पर्यावरणीय कारक तटीय संरचनाओं में पाइप और धातु संक्षारण दर को कैसे प्रभावित करते हैं

अमेरिका में कुल समुद्र तट है 12,383 मील और लगभग 88,633 मील लंबी तटरेखा। यह एक विशाल क्षेत्र है जहाँ शिपिंग से लेकर ऊर्जा विकास तक, हर क्षेत्र के व्यवसाय अपने कामकाज को सुव्यवस्थित करने की कोशिश कर रहे हैं।

हालाँकि समुद्र तट का दृश्य और आवश्यक परिचालन संसाधनों तक पहुँच किसी व्यवसाय को चलाने के लिए महत्वपूर्ण है, लेकिन तट आपके बुनियादी ढाँचे के लिए सबसे चुनौतीपूर्ण वातावरणों में से एक हो सकता है। आपके पाइप और धातु संरचनाओं की दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए नमक, नमी, तापमान में उतार-चढ़ाव, जैविक गतिविधि आदि पर सावधानीपूर्वक विचार करना आवश्यक है।

आपके साथ इंजीनियर न हों तो कौन कर सकता है? कैथोडिक सुरक्षा लागू करें तटीय परिचालन के जोखिम को कम करने के लिए डिज़ाइन और अन्य रोकथाम रणनीतियों को अपनाने से, आपको महंगी मरम्मत और डाउनटाइम का सामना करना पड़ेगा। किसी भी तटीय क्षेत्र में जंग के पीछे के तंत्र को समझने से पहले, किसी पुल के निर्माण की सुरक्षा, अधिक पाइपलाइनें लगाने, या उत्पादन के लिए किसी अपतटीय प्लेटफ़ॉर्म को साफ़ करने का निर्णय लेना मददगार होता है।

तटीय वातावरण में संक्षारण को समझना

अगर आप तट पर कोई व्यवसाय, औद्योगिक या व्यावसायिक उद्यम चलाते हैं, तो संभावना यही है कि आप पहले से ही जानते होंगे कि जंग क्या है। यह धातु और आसपास के वातावरण के बीच होने वाली रासायनिक या विद्युत-रासायनिक प्रतिक्रिया है। जंग जितनी ज़्यादा देर तक मौजूद रहेगी, सामग्री के क्षरण का जोखिम उतना ही ज़्यादा होगा।

दुनिया के तटीय इलाकों पर गौर करें तो जंग बढ़ने की संभावना ज़्यादा है। आमतौर पर ऐसा नमक की उच्च सांद्रता के कारण होता है, लेकिन किसी भी जलाशय में लगातार नमी बनी रहने से भी ऐसा हो सकता है।

जंग आपकी संपत्ति के आस-पास मौजूद किसी भी पाइप और धातु के पुर्जों की संरचनात्मक अखंडता को नुकसान पहुँचा सकती है और पहुँचाएगी। इसके परिणामस्वरूप रिसाव, टूट-फूट और संरचनात्मक विफलता में वृद्धि होती है।

तटीय बुनियादी ढांचे को प्रभावित करने वाले संक्षारण के प्रकार

जंग कई तरह की धातुओं में होती है। कैथोडिक सुरक्षा सलाहकारों की सेवाएँ लेने से आपको अपनी ज़रूरतों के हिसाब से सबसे उपयुक्त धातु चुनने में मदद मिलती है। हालाँकि, सभी जंग एक जैसे नहीं होते। इनमें से कुछ आम हैं:

• एकसमान संक्षारण: जब आपकी धातु लंबे समय तक संपर्क में रहने के कारण अपनी सतह पर समान (अक्सर व्यापक) सामग्री का नुकसान अनुभव करती है।
• गैल्वेनिक संक्षारण: जब भी दो अलग-अलग धातुएं किसी सुचालक विलयन (जैसे समुद्री जल) के संपर्क में आती हैं, तो इससे पदार्थ की क्षति तेज हो जाती है।
• पिटिंग संक्षारण: आमतौर पर एक केंद्रित हमला जिसमें आपको धातु के एक खंड में छोटे छेद दिखाई देते हैं, जो आमतौर पर समुद्री जल के संपर्क में आने के कारण क्लोराइड आयनों में परिवर्तन के कारण होता है।
• दरार संक्षारण: किसी तंग स्थान में फंसा हुआ कोई भी स्थिर पानी आक्रामक रासायनिक प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा देगा।
• तनाव संक्षारण दरार (एससीसी): जब आपकी संरचना में तन्य तनाव संक्षारक वातावरण के साथ मिलकर आपकी सामग्री पर कहर बरपाता है।

