Jak czynniki środowiskowe wpływają na szybkość korozji rur i metali w konstrukcjach przybrzeżnych?

Łączna linia brzegowa Stanów Zjednoczonych wynosi 12 383 mil i około 88 633 mil linii brzegowej. Jest to ogromne terytorium, na którym firmy zajmujące się wszystkim, od żeglugi po rozwój energii, starają się usprawnić operacje.

Chociaż widok na plażę i dostęp do niezbędnych zasobów operacyjnych ma kluczowe znaczenie dla prowadzenia działalności, wybrzeże może być jednym z najtrudniejszych środowisk dla Państwa infrastruktury. Zapewnienie długowieczności rur i konstrukcji metalowych wymaga starannego uwzględnienia soli, wilgoci, wahań temperatury, aktywności biologicznej i innych czynników.

Bez inżynierów po Państwa stronie, którzy mogą wdrożenie ochrony katodowej Jeśli nie zastosują Państwo odpowiedniego projektu i innych strategii zapobiegawczych w celu ograniczenia ryzyka związanego z eksploatacją w strefie przybrzeżnej, narażą się Państwo na kosztowne naprawy i przestoje. Przed podjęciem decyzji o zabezpieczeniu budowy mostu, zainstalowaniu większej liczby rurociągów lub oczyszczeniu platformy morskiej na potrzeby produkcji, warto zrozumieć mechanizmy korozji w każdym środowisku przybrzeżnym.

Zrozumienie korozji w środowisku przybrzeżnym

Jeśli prowadzą Państwo jakąkolwiek działalność gospodarczą, przemysłową lub handlową na wybrzeżu, z pewnością wiedzą już Państwo, czym jest korozja. Jest to reakcja chemiczna lub elektrochemiczna między metalem a otaczającym go środowiskiem. Im dłużej trwa korozja, tym większe ryzyko degradacji materiału.

Biorąc pod uwagę obszary przybrzeżne świata, korozja może ulec przyspieszeniu. Zazwyczaj dzieje się tak z powodu wysokiego stężenia soli, ale może się tak zdarzyć również w przypadku długotrwałej ekspozycji na wilgoć w jakimkolwiek zbiorniku wodnym.

Korozja może i będzie zagrażać integralności strukturalnej wszelkich rur i elementów metalowych znajdujących się wokół Państwa nieruchomości. Rezultatem są zwiększone wycieki, zawalenia i uszkodzenia strukturalne.

Rodzaje korozji wpływające na infrastrukturę przybrzeżną

Korozja dotyczy szerokiej gamy metali. Zatrudnienie konsultantów ds. ochrony katodowej pomoże Państwu wybrać najlepiej dopasowane metale do różnych potrzeb. Jednak nie każda korozja jest taka sama. Niektóre z bardziej powszechnych obejmują:

• Jednolita korozja: Gdy Państwa metal doświadcza równomiernej (często rozległej) utraty materiału na całej powierzchni z powodu długotrwałej ekspozycji.
• Korozja galwaniczna: Za każdym razem, gdy dwa różne metale wchodzą w kontakt z roztworem przewodzącym (takim jak woda morska), przyspiesza to utratę materiału.
• Korozja wżerowa: Zazwyczaj skupiony atak, w którym można znaleźć małe otwory w segmencie metalu, zwykle wywołany zmianą jonów chlorkowych w wyniku ekspozycji na wodę morską.
• Korozja szczelinowa: Stojąca woda uwięziona w ciasnej przestrzeni będzie sprzyjać agresywnym reakcjom chemicznym.
• Pękanie korozyjne naprężeniowe (SCC): Gdy naprężenie rozciągające w Państwa konstrukcji łączy się ze środowiskiem korozyjnym i sieje spustoszenie w Państwa materiałach.

Przy tak wielu różnych metodach korozji, wiele firm zwraca się do doświadczonych i profesjonalnych specjalistów. projekt ochrony katodowej aby zmniejszyć ryzyko utleniania metalu poprzez przekierowanie prądu elektrycznego z dala od potencjalnie wrażliwej infrastruktury.

Typowe czynniki środowiskowe wpływające na szybkość korozji

Zanim przejdziemy przez krótką listę typowych czynników środowiskowych, które będą miały wpływ na szybkość korozji, należy pamiętać, że nie ma jednej szybkiej odpowiedzi na to, co dzieje się w Państwa lokalizacji. Potrzeba trochę badań i doświadczonego oka, aby odkryć przyczyny Państwa problemów. To powiedziawszy, oto lista:

01 | Narażenie na sól i chlorki

Sól zawarta w wodzie morskiej i cząsteczki unoszące się w powietrzu w okolicach wybrzeża zwiększają tempo korozji. W tych regionach geograficznych występuje więcej jonów chlorkowych, które przenikają przez ochronne powłoki metalowe. Z biegiem czasu niszczy to pasywne warstwy tlenków, zapobiegając utlenianiu i bezpośrednio prowadząc do głębokich wżerów i osłabienia Państwa konstrukcji.

02 | Wilgotność i wilgoć

Nie muszą Państwo mieszkać na wybrzeżu Florydy, aby doświadczyć korozji. Wszędzie tam, gdzie panuje wyższy poziom wilgotności, na metalowych powierzchniach będzie utrzymywać się stała warstwa wilgoci. W przeciwieństwie do bardziej suchych miejsc, nigdy nie mają Państwo szansy na całkowite wysuszenie konstrukcji, co oznacza, że są one stale narażone na działanie czynników korozyjnych.

