Comment la corrosion due aux courants vagabonds endommage les infrastructures critiques

Au-dessus de toute l'agitation et des chauffeurs de taxi hurlants de New York, reposez-vous aux abords du fleuve, une oasis de tranquillité se nichent dans des maisons de ville de luxe et des appartements à louer. 7 400 milles d'égouts pipelines. Il existe d'innombrables systèmes d'infrastructure dans les grandes villes, tout comme dans la Grosse Pomme, notamment des réservoirs de stockage, des systèmes de transport, des réseaux de services publics et des installations industrielles. Dans tous ces cas, le risque de corrosion passe souvent inaperçu. Lorsque l'humidité, l'exposition à l'oxygène, la chimie du sol et le vieillissement des matériaux se mélangent, l'électricité a tendance à circuler là où elle ne devrait pas.

Lorsque la corrosion par courants vagabonds se produit, elle endommage les infrastructures. Au lieu de prendre des décennies par la corrosion traditionnelle, la corrosion par courants vagabonds accélère la perte de métal. C'est pourquoi certains systèmes peuvent tomber en panne prématurément, même lorsqu'ils semblent bien entretenus.

Pour quiconque est confronté à de tels problèmes, comme les municipalités ou les fournisseurs de services publics, il est crucial de réduire la responsabilité et de prolonger la durée de vie utile des pipelines grâce à la protection cathodique. Sinon, ces courants électriques vagabonds peuvent causer des dommages bien plus importants qu'une petite section de métal.

Qu'est-ce que la corrosion par courants vagabonds ?

La corrosion se produit généralement lorsqu'un métal perd de la matière en raison d'une réaction électrochimique dans son environnement. C'est normal et cela peut prendre des décennies, en fonction du matériau sous-jacent, des mesures de protection et de l'environnement local.

La corrosion par courants vagabonds est un peu différente. Lorsque des courants électriques involontaires quittent une voie et traversent un système métallique voisin, ils retirent du métal. Cela se produit lorsque le courant quitte une structure métallique et rentre dans l'environnement environnant. Le résultat est de centaines à des milliers de fois plus de dommages aux systèmes qu'avec la corrosion galvanique ou atmosphérique standard.

Une façon d'examiner cette différence est par la corrosion. Les situations traditionnelles ont tendance à affecter une section plus large de l'infrastructure de manière plus uniforme. Il est facile de retracer et de mesurer cette uniformité. La corrosion par courants vagabonds a tendance à être plus concentrée, entraînant des piqûres sévères et une perte de métal qui échouent plus rapidement et sont plus difficiles à mesurer.

Pourquoi la corrosion par courants vagabonds devient-elle plus fréquente

Il y a cinquante ans ou plus, la corrosion par courant vagabond n'était pas un problème aussi important qu'aujourd'hui. Il existe tellement de systèmes interconnectés et parallèles autour des installations industrielles, des installations d'énergies renouvelables, des systèmes de stockage par batteries, de la recharge des VE et des couloirs de services publics qu'il est beaucoup plus courant qu'un courant “saute” vers un autre sans mise à la terre ou protection adéquate.

Les systèmes électriques peuvent coexister avec des pipelines, des réservoirs de stockage, des réseaux d'eau et des infrastructures enfouies depuis longtemps oubliées. Tout parcours électrique non contrôlé pousse les courants à trouver des chemins alternatifs. Tout ce métal est le médium parfait, car il est bien conducteur, ce qui entraîne des dommages dus à la corrosion.

Exemple concret : les systèmes de transport en commun et les dommages aux pipelines

Un bon exemple de pourquoi analyse de la corrosion et de la dégradation des sols sont nécessaires pour détecter la corrosion potentielle due au courant vagabond, que fournissent les systèmes ferroviaires électrifiés. Des réseaux comme SEPTA à Philadelphie, Caltrain à San Francisco ou CTA à Chicago en sont de bons exemples.

Ces systèmes de transport en courant continu reposent sur des courants de retour. Lorsque ces chemins de retour deviennent inefficaces, le courant électrique s'échappe dans le sol environnant et les infrastructures enfouies, résultat de décennies de développement et de construction. Il est assez courant que les plans “se perdent” ou ne soient pas entièrement conformes lors de leur dépôt auprès des municipalités.

Toute opération de pipeline située près des corridors ferroviaires, comme celles de ces villes, tend à subir une corrosion accélérée due aux courants vagabonds. C'est pourquoi des organisations telles que Association nationale des ingénieurs en corrosion (maintenant AMPP) publient des directives, des recherches et des procédures pour atténuer correctement les risques de corrosion par courants vagabonds.

Même si ces systèmes sont bien entretenus et fréquemment mis à jour, le risque est évident. L'infrastructure à proximité représente tout simplement une voie trop attrayante pour les courants parasites.