संक्षारण के इतने विविध तरीकों के कारण, कई व्यवसाय अनुभवी और पेशेवर विशेषज्ञों की ओर रुख करते हैं। कैथोडिक संरक्षण डिजाइन किसी भी संभावित रूप से कमजोर बुनियादी ढांचे से विद्युत धाराओं को दूर पुनर्निर्देशित करके धातु ऑक्सीकरण की संभावनाओं को कम करना।

संक्षारण दर को प्रभावित करने वाले सामान्य पर्यावरणीय कारक

इससे पहले कि हम जंग की दर को प्रभावित करने वाले सामान्य पर्यावरणीय कारकों की एक त्वरित सूची देखें, यह जान लें कि आपके स्थान पर क्या हो रहा है, इसका कोई एक त्वरित उत्तर नहीं है। आपकी समस्याओं के मूल कारणों का पता लगाने के लिए थोड़ी खोजबीन और एक अनुभवी नज़र की ज़रूरत होती है। इसलिए, यहाँ सूची दी गई है:

01 | नमक और क्लोराइड का संपर्क

समुद्री जल में नमक और तटीय संपत्तियों के आसपास हवा में मौजूद कण जंग की दर को बढ़ा देंगे। इन भौगोलिक क्षेत्रों में क्लोराइड आयन अधिक होते हैं जो सुरक्षात्मक धातु कोटिंग्स को भेदते हैं। समय के साथ, यह निष्क्रिय ऑक्साइड परतों को नष्ट कर देता है, ऑक्सीकरण को रोकता है और सीधे तौर पर आपकी संरचनाओं में गहरे गड्ढे और कमज़ोरी पैदा करता है।

02 | आर्द्रता और नमी

जंग लगने के लिए ज़रूरी नहीं कि आप फ्लोरिडा के समुद्र तट के पास ही रहें। जहाँ भी नमी का स्तर ज़्यादा होता है, वहाँ आपकी धातु की सतहों पर नमी की एक परत लगातार बनी रहती है। सूखी जगहों के उलट, आपको अपनी संरचना को पूरी तरह से सुखाने का मौका कभी नहीं मिलता, यानी वे लगातार संक्षारक तत्वों के संपर्क में रहती हैं।

03 | तापमान में उतार-चढ़ाव

तटीय जलवायु में तापमान में अत्यधिक परिवर्तन होते हैं। दोपहर की बारिश, तेज़ हवाएँ और मौसमी बदलाव पाइप और धातु के पुर्जों में जंग को बढ़ा देते हैं। इससे तापीय विस्तार और संकुचन होगा, जिससे अधिक तनाव बिंदु बनेंगे जो लंबे समय तक पर्यावरणीय कारकों के संपर्क में रहने पर आपकी संरचनाओं को कमज़ोर कर देंगे।

04 | ऑक्सीजन की उपलब्धता

यह संक्षारक चेतावनी थोड़ी अनोखी है। अपने कार्यों को ऑक्सीजन युक्त वातावरण में रखने से धातु का ऑक्सीकरण तेज़ हो जाएगा। जलमग्न या आंशिक रूप से जलमग्न संरचनाओं के बारे में सोचें। इन संरचनाओं के आसपास के वायु संचार के कारण संक्षारण विशिष्ट क्षेत्रों में केंद्रित हो जाता है। यही कारण है कि आपको जलरेखा खंडों में अधिक समस्याएँ देखने को मिलती हैं।

05 | पीएच स्तर और मिट्टी की संरचना

तटीय क्षेत्र में मिट्टी की स्थिति अलग-अलग होती है। ज़मीन में अम्लता, क्षारीयता और प्रदूषण के अलग-अलग स्तरों के कारण संक्षारण की दर बदलती रहती है। आपकी धातु संरचनाओं के उपयोगी जीवन को बढ़ाने के लिए कुछ विशेष कैथोडिक सुरक्षा डिज़ाइन आवश्यक हैं।

06 | जैविक गतिविधि और सूक्ष्मजीवविज्ञानी रूप से प्रभावित संक्षारण (एमआईसी)

