Wie Umweltfaktoren die Korrosionsraten von Rohren und Metallen in Küstenbauwerken beeinflussen

Die U.S.A. haben eine Küstenlinie von insgesamt 12.383 Meilen und rund 88.633 Meilen Küstenlinie. Das ist ein riesiges Gebiet, in dem Unternehmen aus allen Bereichen, von der Schifffahrt bis zur Energieentwicklung, versuchen, ihren Betrieb zu rationalisieren.

Während der Blick auf den Strand und der Zugang zu den notwendigen Betriebsmitteln für die Aufrechterhaltung eines Unternehmens von entscheidender Bedeutung sind, kann die Küste eine der schwierigsten Umgebungen für Ihre Infrastruktur sein. Um die Langlebigkeit Ihrer Rohre und Metallkonstruktionen zu gewährleisten, müssen Salz, Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen, biologische Aktivität und vieles mehr sorgfältig berücksichtigt werden.

Ohne Ingenieure an Ihrer Seite, die die den kathodischen Schutz umsetzen Design und andere Präventionsstrategien, um das Risiko des Küstenbetriebs zu mindern, werden Sie teure Reparaturen und Ausfallzeiten in Kauf nehmen müssen. Es ist hilfreich, die Mechanismen zu verstehen, die der Korrosion in jeder Küstenumgebung zugrunde liegen, bevor Sie sich entscheiden, eine Brücke zu schützen, weitere Pipelines zu installieren oder eine Offshore-Plattform für die Produktion freizugeben.

Verständnis der Korrosion in Küstenumgebungen

Die Chancen stehen gut, dass Sie, wenn Sie ein Geschäft, ein Industrie- oder Handelsunternehmen an der Küste betreiben, bereits aus erster Hand wissen, was Korrosion ist. Dabei handelt es sich um die chemische oder elektrochemische Reaktion zwischen Metall und der Umgebung. Je länger die Korrosion anhält, desto größer ist das Risiko, dass das Material beschädigt wird.

In den Küstenregionen der Welt wird die Korrosion wahrscheinlich beschleunigt. In der Regel ist dies auf die hohe Salzkonzentration zurückzuführen, aber auch anhaltende Feuchtigkeit in allen Gewässern reicht aus.

Korrosion kann und wird die strukturelle Integrität aller Rohre und Metallkomponenten, die Sie um Ihr Grundstück herum haben, beeinträchtigen. Die Folge sind vermehrte Lecks, Einstürze und strukturelles Versagen.

Arten von Korrosion, die die Infrastruktur an der Küste betreffen

Korrosion kann bei einer Vielzahl von Metallen auftreten. Die Beauftragung von Beratern für kathodischen Schutz hilft Ihnen bei der Auswahl der am besten geeigneten Metalle für Ihre verschiedenen Bedürfnisse. Allerdings ist nicht jede Korrosion gleich. Einige der häufigsten sind:

• Gleichmäßige Korrosion: Wenn Ihr Metall aufgrund längerer Einwirkung einen gleichmäßigen (oft weit verbreiteten) Materialverlust über seine Oberfläche erfährt.
• Galvanische Korrosion: Immer wenn zwei unterschiedliche Metalle mit einer leitfähigen Lösung (wie Meerwasser) in Kontakt kommen, beschleunigt dies den Materialverlust.
• Lochfraßkorrosion: Typischerweise ein gezielter Angriff, bei dem Sie kleine Löcher in einem Metallsegment finden, meist ausgelöst durch eine Veränderung der Chloridionen aufgrund von Meerwassereinwirkung.
• Spaltkorrosion: Stehendes Wasser, das in einem engen Raum eingeschlossen ist, fördert aggressive chemische Reaktionen.
• Spannungsrisskorrosion (SCC): Wenn Zugspannungen in Ihrer Struktur mit einer korrosiven Umgebung kombiniert werden und Ihre Materialien zerstören.

Da es so viele verschiedene Methoden der Korrosion gibt, wenden sich viele Unternehmen an erfahrene und professionelle Entwurf des kathodischen Schutzes um die Gefahr der Metalloxidation zu verringern, indem elektrische Ströme von potenziell gefährdeten Infrastrukturen weggeleitet werden.

Häufige Umweltfaktoren, die die Korrosionsrate beeinflussen

Bevor wir eine kurze Liste der häufigsten Umweltfaktoren durchgehen, die sich auf die Korrosionsrate auswirken, sollten Sie wissen, dass es keine schnelle Antwort auf die Frage gibt, was bei Ihnen passiert. Es bedarf einiger Nachforschungen und eines erfahrenen Auges, um die zugrundeliegenden Ursachen für Ihre Probleme aufzudecken. Dies vorausgeschickt, hier ist die Liste:

01 | Salz- und Chloridexposition

Salz im Meerwasser und in der Luft befindliche Partikel in der Nähe von Küstengrundstücken erhöhen 100% die Korrosionsrate. In diesen geografischen Regionen gibt es mehr Chlorid-Ionen, die in schützende Metallbeschichtungen eindringen. Im Laufe der Zeit werden dadurch die passiven Oxidschichten zerstört, was die Oxidation verhindert und direkt zu tiefem Lochfraß und Schwachstellen an Ihren Strukturen führt.

02 | Feuchtigkeit & Nässe

Sie müssen nicht unbedingt an der Küste Floridas wohnen, um von Korrosion betroffen zu sein. Überall dort, wo die Luftfeuchtigkeit höher ist, bildet sich eine konstante Feuchtigkeitsschicht auf Ihren Metalloberflächen. Im Gegensatz zu trockeneren Orten haben Sie nie die Möglichkeit, Ihre Struktur vollständig abzutrocknen, so dass sie ständig korrosiven Elementen ausgesetzt ist.

