtig liste over almindelige miljøfaktorer, der påvirker korrosionshastigheden, skal du vide, at der ikke er ét hurtigt svar på, hvad der sker på dit sted. Det kræver lidt research og et erfarent øje at afdække de underliggende årsager til dine problemer. Når det er sagt, så er listen her:

01 | Eksponering for salt og klorid

Salt i havvand og luftbårne partikler omkring kystnære ejendomme vil 100% øge korrosionshastigheden. I disse geografiske områder er der flere kloridioner, som trænger ind i beskyttende metalbelægninger. Med tiden ødelægger det de passive oxidlag, forhindrer oxidering og fører direkte til dybe huller og svækkelse af dine strukturer.

02 | Fugtighed og fugt

Du behøver ikke at bo i nærheden af Floridas kystlinje for at opleve korrosion. Overalt, hvor der er højere luftfugtighed, vil du ende med et konstant lag af fugt på dine metaloverflader. I modsætning til tørre steder får du aldrig mulighed for at tørre din konstruktion helt af, hvilket betyder, at den konstant er udsat for ætsende elementer.

03 | Temperatursvingninger

Kystklimaer elsker ekstreme temperaturskift. Regnbyger om eftermiddagen, kraftigere vind og sæsonudsving forværrer korrosionen i rør og metalkomponenter. Det fører til termisk udvidelse og sammentrækning, hvilket skaber flere stresspunkter, der svækker dine strukturer, når de udsættes for langvarige miljøfaktorer.

04 | Ilttilgængelighed

Denne ætsende advarsel er lidt unik. Hvis du placerer dine aktiviteter i et iltrigt miljø, vil det fremskynde oxideringen af metal. Tænk på nedsænkede eller delvist nedsænkede strukturer. Beluftningen omkring disse strukturer får korrosionen til at koncentrere sig i bestemte områder. Det er derfor, man finder flere problemer ved vandlinjesektioner.

05 | pH-niveauer og jordbundssammensætning

Jordbundsforholdene varierer langs kysten. Korrosionshastighederne skifter på grund af varierende niveauer af surhed, alkalinitet og forurening i jorden. Et specialiseret katodisk beskyttelsesdesign er afgørende for at forlænge dine metalkonstruktioners brugbare levetid.

06 | Biologisk aktivitet og mikrobiologisk påvirket korrosion (MIC)

Mikroorganismer elsker kysten lige så meget som aldrende pensionister. Mikroorganismer (som sulfatreducerende bakterier) trives i ethvert iltfattigt rum. De genererer hydrogensulfid, som reagerer med metal og fører til materialetab.

07 | Vind- og vejrmønstre

Du behøver ikke at være lige i øjet. vand til korrosion. Kraftig vind sender saltstænk og slibende partikler til rør og metalkonstruktioner, selv et par kilometer væk. Med tiden øger disse vinde, orkaner og tropiske storme sandsynligheden for korrosion.

Tænk på al den infrastruktur, der findes nær kysten. Broer lavet af metal med støttebjælker, offshore olieplatforme, kystnære rørledninger og selv jetski-udlejningsfirmaet med et doksystem af metal vil blive udsat for en større påvirkning af korrosion. Uden katodisk beskyttelsesdesign eller lignende forebyggende foranstaltninger udsættes virksomheden for en større risiko.

Strategier til at mindske korrosion i kystkonstruktioner

Da der er mange forskellige årsager til øget korrosion, er der også en række forebyggende metoder til at mindske risikoen for korrosion. De fleste virksomheder vil starte med beskyttende belægninger og maling af marinekvalitet. Disse omfatter epoxy, polyurethan og zinkrige primere, der hjælper med at beskytte mod oxidation.

Ikke alle strukturer kan bruge beskyttelseslag på grund af varme eller kemisk tilstedeværelse. I disse tilfælde er katodiske beskyttelsessystemer langt mere effektive. De to primære metoder er:

• Beskyttelse med offeranoder: Brug af zink- eller aluminiumanoder og fastgørelse af dem til strukturer, så de korroderer i stedet for det underliggende metal.
• Katodisk beskyttelse med påtrykt strøm (ICCP): At sende en elektrisk strøm gennem metallet for at modvirke elektrokemiske reaktioner, der forårsager korrosion.

Moderne komponenter læner sig kraftigt op ad korrosionsbestandige legeringer som rustfrit stål eller kompositmaterialer, men de er stadig ikke egnede til nogle nichemarkeder som energi, olie og industrielle anvendelser.

Den bedste løsning er at implementere en katodisk beskyttelsesdesign og derefter planlægning proaktiv vedligeholdelse og inspektioner, der begrænser direkte eksponering på grund af miljøkontrol.

Konklusion

Mens kysten udgør en hårdere ramme for infrastrukturen, kan udsatte rør- og metalkomponenter beskyttes mod aggressive miljøfaktorer, så korrosion er ikke et lige så alvorligt problem. Der skal tages nøje hensyn til saltniveauer, luftfugtighed, temperatur og biologisk aktivitet, så strukturfejl begrænses.

Hos Dreiym Engineering har vi årtiers erfaring med at implementere sådanne designs. Vores korrosionsbeskyttelsesservices ledes af National Association of Corrosion Engineers (NACE)-certificerede CP4-fagfolk. Når du arbejder med vores konsulenter inden for katodisk beskyttelse, kan du være sikker på, at du er i trygge hænder hos kvalificerede og erfarne teammedlemmer.

Kontakt vores ingeniører i dagog lad os aftale en konsultation om ethvert af dine korrosionsbehov, herunder katodisk beskyttelse langs kysten.