Miten ympäristötekijät vaikuttavat putkien ja metallien korroosionopeuteen rannikkorakenteissa?

Yhdysvalloissa on rannikkoa yhteensä 12,383 mailia ja noin 88,633 mailia rantaviivaa. Tämä on valtava alue, jolla yritykset merenkulusta energiakehitykseen yrittävät virtaviivaistaa toimintojaan.

Vaikka rantanäkymä ja pääsy tarvittaviin toimintaresursseihin on ratkaisevan tärkeää yrityksen ylläpitämiselle, rannikko voi olla yksi infrastruktuurin kannalta haastavimmista ympäristöistä. Putkien ja metallirakenteiden pitkäikäisyyden varmistaminen edellyttää suolan, kosteuden, lämpötilan vaihteluiden, biologisen toiminnan ja muiden tekijöiden huolellista huomioon ottamista.

Ilman insinöörejä puolellasi, jotka voivat toteuttaa katodisuojaus suunnittelua ja muita ennaltaehkäiseviä strategioita rannikkotoiminnan riskien pienentämiseksi, joudut kalliisiin korjauksiin ja seisokkiaikoihin. On hyödyllistä ymmärtää korroosion taustalla olevat mekanismit missä tahansa rannikkoympäristössä, ennen kuin päätetään suojata sillan rakentaminen, asentaa lisää putkistoja tai raivata offshore-alusta tuotantoa varten.

Korroosion ymmärtäminen rannikkoympäristössä

Jos sinulla on liiketoimintaa, teollisuutta tai kaupallista toimintaa rannikolla, tiedät todennäköisesti jo omakohtaisesti, mitä korroosio on. Se on metallin ja ympäröivän ympäristön välinen kemiallinen tai sähkökemiallinen reaktio. Mitä pidempään korroosio jatkuu, sitä suurempi on materiaalin hajoamisriski.

Kun tarkastellaan maailman rannikkoalueita, korroosio todennäköisesti kiihtyy. Yleensä tämä johtuu korkeasta suolapitoisuudesta, mutta jatkuva kosteudelle altistuminen missä tahansa vesistössä riittää.

Korroosio voi vaarantaa kiinteistösi putkien ja metalliosien rakenteellisen eheyden. Seurauksena on lisääntyviä vuotoja, romahduksia ja rakenteellisia vikoja.

Rannikkoinfrastruktuuriin vaikuttavat korroosiotyypit

Korroosiota tapahtuu monille eri metalleille. Katodisuojauskonsulttien palkkaaminen auttaa sinua valitsemaan eri tarpeisiisi parhaiten sopivat metallit. Kaikki korroosio ei kuitenkaan ole samanlaista. Joitakin yleisimpiä ovat mm:

• Tasainen korroosio: Korroosio: Kun metallin pinnalla tapahtuu tasaista (usein laajalle levinnyttä) materiaalin häviämistä, joka johtuu pitkäaikaisesta altistumisesta.
• Galvaaninen korroosio: Galvaaninen korroosio: Aina kun kaksi eri metallia joutuu kosketuksiin johtavan liuoksen (kuten meriveden) kanssa, se kiihdyttää materiaalin häviämistä.
• Pistesyöpyminen: Yleensä se johtuu kloridi-ionien muutoksesta, joka johtuu merivedelle altistumisesta.
• Rakokorroosio: Tiiviiseen tilaan jäänyt seisova vesi edistää aggressiivisia kemiallisia reaktioita.
• Jännityskorroosiohalkeilu (SCC): Kun rakenteessa oleva vetojännitys yhdistyy syövyttävään ympäristöön ja aiheuttaa tuhoa materiaaleille.

Kun korroosiota tapahtuu niin monin eri tavoin, monet yritykset kääntyvät kokeneiden ja ammattitaitoisten korroosionestajien puoleen. katodisuojauksen suunnittelu vähentää metallien hapettumisen mahdollisuutta ohjaamalla sähkövirrat pois mahdollisesti haavoittuvasta infrastruktuurista.

Yleiset korroosionopeuteen vaikuttavat ympäristötekijät

Ennen kuin käymme läpi nopean luettelon yleisimmistä korroosionopeuteen vaikuttavista ympäristötekijöistä, sinun on hyvä tietää, ettei ole olemassa yhtä nopeaa vastausta siihen, mitä sinun kohteessasi tapahtuu. Ongelmien perimmäisten syiden selvittäminen vaatii hieman tutkimusta ja kokeneen silmän. Tästä huolimatta tässä on luettelo:

01 | Suolalle ja kloridille altistuminen

Meriveden suola ja ilmassa olevat hiukkaset rannikkokiinteistöjen 100% ympärillä lisäävät korroosionopeutta. Näillä maantieteellisillä alueilla on enemmän kloridi-ioneja, jotka läpäisevät suojaavat metallipinnoitteet. Ajan mittaan tämä rikkoo passiiviset oksidikerrokset, mikä estää hapettumisen ja johtaa suoraan syvään reikiintymiseen ja rakenteiden heikkouteen.

02 | Kosteus ja kosteus

Sinun ei tarvitse nauttia Floridan rannikon läheisyydestä kokiaksesi korroosiota. Kaikkialla, missä on korkeampi kosteus, metallipinnoille muodostuu jatkuva kosteuskerros. Toisin kuin kuivemmissa paikoissa, et koskaan saa mahdollisuutta kuivata rakenteitasi kokonaan, mikä tarkoittaa, että ne ovat jatkuvasti alttiina korroosiolle altistaville elementeille.