03 | Temperaturschwankungen

Küstenklimata lieben extreme Temperaturschwankungen. Nachmittägliche Regenschauer, stärkere Winde und jahreszeitliche Schwankungen verschlimmern die Korrosion in Rohren und Metallkomponenten. Dies führt zu einer thermischen Ausdehnung und Kontraktion und damit zu mehr Spannungspunkten, die Ihre Strukturen schwächen, wenn sie längeren Umweltfaktoren ausgesetzt sind.

04 | Sauerstoffverfügbarkeit

Diese Warnung vor Korrosion ist ein wenig einzigartig. Wenn Sie Ihren Betrieb in eine sauerstoffreiche Umgebung bringen, wird die Metalloxidation beschleunigt. Denken Sie an überflutete oder teilweise überflutete Strukturen. Die Belüftung um diese Strukturen herum führt dazu, dass sich die Korrosion in bestimmten Bereichen konzentriert. Aus diesem Grund gibt es mehr Probleme an den Wasserlinienabschnitten.

05 | pH-Werte & Bodenzusammensetzung

Die Bodenverhältnisse an der Küste sind unterschiedlich. Die Korrosionsraten ändern sich aufgrund des unterschiedlichen Säuregehalts, der Alkalität und der Verunreinigungen im Boden. Ein spezieller kathodischer Schutz ist unerlässlich, um die Nutzungsdauer Ihrer Metallstrukturen zu verlängern.

06 | Biologische Aktivität & Mikrobiologisch Beeinflusste Korrosion (MIC)

Mikroorganismen lieben die Küste ebenso sehr wie alternde Rentner. Mikroorganismen (wie sulfatreduzierende Bakterien) gedeihen in jedem Raum, in dem es keinen Sauerstoff gibt. Sie erzeugen Schwefelwasserstoff, der mit Metall reagiert und zu Materialverlusten führt.

07 | Wind & Wettermuster

Sie müssen nicht direkt an der Wasser gegen Korrosion. Starke Winde lassen Salzsprühnebel und Schleifpartikel auf Rohre und Metallkonstruktionen selbst in einigen Kilometern Entfernung treffen. Mit der Zeit erhöhen diese Winde, Hurrikane und tropische Stürme die Wahrscheinlichkeit von Korrosion.

Denken Sie an die gesamte Infrastruktur in Küstennähe. Brücken aus Metall mit Stützbalken, Offshore-Ölplattformen, Pipelines in Küstennähe und sogar der Jetski-Verleih mit einem Anlegesystem aus Metall sind einer größeren Korrosionsbelastung ausgesetzt. Ohne kathodischen Schutz oder ähnliche Präventivmaßnahmen ist das Unternehmen einem größeren Risiko ausgesetzt.

Strategien zur Abschwächung der Korrosion bei Küstenbauwerken

Da es viele verschiedene Gründe für erhöhte Korrosion gibt, gibt es auch eine Reihe von vorbeugenden Methoden, um das Korrosionsrisiko zu verringern. Die meisten Unternehmen beginnen mit Schutzbeschichtungen und marinetauglichen Farben. Dazu gehören Epoxidharze, Polyurethane und zinkhaltige Grundierungen, die den Schutz vor Oxidation unterstützen.

Nicht alle Strukturen können aufgrund von Hitze oder chemischer Belastung Schutzschichten verwenden. In diesen Fällen sind kathodische Schutzsysteme weitaus effizienter. Die beiden wichtigsten Methoden sind:

• Schutz durch Opferanoden: Die Verwendung von Zink- oder Aluminiumanoden, die an Strukturen angebracht werden, damit sie anstelle des darunter liegenden Metalls korrodieren.
• Kathodischer Schutz durch Stromeinwirkung (ICCP): Das Senden eines elektrischen Stroms durch das Metall, um elektrochemischen Reaktionen entgegenzuwirken, die Korrosion verursachen.

Moderne Komponenten sind stark auf korrosionsbeständige Legierungen wie Edelstahl oder Verbundwerkstoffe ausgerichtet, aber diese sind immer noch nicht für einige Nischenmärkte wie Energie, Öl und industrielle Anwendungen geeignet.

Die beste Lösung ist die Implementierung eines kathodischen Schutzentwurf und dann Zeitplan proaktive Wartung und Inspektionen, die die direkte Exposition aufgrund von Umweltkontrollen begrenzen.

Fazit

Während die Küste eine rauere Umgebung für die Infrastruktur darstellt, können freiliegende Rohre und Metallkomponenten vor aggressiven Umweltfaktoren geschützt werden, so dass Korrosion kein so großes Problem darstellt. Der Salzgehalt, die Feuchtigkeit, die Temperatur und die biologische Aktivität müssen sorgfältig berücksichtigt werden, um Ausfälle der Strukturen zu vermeiden.

Bei Dreiym Engineering verfügen wir über jahrzehntelange Erfahrung in der Umsetzung solcher Konzepte. Unsere Korrosionsschutzdienste werden von CP4-zertifizierten Fachleuten der National Association of Corrosion Engineers (NACE) geleitet. Wenn Sie mit unseren Beratern für kathodischen Korrosionsschutz zusammenarbeiten, können Sie sicher sein, dass Sie sich in die vertrauensvollen Hände von qualifizierten und erfahrenen Teammitgliedern begeben.

Kontaktieren Sie unsere Ingenieure noch heuteund vereinbaren Sie einen Beratungstermin für Ihren Korrosionsbedarf, einschließlich des kathodischen Schutzes an der Küste.