ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมมีอิทธิพลต่ออัตราการกัดกร่อนของท่อและโลหะในโครงสร้างชายฝั่งอย่างไร

สหรัฐอเมริกามีแนวชายฝั่งรวมทั้งหมด 12,383 ไมล์ และแนวชายฝั่งยาวประมาณ 88,633 ไมล์ ซึ่งเป็นพื้นที่ขนาดใหญ่ที่ธุรกิจต่างๆ ตั้งแต่การขนส่งทางเรือไปจนถึงการพัฒนาพลังงาน กำลังพยายามปรับปรุงการดำเนินงานให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

แม้ว่าการมีชายหาดและการเข้าถึงทรัพยากรปฏิบัติการที่จำเป็นจะเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาธุรกิจ แต่ชายฝั่งก็เป็นหนึ่งในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายที่สุดสำหรับโครงสร้างพื้นฐานของคุณ การรับประกันอายุการใช้งานของท่อและโครงสร้างโลหะของคุณต้องพิจารณาอย่างรอบคอบถึงเกลือ ความชื้น ความผันผวนของอุณหภูมิ กิจกรรมทางชีวภาพ และอื่นๆ

หากไม่มีวิศวกรอยู่เคียงข้างคุณ ใครจะทำได้ ดำเนินการป้องกันแบบแคโทดิก การออกแบบและกลยุทธ์การป้องกันอื่นๆ เพื่อลดความเสี่ยงจากการดำเนินงานบริเวณชายฝั่ง จะทำให้คุณต้องเผชิญกับค่าซ่อมแซมที่แพงและระยะเวลาที่ต้องหยุดทำงาน การทำความเข้าใจกลไกเบื้องหลังการกัดกร่อนในพื้นที่ชายฝั่งใดๆ จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง ก่อนตัดสินใจปกป้องสะพาน ติดตั้งท่อส่งเพิ่มเติม หรือเคลียร์พื้นที่แท่นขุดเจาะนอกชายฝั่งเพื่อการผลิต

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมชายฝั่ง

หากคุณดำเนินธุรกิจ อุตสาหกรรม หรือกิจการเชิงพาณิชย์ใดๆ บนชายฝั่ง คุณคงทราบดีอยู่แล้วว่าการกัดกร่อนคืออะไร นี่คือปฏิกิริยาทางเคมีหรือไฟฟ้าเคมีระหว่างโลหะกับสภาพแวดล้อมโดยรอบ ยิ่งการกัดกร่อนเกิดขึ้นนานเท่าไหร่ คุณก็ยิ่งมีความเสี่ยงต่อการเสื่อมสภาพของวัสดุมากขึ้นเท่านั้น

เมื่อพิจารณาพื้นที่ชายฝั่งทั่วโลก การกัดกร่อนมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยทั่วไปแล้วเกิดจากความเข้มข้นของเกลือที่สูง แต่การสัมผัสกับความชื้นอย่างต่อเนื่องในแหล่งน้ำใดๆ ก็ตามก็อาจส่งผลได้เช่นกัน

การกัดกร่อนสามารถและจะส่งผลกระทบต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้างของท่อและส่วนประกอบโลหะใดๆ ที่คุณมีอยู่รอบๆ บ้านของคุณ ส่งผลให้เกิดการรั่วไหล การพังทลาย และความล้มเหลวของโครงสร้างเพิ่มมากขึ้น

ประเภทของการกัดกร่อนที่ส่งผลกระทบต่อโครงสร้างพื้นฐานชายฝั่ง

การกัดกร่อนเกิดขึ้นได้กับโลหะหลากหลายชนิด การจ้างที่ปรึกษาด้านการป้องกันแคโทดิกจะช่วยให้คุณเลือกโลหะที่เหมาะสมที่สุดกับความต้องการที่หลากหลายของคุณ อย่างไรก็ตาม การกัดกร่อนไม่ได้เหมือนกันทั้งหมด การกัดกร่อนที่พบบ่อย ได้แก่:

• การกัดกร่อนแบบสม่ำเสมอ: เมื่อโลหะของคุณสูญเสียวัสดุเท่าๆ กัน (มักจะเป็นวงกว้าง) ทั่วพื้นผิวเนื่องจากถูกสัมผัสเป็นเวลานาน
• การกัดกร่อนแบบกัลวานิก: เมื่อใดก็ตามที่โลหะสองชนิดต่างสัมผัสกับสารละลายที่มีสภาพนำไฟฟ้า (เช่น น้ำทะเล) จะทำให้สูญเสียวัสดุเร็วขึ้น
• การกัดกร่อนแบบหลุม: โดยทั่วไปเป็นการโจมตีแบบมีเป้าหมาย โดยคุณจะพบรูเล็กๆ ในส่วนของโลหะ มักเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของไอออนคลอไรด์อันเนื่องมาจากการสัมผัสกับน้ำทะเล
• การกัดกร่อนในซอก: น้ำนิ่งที่ติดอยู่ในพื้นที่แคบจะทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่รุนแรง
• การแตกร้าวจากการกัดกร่อนของความเค้น (SCC): เมื่อความเค้นดึงในโครงสร้างของคุณรวมกับสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนและสร้างความหายนะให้กับวัสดุของคุณ

