Kuidas rändvoolu korrosioon kahjustab kriitilist infrastruktuuri

Kogu New Yorgi sebimise ja karjuvate taksojuhtide sebimise all puhka 7400 mi kanalisatsiooni torujuhtmed. Suurtes linnades, nagu Suur Õun, on lugematul hulgal infrastruktuurisüsteeme, sealhulgas mahuteid, transiidisüsteeme, kommunaalvõrke ja tööstusrajatisi. Kõigil neil juhtudel jääb korrosioonioht sageli märkamatuks. Kui niiskus, hapnik, pinnase keemia ja vananevad materjalid segunevad, kipub elekter voolama kohtadesse, kus seda ei peaks olema.

Kui tekib maandusvoolu korrosioon, kahjustab see infrastruktuuri. Erinevalt traditsioonilisest korrosioonist, mis kestab aastakümneid, kiirendab maandusvoolu korrosioon metallikadu. Seetõttu võivad mõned süsteemid enneaegselt rikki minna, isegi kui need näivad olevat hästi hooldatud.

Kõigile, kes seisavad silmitsi selliste probleemide, nagu omavalitsused või kommunaalettevõtted, on katoodkaitse kaudu oluline vähendada vastutust ja pikendada torujuhtmete kasutusiga. Vastasel juhul võivad need ekslevad elektrivoolud kahjustada palju enamat kui väikest metalliosa.

Mis on rändvoolukorrosioon?

Korrosioon ilmneb tavaliselt siis, kui metall kaotab materjali oma keskkonnas toimuva elektrokeemilise reaktsiooni tõttu. See on normaalne ja võib sõltuvalt alusmaterjalist, kaitsemeetmetest ja kohalikust keskkonnast kesta aastakümneid.

Pardal on pinge ja leke. See tekitab metallist süsteemi, mille kaudu vool võib reisida. Selle tulemusena kaotab metall oma struktuuri. sadadest tuhandeteni kordades rohkem kahju süsteemidele kui tavalise galvaanilise või atmosfäärilise korrosiooni korral.

Üks viis seda erinevust vaadelda on korrosiooni kaudu. Traditsioonilised olukorrad kipuvad mõjutama infrastruktuuri laiemat osa ühtlasemalt. Tänu sellele ühtlasusele on seda lihtne jälgida ja mõõta. Hajuva voolu korrosioon kipub olema kontsentreeritum, põhjustades tõsist punktkorrosiooni ja metallikadu, mis lagunevad kiiremini ja mida on raskem mõõta.

Miks juhuvoolu korrosioon muutub üha tavalisemaks

Viiskümmend aastat tagasi või enam ei olnud rändvoolu korrosioon nii suur probleem kui praegu. Tööstusrajatiste, taastuvenergiaallikate, akusalvestite, elektriautode laadimispunktide ja kommunaalrajatiste ümber on nii palju omavahel ühendatud ja paralleelseid süsteeme, et vool “hüppab” palju sagedamini ühest süsteemist teise ilma korraliku maanduse või kaitseta.

Elektrisüsteemid võivad eksisteerida koos torustike, mahutite, veesüsteemide ja ammu unustatud maa-aluste infrastruktuuridega. Iga kontrollimatu elektrivoolu tee paneb voolu otsima alternatiivseid marsruute. Kogu see metall on täiuslik keskkond, kuna see on sile ja juhtiv, mis põhjustab korrosioonikahjustusi.

Reaalmaailma näide: Transiidisüsteemid ja torujuhtmete kahjustused

Hea näide sellest, miks korrosiooni ja mulla degradatsiooni analüüs vajalikud elektrifitseeritud rongisüsteemide potentsiaalse hajutusvoolu korrosiooni tuvastamiseks. Sellised kohad nagu SEPTA Filadelfias, Caltrain San Franciscos või CTA Chicagos on kõik sobivad näited.

Needvoolu transiidisüsteemid tuginevad tagasivooludele. Kui need tagasivooluteed muutuvad ebatõhusaks, lekib elektrivool läbi aastakümnete arenduse ja ehituskonstruktsioonide ümbritsevasse mulda ja maa-alusesse infrastruktuuri. On üsna tavaline, et plaanid “hukkuvad” või ei ole valdudega kooskõlas, kui nad esitatakse.

Kõik torujuhtmeoperatsioonid, mis asuvad raudteekoridoride lähedal, nagu need linnad, kipuvad kannatama kiirenenud korrosiooni all põhjustatud häirevoolude tõttu. Sellepärast organisatsioonid nagu Riiklik korrosiooniinseneride assotsiatsioon (nüüd AMPP) avaldavad juhiseid, uuringuid ja protsesse, et nõuetekohaselt maandada rändvoolust tingitud korrosiooni riski.

Kuigi neid süsteeme hooldatakse hästi ja neid uuendatakse sageli, on risk ilne. Läheduses asuv infrastruktuur on lihtsalt liiga atraktiivne tee looduslike voolude jaoks.