सूक्ष्मजीवों को समुद्र तट उतना ही प्रिय है जितना कि वृद्ध सेवानिवृत्त लोगों को। सूक्ष्मजीव (जैसे सल्फेट-अपचायक बैक्टीरिया) किसी भी ऑक्सीजन-रहित स्थान में पनपते हैं। वे हाइड्रोजन सल्फाइड उत्पन्न करते हैं, जो धातु के साथ अभिक्रिया करके भौतिक क्षति का कारण बनता है।

07 | हवा और मौसम के पैटर्न

आपको बिल्कुल सही होने की जरूरत नहीं है संक्षारण के लिए पानी. तेज हवाओं से नमक की फुहार और घर्षणकारी कण कुछ मील दूर स्थित पाइपों और धातु संरचनाओं तक भी पहुँच जाते हैं। समय के साथ, ये हवाएँ, चक्रवात और उष्णकटिबंधीय तूफान जंग लगने की संभावना को बढ़ा देते हैं।.

समुद्र तट के पास के सभी बुनियादी ढाँचे के बारे में सोचें। सपोर्ट बीम वाले धातु से बने पुल, अपतटीय तेल प्लेटफ़ॉर्म, तटीय पाइपलाइनें, और यहाँ तक कि धातु डॉक सिस्टम वाली जेट स्की किराये पर देने वाली कंपनी भी जंग के ज़्यादा प्रभाव के संपर्क में होगी। कैथोडिक सुरक्षा डिज़ाइन या इसी तरह के निवारक उपायों के बिना, व्यवसाय को ज़्यादा जोखिम में डाल दिया जाता है।

तटीय संरचनाओं में संक्षारण को कम करने की रणनीतियाँ

चूँकि जंग बढ़ने के कई अलग-अलग कारण होते हैं, इसलिए जंग के जोखिम को कम करने के लिए कई निवारक उपाय भी हैं। ज़्यादातर व्यवसाय सुरक्षात्मक कोटिंग्स और समुद्री-ग्रेड पेंट से शुरुआत करते हैं। इनमें इपॉक्सी, पॉलीयूरेथेन और ज़िंक-युक्त प्राइमर शामिल हैं जो ऑक्सीकरण से बचाने में मदद करते हैं।

गर्मी या रसायनों की उपस्थिति के कारण सभी संरचनाओं में सुरक्षात्मक परतें नहीं लगाई जा सकतीं। ऐसे मामलों में, कैथोडिक सुरक्षा प्रणालियाँ कहीं अधिक प्रभावी होती हैं। इसके दो मुख्य तरीके हैं:

• बलिदान एनोड संरक्षण: जिंक या एल्युमीनियम एनोड का उपयोग करना और उन्हें संरचनाओं से जोड़ना, ताकि अंतर्निहित धातु के बजाय वे संक्षारित हो जाएं।
• इम्प्रेस्ड करंट कैथोडिक प्रोटेक्शन (ICCP): संक्षारण उत्पन्न करने वाली विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं का प्रतिकार करने के लिए धातु के माध्यम से विद्युत धारा भेजना।

आधुनिक घटकों में संक्षारण प्रतिरोधी मिश्रधातुओं जैसे स्टेनलेस स्टील या मिश्रित सामग्रियों का उपयोग बढ़ रहा है, लेकिन वे अभी भी ऊर्जा, तेल और औद्योगिक अनुप्रयोगों जैसे कुछ विशिष्ट बाजारों के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

सबसे अच्छा समाधान कैथोडिक लागू करना है सुरक्षा डिजाइन और फिर अनुसूची सक्रिय रखरखाव और निरीक्षण जो पर्यावरण नियंत्रण के कारण प्रत्यक्ष जोखिम को सीमित करते हैं।

निष्कर्ष

हालाँकि तटवर्ती क्षेत्र बुनियादी ढाँचे के लिए एक कठोर वातावरण प्रस्तुत करता है, फिर भी खुले पाइप और धातु के घटकों को आक्रामक पर्यावरणीय कारकों से बचाया जा सकता है, इसलिए जंग उतनी गंभीर समस्या नहीं है। नमक के स्तर, आर्द्रता, तापमान और जैविक गतिविधि पर सावधानीपूर्वक विचार किया जाना चाहिए ताकि संरचना की विफलताएँ सीमित रहें।

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