03 | Wahania temperatury

Klimat nadmorski uwielbia ekstremalne zmiany temperatury. Popołudniowe ulewy, silniejsze wiatry i zmiany sezonowe nasilają korozję rur i elementów metalowych. Doprowadzi to do rozszerzalności cieplnej i kurczenia się, wywołując więcej punktów naprężeń, które osłabiają Państwa konstrukcje, gdy są one narażone na długotrwałe działanie czynników środowiskowych.

04 | Dostępność tlenu

To ostrzeżenie przed korozją jest nieco wyjątkowe. Umieszczenie Państwa operacji w środowisku bogatym w tlen przyspieszy utlenianie metalu. Proszę pomyśleć o zanurzonych lub częściowo zanurzonych konstrukcjach. Napowietrzenie wokół tych konstrukcji powoduje, że korozja koncentruje się w określonych obszarach. Dlatego też więcej problemów można znaleźć na odcinkach linii wodnej.

05 | Poziomy pH i skład gleby

Warunki glebowe na wybrzeżu są zróżnicowane. Szybkość korozji zmienia się ze względu na różne poziomy kwasowości, zasadowości i zanieczyszczenia gleby. Specjalistyczny projekt ochrony katodowej jest niezbędny do wydłużenia żywotności Państwa metalowych konstrukcji.

06 | Aktywność biologiczna i korozja mikrobiologiczna (MIC)

Mikroorganizmy uwielbiają wybrzeże tak samo jak starzejący się emeryci. Mikroorganizmy (takie jak bakterie redukujące siarczany) rozwijają się w każdej przestrzeni pozbawionej tlenu. Wytwarzają one siarkowodór, który reaguje z metalem i prowadzi do utraty materiału.

07 | Wzorce wiatru i pogody

Nie musisz być od razu na miejscu. woda na korozję. Silne wiatry przenoszą mgłę solną i cząstki ścierne na rury i konstrukcje metalowe nawet w odległości kilku mil. Z czasem takie wiatry, huragany i burze tropikalne zwiększają prawdopodobieństwo korozji.

Proszę pomyśleć o całej infrastrukturze w pobliżu linii brzegowych. Mosty wykonane z metalu z belkami nośnymi, morskie platformy wiertnicze, rurociągi przybrzeżne, a nawet wypożyczalnia skuterów wodnych z metalowym systemem dokującym będą narażone na większy wpływ korozji. Bez projektu ochrony katodowej lub podobnych środków zapobiegawczych, firma jest narażona na większe ryzyko.

Strategie ograniczania korozji konstrukcji przybrzeżnych

Ponieważ istnieje wiele różnych przyczyn zwiększonej korozji, istnieje również szereg metod zapobiegawczych w celu zmniejszenia ryzyka korozji. Większość firm zaczyna od powłok ochronnych i farb klasy morskiej. Należą do nich epoksydy, poliuretany i podkłady bogate w cynk, które pomagają chronić przed utlenianiem.

Nie wszystkie konstrukcje mogą wykorzystywać warstwy ochronne ze względu na wysoką temperaturę lub obecność substancji chemicznych. W takich przypadkach znacznie skuteczniejsze są systemy ochrony katodowej. Dwie podstawowe metody to:

• Ochrona anodami protektorowymi: Użycie anod cynkowych lub aluminiowych i przymocowanie ich do konstrukcji tak, aby korodowały zamiast metalu.
• Ochrona katodowa prądem udarowym (ICCP): Przesyłanie prądu elektrycznego przez metal w celu przeciwdziałania reakcjom elektrochemicznym powodującym korozję.

Nowoczesne komponenty opierają się w dużej mierze na stopach odpornych na korozję, takich jak stal nierdzewna lub materiały kompozytowe, ale nadal nie są one odpowiednie dla niektórych niszowych rynków, takich jak energia, ropa naftowa i zastosowania przemysłowe.

Najlepszym rozwiązaniem jest zastosowanie katodowego projekt ochrony, a następnie harmonogram proaktywna konserwacja i inspekcje, które ograniczają bezpośrednie narażenie ze względu na kontrole środowiskowe.

Wnioski

Podczas gdy wybrzeże stanowi trudniejsze środowisko dla infrastruktury, odsłonięte rury i elementy metalowe mogą być chronione przed agresywnymi czynnikami środowiskowymi, więc korozja nie jest tak poważnym problemem. Należy dokładnie rozważyć poziom zasolenia, wilgotność, temperaturę i aktywność biologiczną, aby ograniczyć awarie konstrukcji.

W Dreiym Engineering oferujemy Państwu wieloletnie doświadczenie we wdrażaniu takich projektów. Nasze usługi w zakresie ochrony antykorozyjnej są świadczone przez certyfikowanych przez National Association of Corrosion Engineers (NACE) specjalistów CP4. Współpracując z naszymi konsultantami ds. ochrony katodowej, mogą mieć Państwo pewność, że znajdują się w zaufanych rękach wykwalifikowanych i doświadczonych członków zespołu.

Proszę skontaktować się z naszymi inżynierami już dziśi umówmy się na konsultację dotyczącą wszelkich Państwa potrzeb w zakresie korozji, w tym ochrony katodowej wzdłuż wybrzeża.