La connexion entre la protection cathodique et la corrosion par courant de fuite

L'une des méthodes les plus efficaces pour réduire le risque de corrosion par courants vagabonds est la protection cathodique. Celles-ci sont cruciales car le courant appliqué pour protéger les pipelines et autres actifs métalliques garantit que les courants vagabonds ont un meilleur chemin pour circuler.

L'astuce consiste à s'assurer que les systèmes de protection cathodique sont correctement conçus, bien entretenus et adéquatement surveillés. Travailler avec une équipe expérimentée comme la nôtre chez Dreiym Engineering est la façon d'obtenir cette assurance, y compris des vérifications de maintenance régulières et une surveillance à distance pour réduire davantage les risques.

En plus de concevoir un sur mesure plan de protection cathodique, des ingénieurs légistes expérimentés peuvent également réaliser des analyses de corrosion et de dégradation des sols. C'est ainsi que l'on peut mieux prédire comment le courant voyagera à travers différents sols en fonction de :

• Résistivité du sol
• Teneur en eau
• Composition chimique
• Concentration de chlorure
• Niveaux de sulfate
• Changements environnementaux saisonniers

Plus vous comprendrez les facteurs de votre environnement d'exploitation, mieux vous pourrez vous protéger contre la corrosion par courants vagabonds.

Comment les ingénieurs enquêtent sur la corrosion par courants vagabonds

Lorsque des schémas de corrosion suspects apparaissent, même lorsque deux systèmes de protection cathodique sont trop rapprochés, une enquête formelle sur la corrosion est menée. Notre équipe de Dreiym Engineering est souvent appelée pour de telles enquêtes post-incident.

Notre rôle est de déterminer pourquoi les dommages se sont produits, si le système reste menacé et quelles parties sont responsables. Nous examinerons plusieurs systèmes et facteurs spécifiques, y compris, mais sans s'y limiter :

• Mesures de potentiel électrique
• Analyse de flux de courant
• Tests de sol
• Évaluations de revêtement
• Enquêtes de pipeline
• Évaluations des systèmes de mise à la terre
• Examens de systèmes de protection cathodique
• Analyse des données d'exploitation historiques

L'objectif est d'identifier les voies d'accès actuelles, de repérer les points d'interférence et de déterminer si les facteurs environnementaux continueront à contribuer à la détérioration. Le résultat d'une telle enquête est utilisé pour déterminer les futures préoccupations en matière d'entretien et de mise à niveau, allant jusqu'aux procédures judiciaires impliquant la responsabilité municipale et les indemnisations d'assurance pour tout dommage.

L'ingénierie médico-légale est essentielle chaque fois que des infrastructures de quelque nature que ce soit tombent en panne. Elle va bien au-delà des inspections de base en se concentrant sur la reconstruction des événements qui ont conduit aux dommages ou à la défaillance. Dans les cas de corrosion par courants vagabonds, une telle expertise révèle souvent un mauvais mise à la terre, des erreurs de conception, des interactions entre services publics ou des sources d'interférences enfouies inconnues jusqu'alors.

Protéger les infrastructures critiques contre les dommages futurs

La bonne nouvelle est que la plupart des régions des États-Unis peuvent prévenir la corrosion par courant vagabond si elle est identifiée tôt. Lorsque les sites industriels et les fournisseurs d'électricité utilisent de meilleurs programmes de surveillance, des relevés électriques et des évaluations de protection cathodique, cela aide. La programmation d'évaluations régulières du sol à différentes périodes de l'année ou après des événements météorologiques majeurs, comme une inondation ou un dégel profond, peut également aider.

Quoi qu'il arrive, les installations utilisant de longues conduites, des réservoirs de stockage ou d'autres infrastructures métalliques doivent toujours faire tout ce qui est possible pour identifier les systèmes ferroviaires, les couloirs utilitaires, les installations industrielles ou les systèmes à haute tension à proximité. L'EIA montre La plus forte croissance de la demande en électricité sur quatre ans s'est produite récemment et devrait bondir de 25% d'ici 2030 et de 78% d'ici 2050. La vérité, c'est tout simplement que le risque de corrosion due aux courants vagabonds ne fera que s'aggraver.

Travailler avec des équipes comme la nôtre chez Dreiym Engineering permet d'éviter ces dommages. Nous offrons plus de 30 ans d'expérience, couvrant tout, de l'analyse de la corrosion et de la dégradation du sol près des installations riveraines à la conception de la protection cathodique pour les systèmes locaux dépendant des pipelines. Nous avons des experts agréés et certifiés à votre disposition pour vous aider à obtenir les solutions, la gestion et les informations préventives nécessaires à une fiabilité globale accrue.

Contactez Dreiym Engineering aujourd'hui, et examinons de plus près vos pipelines et autres systèmes métalliques afin que vous puissiez atténuer le risque de corrosion par courants vagabonds dès maintenant et à l'avenir.