Hur miljöfaktorer påverkar korrosionshastigheten hos rör och metall i kustnära konstruktioner

USA har en sammanlagd kustlinje på 12.383 mil och cirka 88 633 mil kustlinje. Det är ett enormt territorium där företag inom allt från sjöfart till energiutveckling försöker effektivisera verksamheten.

Att ha utsikt över stranden och tillgång till nödvändiga operativa resurser är avgörande för att upprätthålla ett företag, men kusten kan vara en av de mest utmanande miljöerna för din infrastruktur. För att säkerställa livslängden på dina rör- och metallkonstruktioner krävs noggrann hänsyn till salt, fukt, temperaturfluktuationer, biologisk aktivitet med mera.

Utan ingenjörer på din sida som kan implementera katodiskt skydd Om man inte använder sig av korrosionsdesign och andra förebyggande strategier för att minska riskerna med kustnära drift kommer man att få räkna med dyra reparationer och stillestånd. Det är bra att förstå mekanismerna bakom korrosion i kustnära miljöer innan man beslutar sig för att skydda ett brobygge, installera fler rörledningar eller rensa en offshoreplattform för produktion.

Förståelse för korrosion i kustnära miljöer

Om du driver ett företag, en industri eller en kommersiell verksamhet vid kusten vet du förmodligen redan vad korrosion är. Det är den kemiska eller elektrokemiska reaktionen mellan metall och den omgivande miljön. Ju längre korrosionen pågår, desto större är risken för materialförstöring.

När det gäller världens kustområden är det troligt att korrosionen accelererar. Vanligtvis beror detta på den höga saltkoncentrationen, men ihållande fuktexponering i alla typer av vattendrag kan också leda till detta.

Korrosion kan och kommer att äventyra den strukturella integriteten hos alla rör och metallkomponenter som du har runt din fastighet. Resultatet blir ökade läckage, kollapser och strukturella fel.

Olika typer av korrosion som påverkar kustnära infrastruktur

Korrosion drabbar en mängd olika metaller. Att anlita konsulter inom katodiskt skydd hjälper dig att välja de metaller som passar bäst för dina olika behov. All korrosion är dock inte densamma. Några av de vanligaste är

• Enhetlig korrosion: När din metall upplever en jämn (ofta utbredd) förlust av material över hela ytan på grund av långvarig exponering.
• Galvanisk korrosion: När två olika metaller kommer i kontakt med en ledande lösning (t.ex. havsvatten) påskyndas materialförlusten.
• Pittingkorrosion: Vanligtvis en fokuserad attack där du hittar små hål i ett segment av metall, vanligtvis utlöst av en förändring i kloridjoner på grund av exponering för havsvatten.
• Korrosion i sprickor: Allt stillastående vatten som fångas i ett trångt utrymme främjar aggressiva kemiska reaktioner.
• Spänningskorrosionssprickor (SCC): När dragspänning i konstruktionen kombineras med en korrosiv miljö och orsakar förödelse i materialet.

Eftersom det finns så många olika metoder för korrosion vänder sig många företag till erfarna och professionella utformning av katodiskt skydd för att minska risken för metalloxidation genom att omdirigera elektriska strömmar bort från potentiellt sårbar infrastruktur.

Vanliga miljöfaktorer som påverkar korrosionshastigheten

Innan vi går igenom en snabb lista över vanliga miljöfaktorer som påverkar korrosionshastigheten bör du veta att det inte finns något snabbt svar på vad som händer på din anläggning. Det krävs lite forskning och ett erfaret öga för att upptäcka de underliggande orsakerna till dina problem. Med detta sagt, här är listan:

01 | Exponering för salt och klorider

Salt i havsvatten och luftburna partiklar runt kustfastigheter kommer 100% att öka korrosionshastigheten. I dessa geografiska områden finns det mer kloridjoner som tränger igenom skyddande metallbeläggningar. Med tiden stör detta de passiva oxidskikten, vilket förhindrar oxidation och direkt leder till djupa gropar och svaghet i dina strukturer.

02 | Fukt och luftfuktighet

Du behöver inte njuta av en plats intill Floridas kust för att uppleva korrosion. Överallt där det finns högre luftfuktighet kommer du att få ett konstant lager av fukt på dina metallytor. Till skillnad från torrare platser får du aldrig chansen att helt torka av din struktur, vilket innebär att de ständigt utsätts för frätande element.