03 | Lämpötilan vaihtelut

Rannikkoilmasto rakastaa äärimmäisiä lämpötilavaihteluita. Iltapäivän sadekuurot, voimakkaammat tuulet ja vuodenaikojen vaihtelut pahentavat putkien ja metalliosien korroosiota. Tämä johtaa lämpölaajenemiseen ja supistumiseen, mikä aiheuttaa lisää jännityspisteitä, jotka heikentävät rakenteita, kun ne altistuvat pitkäaikaisille ympäristötekijöille.

04 | Hapen saatavuus

Tämä syövyttävä varoitus on hieman ainutlaatuinen. Toimintojen sijoittaminen happirikkaaseen ympäristöön nopeuttaa metallien hapettumista. Ajattele veden alla olevia tai osittain veden alla olevia rakenteita. Näiden rakenteiden ympärillä oleva ilmastus aiheuttaa korroosion keskittymistä tietyille alueille. Tämän vuoksi ongelmia esiintyy enemmän vesilinjan kohdilla.

05 | pH-tasot ja maaperän koostumus

Maaperäolosuhteet vaihtelevat rannikolla. Korroosionopeus vaihtelee maaperän happamuuden, emäksisyyden ja saastumisen vuoksi. Erikoistunut katodisuojaussuunnittelu on välttämätöntä metallirakenteiden käyttöiän pidentämiseksi.

06 | Biologinen aktiivisuus ja mikrobiologisesti vaikuttava korroosio (MIC)

Mikro-organismit rakastavat rannikkoa yhtä paljon kuin ikääntyvät eläkeläiset. Mikro-organismit (kuten sulfaatteja pelkistävät bakteerit) viihtyvät missä tahansa hapettomassa tilassa. Ne tuottavat rikkivetyä, joka reagoi metallin kanssa ja johtaa materiaalihäviöön.

07 | Tuuli ja säämallit

Sinun ei tarvitse olla aivan oikeassa korroosiovesi. Voimakkaat tuulet lähettävät suolasuihkua ja hankaavia hiukkasia putkiin ja metallirakenteisiin jopa muutaman kilometrin päähän. Ajan myötä nämä tuulet, hurrikaanit ja trooppiset myrskyt lisäävät korroosion todennäköisyyttä.

Ajattele kaikkea infrastruktuuria rannikoiden läheisyydessä. Metallisista tukipalkeista valmistetut sillat, offshore-öljynporauslautat, rannikon putkistot ja jopa vesiskootterien vuokrausyritys, jolla on metallinen laiturijärjestelmä, altistuvat suuremmalle korroosiovaikutukselle. Ilman katodisuojaussuunnittelua tai vastaavia ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä yritys joutuu suurempaan vaaraan.

Strategiat rannikkorakenteiden korroosion lieventämiseksi

Koska korroosion lisääntymiseen on monia eri syitä, korroosioriskin pienentämiseksi on olemassa myös useita ennaltaehkäiseviä menetelmiä. Useimmat yritykset aloittavat suojapinnoitteilla ja merenkulkualan maaleilla. Näitä ovat esimerkiksi epoksit, polyuretaanit ja sinkkipitoiset pohjamaalit, jotka auttavat suojautumaan hapettumiselta.

Kaikissa rakenteissa ei voida käyttää suojakerroksia lämmön tai kemikaalien vuoksi. Näissä tapauksissa katodisuojausjärjestelmät ovat paljon tehokkaampia. Kaksi ensisijaista menetelmää ovat:

• Uhrausanodin suojaus: Sinkki- tai alumiinianodien käyttäminen ja niiden kiinnittäminen rakenteisiin siten, että ne syöpyvät alla olevan metallin sijasta.
• Katodisuojaus ICCP (Impressed Current Cathodic Protection): Sähkövirran lähettäminen metallin läpi korroosiota aiheuttavien sähkökemiallisten reaktioiden torjumiseksi.

Nykyaikaisissa komponenteissa käytetään yhä enemmän korroosionkestäviä seoksia, kuten ruostumatonta terästä tai komposiittimateriaaleja, mutta ne eivät edelleenkään sovellu joillekin kapeille markkinoille, kuten energia-, öljy- ja teollisuussovelluksiin.

Paras ratkaisu on ottaa käyttöön katodinen katodinen suojauksen suunnittelu ja sen jälkeen aikataulu ennakoiva kunnossapito ja tarkastukset, joilla rajoitetaan suoraa altistumista ympäristösäädösten vuoksi.

Päätelmä

Vaikka rannikko on infrastruktuurille vaikeampi ympäristö, alttiina olevat putket ja metalliosat voidaan suojata aggressiivisilta ympäristötekijöiltä, joten korroosio ei ole yhtä vakava ongelma. Suolapitoisuudet, kosteus, lämpötila ja biologinen aktiivisuus on otettava huolellisesti huomioon, jotta rakenteiden vikaantumista voidaan rajoittaa.

Dreiym Engineeringillä on vuosikymmenten kokemus tällaisten suunnitelmien toteuttamisesta. Korroosiosuojapalvelujamme johtavat NACE:n (National Association of Corrosion Engineers) sertifioimat CP4-ammattilaiset. Kun työskentelet katodisuojauskonsulttiemme kanssa, voit olla varma, että olet pätevien ja kokeneiden tiimin jäsenten luotettavissa käsissä.

Ota yhteyttä insinööreihimme tänään, ja sovitaan tapaaminen kaikista korroosiotarpeistasi, mukaan lukien katodinen suojaus rannikolla.