Sådan skader stray-strøm korrosion kritisk infrastruktur

Her, under alt larmet og de skrigende taxachauffører i NYC, hviler over 7.400 miles kloak pipelines. Der findes utallige infrastruktursystemer i storbyer, ligesom i Big Apple, herunder lagertanke, transportsystemer, forsyningsnet og industrianlæg. I alle disse tilfælde bliver risikoen for korrosion ofte overset. Når fugt, ilt, jordkemi og aldrende materialer blandes, har elektricitet en tendens til at flyde hen, hvor den ikke skal være.

Når der opstår lavstrømskorrosion, beskadiges infrastrukturen. I stedet for at tage årtier gennem traditionel korrosion accelererer lavstrømskorrosion materialetab. Derfor kan nogle systemer fejle for tidligt, selvom de ser velholdte ud.

For enhver, der håndterer sådanne problemer, såsom kommuner eller forsyningsselskaber, er det afgørende at reducere ansvaret og forlænge rørs brugbare levetid gennem katodisk beskyttelse. Ellers kan disse strømstød beskadige langt mere end et lille stykke metal.

Hvad er interferenskorrosion?

Korrosion opstår typisk, når et metal mister materiale på grund af en elektrokemisk reaktion i dets omgivelser. Det er normalt og kan tage årtier at forekomme, afhængigt af det underliggende materiale, beskyttelsesforanstaltninger og det lokale miljø.

Lommesyredannelse er lidt anderledes. Når en utilsigtet elektrisk strøm forlader én vej og passerer gennem et nærliggende metalsystem, fjerner den metal. Dette sker, når strømmen forlader én metalstruktur og genindtræder i det omgivende miljø. Resultatet er hundredvis til tusindvis af gange mere skade på systemer end ved standard galvanisk eller atmosfærisk korrosion.

En måde at se på denne forskel på er gennem korrosion. Traditionelle situationer har en tendens til at påvirke en bredere del af infrastrukturen mere ensartet. Det er let at spore og måle på grund af denne ensartethed. Vildfarne strømkorrosion har en tendens til at være mere koncentreret, hvilket fører til alvorlig pitting og metaludtømning, der fejler hurtigere og er sværere at måle.

Hvorfor vagabonderende strømkorrosion bliver mere almindeligt

For halvtreds år siden eller mere var stray current-korrosion ikke et lige så stort problem, som det er nu. Der er så mange sammenkoblede og parallelle systemer omkring industrianlæg, vedvarende energianlæg, batterilagring, elbilopladning og forsyningskorridorer, at det er langt mere almindeligt, at en strøm “hopper” til en anden uden korrekt jordforbindelse eller beskyttelse.

Elektriske systemer kan sameksistere med rørledninger, lagertanke, vandsystemer og længe glemte nedgravede infrastrukturer. Enhver ukontrolleret elektrisk vej får strømme til at søge alternative ruter. Alt det metal er det perfekte medie, da det er dejligt ledende, hvilket fører til korrosionsskader.

Eksempel fra den virkelige verden: Transportsystemer og rørledningsskader

Et godt eksempel på hvorfor korrosions- og jordforringelsesanalyse er nødvendige for at opdage potentiel korrosion fra strømafladning, der leveres af elektrificerede jernbanesystemer. Steder som SEPTA i Philadelphia, Caltrain i San Francisco eller CTA i Chicago er alle gode eksempler.

Disse jævnstrømstransportsystemer er afhængige af returstrømme. Når disse returveje bliver ineffektive, slipper elektrisk strøm ud i den omgivende jord og nedgravede infrastruktur fra årtiers udvikling og byggekonstruktion. Det er ret almindeligt, at planer “går tabt” eller ikke er fuldt ud i overensstemmelse, når de indgives til kommunerne.

Enhver rørledningsoperation beliggende i nærheden af jernbanekorridorer, som i disse byer, har tendens til at opleve accelereret korrosion fra blindstrøm. Derfor organisationer som National sammenslutning af korrosionsingeniører (nu AMPP) udgiver vejledninger, forskning og processer til korrekt at afbøde risikoen for korrosion fra strømtab.

Selvom disse systemer er velholdte og hyppigt opdaterede, er risikoen tydelig. Den nærliggende infrastruktur er simpelthen en for attraktiv vej for strømstød.

Forbindelsen mellem katodisk beskyttelse og stray-strøm korrosion

En af de mest effektive måder at reducere risikoen for omstrejfende strømskorrosion er gennem katodisk beskyttelse. Disse er afgørende, fordi den anvendte strøm til at beskytte rørledninger og andre metalaktiver sikrer, at omstrejfende strøm har en bedre vej at bevæge sig på.