03 | Temperaturfluktuationer

Kustklimat älskar extrema temperaturväxlingar. Eftermiddagsregn, kraftigare vindar och årstidsväxlingar förvärrar korrosionen i rör- och metallkomponenter. Det leder till termisk expansion och kontraktion, vilket skapar fler stresspunkter som försvagar dina strukturer när de utsätts för långvariga miljöfaktorer.

04 | Syretillgång

Denna varning för frätande ämnen är lite unik. Om du placerar din verksamhet i en syrerik miljö påskyndas metalloxidationen. Tänk på strukturer som är nedsänkta eller delvis nedsänkta. Luftningen runt dessa konstruktioner gör att korrosionen koncentreras till specifika områden. Det är därför man hittar fler problem vid vattenlinjer.

05 | pH-nivåer och jordmån

Markförhållandena varierar längs kusten. Korrosionshastigheten varierar på grund av olika nivåer av surhet, alkalinitet och föroreningar i marken. En specialiserad design för katodiskt skydd är avgörande för att förlänga livslängden på dina metallkonstruktioner.

06 | Biologisk aktivitet och mikrobiologiskt påverkad korrosion (MIC)

Mikroorganismer älskar kusten lika mycket som åldrande pensionärer. Mikroorganismer (som sulfatreducerande bakterier) trivs i alla syrefattiga utrymmen. De genererar vätesulfid som reagerar med metall och leder till materialförlust.

07 | Vind- och vädermönster

Du behöver inte vara precis på rätt plats vatten för korrosion. Kraftiga vindar skickar saltstänk och slipande partiklar till rör och metallkonstruktioner även på några kilometers avstånd. Med tiden ökar dessa vindar, orkaner och tropiska stormar sannolikheten för korrosion.

Tänk på all infrastruktur som finns nära kusterna. Broar av metall med stödbalkar, oljeplattformar till havs, kustnära rörledningar och till och med vattenskoteruthyrningsföretaget med ett dockningssystem av metall kommer att utsättas för en större påverkan av korrosion. Utan katodisk skyddsdesign eller liknande förebyggande åtgärder utsätts verksamheten för större risker.

Strategier för att motverka korrosion i kustnära konstruktioner

Eftersom det finns många olika orsaker till ökad korrosion finns det också ett antal förebyggande metoder för att minska korrosionsrisken. De flesta företag börjar med skyddande beläggningar och marinfärg. Dessa inkluderar epoxier, polyuretaner och zinkrika primers som hjälper till att skydda mot oxidation.

Inte alla konstruktioner kan använda skyddsskikt på grund av värme eller kemisk närvaro. I dessa fall är katodiska skyddssystem mycket effektivare. De två primära metoderna är:

• Skydd med offeranod: Använda zink- eller aluminiumanoder och fästa dem på strukturer så att de korroderar i stället för den underliggande metallen.
• Katodiskt skydd med påtryckt ström (ICCP): Sänder en elektrisk ström genom metallen för att motverka elektrokemiska reaktioner som orsakar korrosion.

Moderna komponenter är starkt inriktade på korrosionsbeständiga legeringar som rostfritt stål eller kompositmaterial, men dessa är fortfarande inte lämpliga för vissa nischmarknader som energi-, olje- och industriapplikationer.

Den bästa lösningen är att implementera en katodisk skyddsdesign och sedan schema proaktivt underhåll och inspektioner som begränsar direkt exponering på grund av miljökontroller.

Slutsats

Även om kusten utgör en tuffare miljö för infrastrukturen kan exponerade rör och metallkomponenter skyddas mot aggressiva miljöfaktorer, så korrosion är inte ett lika allvarligt problem. Noggrann hänsyn måste tas till saltnivåer, luftfuktighet, temperatur och biologisk aktivitet för att begränsa risken för att konstruktionen går sönder.

På Dreiym Engineering har vi årtionden av erfarenhet av att implementera sådana konstruktioner. Våra korrosionsskyddstjänster leds av NACE-certifierade CP4-proffs (National Association of Corrosion Engineers). När du arbetar med våra konsulter inom katodiskt skydd kan du vara säker på att du är i de betrodda händerna på kvalificerade och erfarna teammedlemmar.

Kontakta våra ingenjörer idagoch låt oss boka en konsultation för alla dina korrosionsbehov, inklusive katodiskt skydd längs kusten.