כיצד גורמים סביבתיים משפיעים על שיעורי קורוזיה של צינורות ומתכות במבנים חופיים

ארצות הברית היא בית לקו חוף כולל של 12,383 מייל וכ-88,633 מייל של קו חוף. זהו שטח עצום שבו עסקים מכל התחומים, החל משילוח ועד פיתוח אנרגיה, מנסים לייעל את הפעילות.

בעוד שנוף לחוף וגישה למשאבים תפעוליים נחוצים הם קריטיים לתחזוקת עסק, החוף יכול להיות אחת הסביבות המאתגרות ביותר עבור התשתית שלכם. הבטחת אורך החיים של הצינורות ומבני המתכת שלכם דורשת התחשבות מדוקדקת במלח, לחות, תנודות טמפרטורה, פעילות ביולוגית ועוד.

בלי מהנדסים לצידך שיכולים ליישם הגנה קתודית תכנון ואסטרטגיות מניעה אחרות כדי להפחית את הסיכון של פעילות חופית, תיתקלו בתיקונים יקרים וזמני השבתה. זה עוזר להבין את המנגנונים העומדים מאחורי קורוזיה בכל סביבה חופית לפני שמחליטים להגן על בניית גשר, להתקין צינורות נוספים או לפנות פלטפורמה ימית לייצור.

הבנת קורוזיה בסביבות חוף

רוב הסיכויים הם שאם אתם מפעילים עסק, מיזם תעשייתי או מסחרי כלשהו בחוף, אתם כבר יודעים ממקור ראשון מהי קורוזיה. זוהי התגובה הכימית או האלקטרוכימית בין מתכת לסביבה הסובבת. ככל שהקורוזיה קיימת זמן רב יותר, כך גדל הסיכון להידרדרות החומר.

כאשר בוחנים את אזורי החוף של העולם, סביר להניח שקורוזיה תואץ. בדרך כלל, הסיבה לכך היא ריכוז המלח הגבוה, אך חשיפה מתמשכת ללחות בכל גוף מים תספיק.

קורוזיה יכולה ופוגעת בשלמות המבנית של כל צינור ורכיב מתכת שיש לכם סביב הנכס שלכם. התוצאה היא דליפות מוגברות, קריסות וכשל מבני.

סוגי קורוזיה המשפיעים על תשתיות חוף

קורוזיה מתרחשת במגוון רחב של מתכות. שכירת יועצים להגנה קתודית תעזור לכם לבחור את המתכות המתאימות ביותר לצרכים השונים שלכם. עם זאת, לא כל קורוזיה זהה. חלק מהנפוצים יותר כוללים:

• קורוזיה אחידה: כאשר המתכת שלך חווה אובדן אחיד (לעתים קרובות נרחב) של חומר על פני השטח שלה עקב חשיפה ממושכת.
• קורוזיה גלוונית: בכל פעם ששתי מתכות שונות באות במגע עם תמיסה מוליכה (כמו מי ים), היא מאיצה את אובדן החומר.
• קורוזיה נקודתית: בדרך כלל התקפה ממוקדת שבה מוצאים חורים קטנים במקטע מתכת, בדרך כלל נגרמת על ידי שינוי ביוני כלוריד עקב חשיפה למי ים.
• קורוזיה בסדקים: כל מים עומדים הלכודים בחלל צפוף יעודדו תגובות כימיות אגרסיביות.
• סדקים כתוצאה מקורוזיית מאמץ (SCC): כאשר מאמץ מתיחה במבנה משתלב עם סביבה קורוזיבית וגורם להרס בחומרים.

עם כל כך הרבה שיטות מגוונות של קורוזיה, עסקים רבים פונים למומחים מנוסים ומקצועיים תכנון הגנה קתודית כדי להפחית את הסיכוי לחמצון מתכת על ידי הפניית זרמים חשמליים הרחק מכל תשתית שעלולה להיות פגיעה.

גורמים סביבתיים נפוצים המשפיעים על קצב קורוזיה

לפני שנעבור על רשימה קצרה של גורמים סביבתיים נפוצים שישפיעו על קצב הקורוזיה, ודאו שאתם יודעים שאין תשובה אחת חד משמעית למה שקורה במיקומכם. נדרש מעט מחקר ועין מנוסה כדי לחשוף את הגורמים הבסיסיים לבעיות שלכם. עם זאת, הנה הרשימה:

01 | חשיפה למלח וכלוריד

מלח במי ים וחלקיקים הנישאים באוויר סביב נכסים בחוף יגבירו את קצב הקורוזיה. באזורים גיאוגרפיים אלה יש יותר יוני כלוריד החודרים לציפויי מתכת מגנים. עם הזמן, זה משבש את שכבות התחמוצת הפסיביות, מונע חמצון ומוביל ישירות לחורים עמוקים וחולשה של המבנים שלכם.

02 | לחות ורטיבות

אינכם חייבים ליהנות ממיקום ליד קו החוף של פלורידה כדי לחוות קורוזיה. בכל מקום בו יש רמות לחות גבוהות יותר, תקבלו שכבת לחות קבועה על משטחי המתכת שלכם. בניגוד למקומות יבשים יותר, לעולם אין לכם הזדמנות לייבש לחלוטין את המבנה שלכם, כלומר הם חשופים כל הזמן לאלמנטים קורוזיביים.