เนื่องจากมีการกัดกร่อนเกิดขึ้นมากมายหลายรูปแบบ ธุรกิจหลายแห่งจึงหันมาใช้บริการผู้เชี่ยวชาญและมืออาชีพ การออกแบบการป้องกันแบบแคโทดิก เพื่อลดโอกาสการเกิดออกซิเดชันของโลหะโดยการเปลี่ยนเส้นทางกระแสไฟฟ้าออกจากโครงสร้างพื้นฐานที่อาจมีความเสี่ยง

ปัจจัยสิ่งแวดล้อมทั่วไปที่มีอิทธิพลต่ออัตราการกัดกร่อน

ก่อนที่เราจะสรุปรายการปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมทั่วไปที่ส่งผลต่ออัตราการกัดกร่อนแบบรวดเร็ว โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณทราบว่าไม่มีคำตอบเดียวสำหรับสิ่งที่เกิดขึ้นในสถานที่ของคุณ การค้นหาสาเหตุที่แท้จริงของปัญหาของคุณต้องอาศัยการวิจัยและสายตาที่เชี่ยวชาญ ดังที่กล่าวมา นี่คือรายการ:

01 | การสัมผัสเกลือและคลอไรด์

เกลือในน้ำทะเลและอนุภาคในอากาศรอบๆ พื้นที่ชายฝั่งจะเพิ่มอัตราการกัดกร่อน ภูมิภาคเหล่านี้มีไอออนคลอไรด์ที่แทรกซึมผ่านชั้นเคลือบโลหะป้องกันได้มากขึ้น เมื่อเวลาผ่านไป ไอออนเหล่านี้จะไปรบกวนชั้นออกไซด์แบบพาสซีฟ ป้องกันการเกิดออกซิเดชัน และนำไปสู่การเกิดหลุมลึกและความอ่อนแอของโครงสร้างโดยตรง

02 | ความชื้นและความชื้น

คุณไม่จำเป็นต้องไปเพลิดเพลินกับสถานที่ใกล้ชายฝั่งฟลอริดาเพื่อสัมผัสกับการกัดกร่อน ที่ไหนก็ตามที่มีความชื้นสูง ความชื้นจะเกาะอยู่บนพื้นผิวโลหะของคุณตลอดเวลา ต่างจากที่ที่แห้งกว่า คุณจะไม่มีโอกาสได้ทำให้โครงสร้างแห้งสนิท ซึ่งหมายความว่าโครงสร้างจะต้องเผชิญกับการกัดกร่อนอยู่ตลอดเวลา

03 | ความผันผวนของอุณหภูมิ

สภาพอากาศชายฝั่งมักได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างรุนแรง พายุฝนในช่วงบ่าย ลมแรง และการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล ส่งผลให้การกัดกร่อนของท่อและส่วนประกอบโลหะรุนแรงขึ้น ซึ่งจะนำไปสู่การขยายตัวและหดตัวเนื่องจากความร้อน ทำให้เกิดจุดรับแรงมากขึ้น ซึ่งทำให้โครงสร้างของคุณอ่อนแอลงเมื่อต้องเผชิญกับปัจจัยแวดล้อมเป็นเวลานาน

04 | ความพร้อมของออกซิเจน

คำเตือนเรื่องการกัดกร่อนนี้ค่อนข้างพิเศษ การนำการปฏิบัติงานของคุณไปไว้ในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนสูงจะเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของโลหะ ลองนึกถึงโครงสร้างที่จมอยู่ใต้น้ำหรือจมอยู่ใต้น้ำบางส่วน การเติมอากาศรอบๆ โครงสร้างเหล่านี้ทำให้การกัดกร่อนกระจุกตัวอยู่ในบริเวณเฉพาะเจาะจง นั่นเป็นเหตุผลที่คุณจะพบปัญหามากขึ้นในส่วนแนวน้ำ

05 | ระดับ pH และองค์ประกอบของดิน

สภาพดินตามแนวชายฝั่งแตกต่างกันไป อัตราการกัดกร่อนเปลี่ยนแปลงไปตามระดับความเป็นกรด ความเป็นด่าง และการปนเปื้อนในดินที่แตกต่างกัน การออกแบบระบบป้องกันแคโทดิกเฉพาะทางจึงเป็นสิ่งจำเป็นต่อการยืดอายุการใช้งานของโครงสร้างโลหะของคุณ

06 | กิจกรรมทางชีวภาพและการกัดกร่อนที่ได้รับอิทธิพลจากจุลินทรีย์ (MIC)

จุลินทรีย์รักชายฝั่งไม่แพ้ผู้สูงอายุที่เกษียณอายุ จุลินทรีย์ (เช่น แบคทีเรียที่ลดซัลเฟต) เจริญเติบโตได้ดีในพื้นที่ที่ขาดออกซิเจน พวกมันสร้างไฮโดรเจนซัลไฟด์ ซึ่งทำปฏิกิริยากับโลหะและนำไปสู่การสูญเสียวัสดุ

07 | รูปแบบลมและสภาพอากาศ

คุณไม่จำเป็นต้องถูกต้องเสมอไป น้ำสำหรับการกัดกร่อน. ลมแรงจะพัดละอองเกลือและอนุภาคที่กัดกร่อนไปยังท่อและโครงสร้างโลหะแม้จะอยู่ห่างออกไปหลายไมล์ เมื่อเวลาผ่านไป ลมแรง พายุเฮอริเคน และพายุโซนร้อนจะเพิ่มความเสี่ยงต่อการกัดกร่อน.

