環境要因が沿岸構造物のパイプと金属の腐食速度に与える影響

アメリカの海岸線は総面積で約8,000平方キロメートル。 12,383マイル そして約88,633マイルの海岸線。海運業からエネルギー開発まで、あらゆる事業が業務の合理化を図る巨大な領域です。

ビーチを眺め、必要な経営資源にアクセスできることは、ビジネスを維持する上で非常に重要ですが、海岸はインフラにとって最も厳しい環境のひとつです。パイプや金属構造物を長持ちさせるには、塩分、湿気、温度変化、生物活性などを注意深く考慮する必要があります。

エンジニアがいなければ カソード保護 沿岸での操業リスクを軽減するための設計やその他の防止策を講じなければ、高価な修理やダウンタイムに見舞われることになります。橋梁の保護、パイプラインの増設、生産のための海上プラットホームの撤去を決定する前に、あらゆる沿岸環境における腐食の背後にあるメカニズムを理解することが役立ちます。

沿岸環境における腐食の理解

海辺でビジネス、工業、商業を営んでいる方なら、腐食とは何かをすでに肌で感じていることでしょう。これは、金属と周囲の環境との間の化学的または電気化学的反応です。腐食が長引けば長引くほど、材料が劣化するリスクが高まります。

世界の沿岸地域を考えた場合、腐食は加速する可能性が高いです。通常、これは塩分濃度が高いためですが、どのような水域でも持続的に水分にさらされるとそうなります。

腐食は、配管や金属部品の構造的完全性を損なう可能性があります。その結果、漏水、倒壊、構造的欠陥が増加します。

沿岸インフラに影響を及ぼす腐食の種類

腐食は様々な金属に起こります。カソード保護コンサルタントを雇うことで、様々なニーズに最適な金属を選択することができます。しかし、すべての腐食が同じではありません。一般的なものは以下の通りです：

• 均一腐食：金属が長期間さらされることによって、その表面全体が均等に（多くの場合、広範囲に渡って）材質が損なわれること。
• ガルバニック腐食：2つの異なる金属が導電性溶液（海水など）と接触すると、材料の損失が加速されます。
• 孔食：通常、海水にさらされることによる塩化物イオンの変化によって引き起こされます。
• 隙間腐食：狭い空間に滞留した水は、攻撃的な化学反応を促進します。
• 応力腐食割れ（SCC）：構造内の引張応力が腐食環境と結合し、材料に大惨事をもたらすこと。

腐食には様々な方法があるため、多くの企業が経験豊富な専門家に依頼しています。 カソード保護設計 を使用することで、潜在的に脆弱なインフラから電流を遠ざけ、金属酸化の可能性を低減します。

腐食速度に影響を与える一般的な環境要因

腐食速度に影響を与える一般的な環境要因を簡単に列挙しますが、その前に、お客様の現場で何が起きているのか、すぐに答えが出るものではないことをご理解ください。問題の根本的な原因を明らかにするには、ちょっとした調査と経験豊かな目が必要です。とはいえ、以下はそのリストです：

01｜塩分と塩化物への暴露

沿岸地域の海水中の塩分や空気中の微粒子は、腐食速度を増加させます。これらの地理的な地域は、より多くの塩化物イオンが保護金属コーティングを貫通します。時間の経過とともに、塩化物イオンは不動態酸化物層を破壊し、酸化を防ぎ、深い孔食や構造物の弱点に直接つながります。

02｜湿度・水分

フロリダの海岸線に隣接していなくても、腐食は起こります。湿度が高い場所であればどこでも、金属表面には常に水分が付着しています。乾燥した場所とは異なり、構造物を完全に乾燥させる機会はなく、常に腐食要素にさらされていることになります。

03｜温度変動

沿岸の気候は極端な温度変化を好みます。午後の暴風雨、強風、季節の変わり目は、パイプや金属部品の腐食を悪化させます。その結果、熱膨張や熱収縮を引き起こし、長時間の環境要因にさらされると、構造物を弱める応力点が増えます。

04｜酸素の利用可能性

この腐食に関する警告は少し特殊です。酸素が豊富な環境に作業を置くと、金属の酸化が促進されます。水没した、あるいは部分的に水没した構造物を思い浮かべてください。このような構造物の周囲の通気により、腐食は特定の場所に集中します。そのため、喫水線部でより多くの問題が発生するのです。

05｜pHレベルと土壌組成

海岸線では土壌の状態が異なります。腐食速度は、酸性度、アルカリ性度、地中の汚染度の違いによって変化します。金属構造物の耐用年数を延ばすには、特殊なカソード保護設計が不可欠です。

06｜生物活性と微生物学的影響による腐食（MIC）

微生物は、高齢の退職者と同じくらい海岸が大好きです。微生物（硫酸還元バクテリアなど）は酸素のない空間で繁殖します。硫化水素を発生させ、金属と反応して材料の損失を招きます。

07｜風と気象パターン

にぴったりである必要はない。 腐食水. .強風は、塩水噴霧や研磨粒子を数マイル離れたパイプや金属構造物に送り込む。時間の経過とともに、こうした風やハリケーン、熱帯低気圧は腐食の可能性を高める。.

海岸線付近のあらゆるインフラについて考えてみてください。金属製の支持梁でできた橋、海上の石油プラットフォーム、沿岸のパイプライン、そして金属製のドックシステムを備えたジェットスキーのレンタル会社でさえ、腐食の影響をより大きく受けることになります。カソード保護設計や同様の予防措置がなければ、事業はより大きなリスクにさらされます。

海岸構造物の腐食を軽減する戦略

腐食が進む原因は様々ですが、腐食リスクを軽減するための予防法も数多くあります。多くの企業では、まず保護塗料や船舶用塗料を使用します。これには、酸化を防ぐエポキシ、ポリウレタン、亜鉛リッチプライマーなどがあります。

熱や化学物質の存在により、すべての構造物が保護層を使用できるわけではありません。そのような場合は、カソード保護システムがはるかに効率的です。主な方法は2つあります：

• 犠牲陽極による保護：亜鉛やアルミニウムの陽極を使用し、構造物に取り付けることで、下地金属の代わりに腐食させる方法。
• インプレス電流カソード保護（ICCP）：腐食の原因となる電気化学反応に対抗するため、金属に電流を流すこと。

現代の部品は、ステンレス鋼や複合材料のような耐食合金に大きく傾いていますが、エネルギー、石油、工業用途のような一部のニッチ市場にはまだ適していません。

最善の解決策は、カソード 保護設計とスケジュール 環境制御による直接的な被ばくを制限する積極的な保守点検。

結論

海岸はインフラにとって過酷な環境ですが、露出したパイプや金属部品は攻撃的な環境要因から保護できるため、腐食はそれほど深刻な問題ではありません。塩分レベル、湿度、温度、生物学的活性を慎重に考慮し、構造物の破損を抑える必要があります。

ドレイムエンジニアリングは、このような設計を実施する数十年の経験を提供します。当社の腐食防食サービスは、全米腐食技術者協会（NACE）認定のCP4専門家が担当します。当社のカソード保護コンサルタントをご利用になれば、資格と経験を備えた信頼できるチームメンバーに安心してお任せいただけます。

エンジニアへのお問い合わせ海岸沿いのカソード保護など、腐食に関するあらゆるニーズについてご相談ください。