Tricket er at sikre, at katodiske beskyttelsessystemer er korrekt designet, velholdt og tilstrækkeligt overvåget. Samarbejde med et erfarent team som vores hos Dreiym Engineering er måden, hvorpå du opnår denne sikkerhed, herunder regelmæssige vedligeholdelsestjek og fjernovervågning for yderligere at reducere risikoen.

Udover at designe en brugerdefineret katodisk beskyttelsesplan, kan rådgivende ingeniører med relevant erfaring også udføre korrosions- og jordnedbrydningsanalyser. Det er således, at man bedre kan forudsige, hvordan strøm vil bevæge sig gennem forskellige jordtyper baseret på:

• Jordbundens resistivitet
• Fugtindhold
• Kemisk sammensætning
• Kloridkoncentration
• Sulfatniveauer
• Årstidsbestemte miljøændringer

Jo bedre du forstår faktorerne i dit driftsmiljø, jo bedre kan du beskytte dig mod strømmende korrosion.

Sådan undersøger ingeniører strø korrosion

Når der opstår mistænkelige korrosionsmønstre, selv når to katodiske beskyttelsessystemer er for tæt på hinanden, udføres en formel korrosionsundersøgelse. Vores team hos Dreiym Engineering bliver ofte kaldt ind til sådanne undersøgelser efter hændelser.

Vores rolle er at fastslå årsagen til skaden, om systemet fortsat er i fare, og hvilke parter der er ansvarlige. Vi vil undersøge flere specifikke systemer og faktorer, herunder, men ikke begrænset til:

• Elektriske potentialmålinger
• Strømanalyse
• Jordbundsundersøgelse
• Overfladebehandlingsevalueringer
• Rørledningsinspektioner
• Jordingssystemvurderinger
• Katarisk beskyttelsessystem anmeldelser
• Analyse af historiske driftsdata

Målet er at identificere nuværende veje, identificere indgrebspunkter og afgøre, om miljøfaktorer fortsat vil bidrage til forringelse. Resultatet af en sådan undersøgelse bruges til at bestemme fremtidige vedligeholdelses- og opgraderingsanliggender, helt op til retssager, der involverer kommunalt ansvar og forsikringsudbetalinger for eventuelle skader.

Ingeniørvirksomhed inden for retsmedicin er essentiel, når infrastrukturen af enhver art svigter. Det går langt ud over grundlæggende inspektioner ved at fokusere på at rekonstruere, hvad der førte til skaden eller svigtet. I tilfælde af korrosion forårsaget af blindstrøm afslører sådan ekspertise ofte forkert jording, designfejl, interaktioner mellem forsyningsselskaber eller tidligere ukendte nedgravede interferenskilder.

Beskyttelse af kritisk infrastruktur mod fremtidige skader

Den gode nyhed er, at de fleste områder i USA kan forhindre strømsvag korrosion, hvis den identificeres tidligt. Når industrianlæg og forsyningsselskaber anvender bedre overvågningsprogrammer, elektriske undersøgelser og vurderinger af katodisk beskyttelse, hjælper det. Planlægning af regelmæssige jordbundsundersøgelser på forskellige tidspunkter af året eller efter større vejrbegivenheder, såsom en oversvømmelse eller dyb tø, kan også hjælpe.

Uanset hvad bør faciliteter, der anvender lange rørledninger, lagertanke eller anden metalinfrastruktur, altid gøre, hvad der er muligt for at identificere nærliggende jernbanesystemer, forsyningskorridorer, industrianlæg eller højspændingssystemer. EIA viser Den største stigning i elforbruget over en fireårsperiode er sket for nylig, og forbruget forventes at stige med 25% inden 2030 og med 78% inden 2050. Sandheden er ganske enkelt, at risikoen for korrosion forårsaget af vagabonderende strøm kun vil blive værre.

At arbejde med teams som vores hos Dreiym Engineering er en stor hjælp til at undgå sådanne skader. Vi tilbyder mere end 30 års erfaring, der dækker alt fra analyse af korrosion og jordnedbrydning nær kystnære anlæg til design af katodisk beskyttelse til lokale rørledningsafhængige systemer. Vi har licenserede og certificerede eksperter klar til at hjælpe dig med at få de løsninger, ledelse og forebyggende oplysninger, der er nødvendige for større samlet pålidelighed.

Kontakt Dreiym Engineering i dag, og lad os kigge nærmere på dine rørledninger og andre metalrelaterede systemer, så du kan mindske risikoen for galvanisk korrosion nu og i fremtiden.