ลองนึกถึงโครงสร้างพื้นฐานทั้งหมดใกล้ชายฝั่ง สะพานที่สร้างด้วยโลหะพร้อมคานรองรับ แท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่ง ท่อส่งน้ำมันชายฝั่ง และแม้แต่บริษัทให้เช่าเจ็ตสกีที่มีระบบท่าเรือโลหะ ล้วนได้รับผลกระทบจากการกัดกร่อนมากกว่า หากไม่มีการออกแบบระบบป้องกันแบบแคโทดิกหรือมาตรการป้องกันอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน ธุรกิจจะมีความเสี่ยงมากขึ้น

กลยุทธ์ในการบรรเทาการกัดกร่อนในโครงสร้างชายฝั่ง

เนื่องจากมีหลายสาเหตุที่ทำให้เกิดการกัดกร่อนเพิ่มขึ้น จึงมีวิธีป้องกันหลายวิธีเพื่อลดความเสี่ยงจากการกัดกร่อน ธุรกิจส่วนใหญ่จะเริ่มต้นด้วยการเคลือบป้องกันและสีสำหรับใช้งานทางทะเล ซึ่งรวมถึงอีพ็อกซี โพลียูรีเทน และไพรเมอร์ที่อุดมด้วยสังกะสี ซึ่งช่วยป้องกันการเกิดออกซิเดชัน

โครงสร้างบางชนิดไม่สามารถใช้ชั้นป้องกันได้เนื่องจากความร้อนหรือสารเคมี ในกรณีเช่นนี้ ระบบป้องกันแบบแคโทดิกจะมีประสิทธิภาพมากกว่ามาก มีสองวิธีหลักๆ คือ:

• การป้องกันด้วยขั้วบวกเสียสละ: การใช้ขั้วบวกสังกะสีหรืออะลูมิเนียมและยึดเข้ากับโครงสร้างเพื่อให้กัดกร่อนแทนที่จะเป็นโลหะที่อยู่ด้านล่าง
• การป้องกันแคโทดิกด้วยกระแสไฟฟ้าแบบประทับ (ICCP): การส่งกระแสไฟฟ้าผ่านโลหะเพื่อต่อต้านปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้าที่ทำให้เกิดการกัดกร่อน

ส่วนประกอบสมัยใหม่ส่วนใหญ่เน้นไปที่โลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อน เช่น สแตนเลสหรือวัสดุคอมโพสิต แต่ยังคงไม่เหมาะสำหรับตลาดเฉพาะบางประเภท เช่น พลังงาน น้ำมัน และการใช้งานทางอุตสาหกรรม

วิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุดคือการใช้แคโทดิก การออกแบบการป้องกันและกำหนดเวลา การบำรุงรักษาและการตรวจสอบเชิงรุกที่จำกัดการสัมผัสโดยตรงอันเนื่องมาจากการควบคุมสิ่งแวดล้อม

บทสรุป

แม้ว่าชายฝั่งจะมีสภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวยต่อโครงสร้างพื้นฐานมากกว่า แต่ท่อและส่วนประกอบโลหะที่เปิดเผยสามารถป้องกันจากปัจจัยแวดล้อมที่รุนแรงได้ ดังนั้นการกัดกร่อนจึงไม่ใช่ปัญหาที่ร้ายแรง จำเป็นต้องพิจารณาอย่างรอบคอบถึงระดับเกลือ ความชื้น อุณหภูมิ และฤทธิ์ทางชีวภาพ เพื่อจำกัดความเสียหายของโครงสร้าง

ที่ Dreiym Engineering เรามีประสบการณ์ยาวนานหลายทศวรรษในการออกแบบระบบป้องกันการกัดกร่อน บริการป้องกันการกัดกร่อนของเรานำโดยผู้เชี่ยวชาญ CP4 ที่ได้รับการรับรองจากสมาคมวิศวกรป้องกันการกัดกร่อนแห่งชาติ (NACE) เมื่อคุณร่วมงานกับที่ปรึกษาด้านการป้องกันการกัดกร่อนแบบแคโทดิกของเรา คุณมั่นใจได้ว่าคุณจะได้รับความไว้วางใจจากทีมงานผู้เชี่ยวชาญและมากประสบการณ์

ติดต่อวิศวกรของเราได้วันนี้และให้เรากำหนดเวลาปรึกษาหารือสำหรับความต้องการด้านการกัดกร่อนของคุณ รวมถึงการป้องกันแคโทดิกตามแนวชายฝั่ง