03 | תנודות טמפרטורה

אקלים חופי אוהב שינויי טמפרטורה קיצוניים. סופות גשם אחר הצהריים, רוחות חזקות יותר ושינויים עונתיים מחמירים את הקורוזיה בצנרת וברכיבי מתכת. זה יוביל להתפשטות והתכווצות תרמית, מה שיגרום ליותר נקודות לחץ שמחלישות את המבנים שלכם כאשר הם נחשפים לגורמים סביבתיים ממושכים.

04 | זמינות חמצן

אזהרת קורוזיה זו היא ייחודית במקצת. הצבת הפעילות שלכם בסביבה עשירה בחמצן תאיץ את חמצון המתכות. חשבו על מבנים שקועים או שקועים חלקית. האוורור סביב מבנים אלה גורם לקורוזיה להתרכז באזורים ספציפיים. זו הסיבה שתמצאו יותר בעיות בקטעי קו המים.

05 | רמות pH והרכב הקרקע

תנאי הקרקע משתנים לאורך קו החוף. קצב הקורוזיה משתנה עקב רמות משתנות של חומציות, בסיסיות וזיהום בקרקע. תכנון הגנה קתודית מיוחדת חיוני להארכת חיי השימוש של מבני מתכת.

06 | פעילות ביולוגית וקורוזיה מושפעת מיקרוביולוגיה (MIC)

מיקרואורגניזמים אוהבים את החוף בדיוק כמו גמלאים מזדקנים. מיקרואורגניזמים (כמו חיידקים מפחיתי סולפט) משגשגים בכל מרחב חסר חמצן. הם מייצרים מימן גופרתי, אשר מגיב עם מתכת ומוביל לאובדן חומרים.

07 | דפוסי רוח ומזג אוויר

אתה לא חייב להיות צודק מים לקורוזיה. רוחות עזות יפיצו תרסיס מלח וחלקיקים שוחקים על צינורות ומבני מתכת במרחק של כמה קילומטרים. עם הזמן, רוחות, הוריקנים וסופות טרופיות מגבירים את הסיכוי לקורוזיה.

חשבו על כל התשתיות הסמוכות לקווי חוף. גשרים עשויים מתכת עם קורות תמיכה, אסדות נפט ימיות, צינורות חוף, ואפילו חברת השכרת אופנועי ים עם מערכת עגינה ממתכת יהיו חשופים להשפעה גדולה יותר של קורוזיה. ללא תכנון הגנה קתודית או אמצעי מניעה דומים, העסק נמצא בסיכון גדול יותר.

אסטרטגיות למניעת קורוזיה במבנים חופיים

מכיוון שישנן סיבות רבות ושונות לקורוזיה מוגברת, ישנן גם מספר שיטות מניעה להפחתת הסיכון לקורוזיה. רוב העסקים יתחילו בציפויים מגנים ובצבעים בדרגה ימית. אלה כוללים אפוקסי, פוליאוריטן ופריימרים עשירים באבץ המסייעים בהגנה מפני חמצון.

לא כל המבנים יכולים להשתמש בשכבות מגן עקב חום או נוכחות כימית. במקרים אלה, מערכות הגנה קתודיות יעילות הרבה יותר. שתי השיטות העיקריות הן:

• הגנה מפני אנודות קורבנות: שימוש באנודות אבץ או אלומיניום וחיבורן למבנים כך שהן יחלידו במקום המתכת שמתחתיה.
• הגנה קתודית מפני זרם מוטבע (ICCP): שליחת זרם חשמלי דרך המתכת כדי לנטרל תגובות אלקטרוכימיות הגורמות לקורוזיה.

רכיבים מודרניים נוטים במידה רבה לסגסוגות עמידות בפני קורוזיה כמו נירוסטה או חומרים מרוכבים, אך אלה עדיין אינם מתאימים לשווקי נישה מסוימים כמו אנרגיה, נפט ויישומים תעשייתיים.

הפתרון הטוב ביותר הוא ליישם שיטה קתודית תכנון הגנה ולאחר מכן לוח זמנים תחזוקה ובדיקות יזומות המגבילות חשיפה ישירה עקב בקרות סביבתיות.

מַסְקָנָה

בעוד שהחוף מהווה סביבה קשה יותר לתשתיות, ניתן להגן על צינורות חשופים ורכיבי מתכת מפני גורמים סביבתיים אגרסיביים, כך שקורוזיה אינה בעיה חמורה כל כך. יש להתחשב בזהירות ברמות המלח, הלחות, הטמפרטורה והפעילות הביולוגית כדי להגביל כשלים במבנים.

בדריים הנדסה, אנו מציעים עשרות שנות ניסיון ביישום תכנונים כאלה. שירותי ההגנה מפני קורוזיה שלנו מובלים על ידי אנשי מקצוע מוסמכים של האיגוד הלאומי של מהנדסי קורוזיה (NACE). כשאתם עובדים עם יועצי ההגנה הקתודית שלנו, אתם יכולים להיות סמוכים ובטוחים שאתם בידיים מהימנות של חברי צוות מוסמכים ומנוסים.

צרו קשר עם המהנדסים שלנו עוד היום, ובואו נתאם פגישת ייעוץ לכל צרכי הקורוזיה שלכם, כולל הגנה קתודית לאורך החוף.