Katoodkaitse ja triivvoolu korrosiooni vaheline seos

Üks tõhusamaid viise rändvoolukorrosiooni riski vähendamiseks on katoodkaitse. Need on olulised, kuna torujuhtmete ja muude metallvarade kaitsmiseks rakendatav vool tagab, et rändvoolul on parem läbipääs.

Trikk seisneb selles, et katoodkaitsesüsteemid oleksid korralikult projekteeritud, hästi hooldatud ja piisavalt jälgitud. Meie Dreiym Engineeringi kogenud meeskonnaga töötamine annab teile selle kindlustunde, sealhulgas regulaarsed hoolduskontrollid ja kaugjälgimine riski edasiseks vähendamiseks.

Lisaks kohandatud disainile katoodkaitseplaan, saavad nõuetekohase kogemusega insenerid läbi viia ka korrosiooni- ja mulladegradatsiooni analüüsi. Nii saab paremini ennustada, kuidas vool liigub erinevates muldades vastavalt järgmistele teguritele:

• Pinnase eritakistus
• Niiskusesisaldus
• Keemiline koostis
• Kloriidi kontsentratsioon
• Sulfaatide tasemed
• Hooajalised keskkonnamuutused

Mida paremini mõistate oma töökeskkonna tegureid, seda paremini saate end kaitsta juhuvoolu korrosiooni eest.

Kuidas insenerid uurivad rändvoolukorrosiooni

Kui ilmnevad kahtlased korrosioonimustrid, isegi kui kaks katoodkaitse süsteemi on liiga lähestikku, toimub ametlik korrosiooniuuring. Meie Dreiym Engineeringi meeskonda kutsutakse sageli sellistele intsidentijärgsetele uuringutele.

Meie ülesanne on kindlaks teha, miks kahju tekkis, kas süsteem on endiselt ohus ja kes on vastutavad osapooled. Vaatleme mitmeid konkreetseid süsteeme ja tegureid, sealhulgas, kuid mitte ainult:

• Elektrilise potentsiaali mõõtmised
• Vooluhulgad
• Mullaproovivõtt
• Katte hindamine
• Torujuhtme uuringud
• Maandusjuhtmete kontrollid
• Katoodkaitse süsteemi ülevaated
• Ajalooline tööandmete analüüs

Eesmärk on välja selgitada praegused teed, tuvastada sekkumispunktid ja määrata kindlaks, kas keskkonnategurid jätkavad halvenemise põhjustamist. Sellise uurimise tulemust kasutatakse edasiste hooldus- ja uuendusküsimuste otsustamiseks, kuni välja jõuda kohtumenetlusteni, mis hõlmavad omavalitsuse vastutust ja kindlustusmakseid igasuguste kahjude eest.

Kohtuekspertiisi inseneritöö on hädavajalik, kui mis tahes tüüpi infrastruktuur rikkuks. See läheb kaugemale põhilistest kontrollidest, keskendudes sellele, mis viis kahjustuseni või rikkeni. Eksliku korrosiooni korral paljastab selline asjatundmine sageli ebaõige maanduse, projekteerimisvead, kommunaalteenuste koostoime või varem teadmata maetud interferentsiallikad.

Tähtsa taristu kaitsmine tulevaste kahjustuste eest

Hea uudis on see, et enamik Ameerika Ühendriikide piirkondi saab vältida rändvoolu korrosiooni, kui see varakult tuvastatakse. Kui tööstusettevõtted ja kommunaalteenuste osutajad kasutavad paremaid seireprogramme, elektrilisi uuringuid ja katoodkaitse hindamisi, aitab see kaasa. Samuti aitab regulaarne mullaehitiste hindamine aasta erinevatel aegadel või pärast suuri ilmastikunähtusi, nagu üleujutus või sügav sulamine.

Olenemata sellest, millised rajatised kasutavad pikki torujuhtmeid, mahuteid või muud metallkonstruktsiooni, peaksid nad alati tegema kõik endast oleneva, et tuvastada läheduses asuvad raudteesüsteemid, kommunaalkoridorid, tööstusrajatised või kõrgepingesüsteemid. EIA näitab Elektrienergia nõudluse kõige tugevam nelja-aastane kasv toimus hiljuti ning tõenäoliselt suureneb see 25% võrra aastaks 2030 ja 78% võrra aastaks 2050. Lihtne tõsiasi on see, et hajuvvoolust tingitud korrosiooni oht muutub ainult veelgi suuremaks.

Töötamine meie sarnaste meeskondadega nagu Dreiym Engineering aitab suuresti selliseid kahjustusi vältida. Pakume üle 30 aasta kogemust, mis hõlmab kõike alates korrosiooni ja pinnase degradatsiooni analüüsist rannikualade rajatiste lähedal kuni kohalike torujuhtmetest sõltuvate süsteemide katoodkaitse projekteerimiseni. Meil on litsentsitud ja sertifitseeritud eksperdid, kes aitavad teil saada lahendusi, juhtimist ja ennetavat teavet, mida vajate üldiseks töökindluse tagamiseks.

Võtke ühendust Dreiym Engineeringiga juba täna, ning vaatame lähemalt teie torusid ja teisi metallisüsteeme, et saaksite maandada tehnilise voolu põhjustatud korrosiooni riski praegu ja tulevikus.