重要インフラを損傷する迷走電流腐食

ニューヨークの喧騒と怒鳴り散らすタクシー運転手たちの下には、安息の地がある 7,400マイルの下水道 パイプライン。ニューヨークのような大都市には、貯水槽、交通システム、ユーティリティネットワーク、産業施設など、数え切れないほどのインフラシステムが存在します。これらすべてにおいて、腐食のリスクはしばしば見過ごされがちです。湿気、酸素への暴露、土壌の化学的性質、および材料の経年劣化が組み合わさると、意図しない場所に電気が流れる傾向があります。.

迷走電流腐食が発生すると、インフラが損傷します。従来の腐食が何十年もかかるのに対し、迷走電流腐食は金属の損失を加速させます。そのため、たとえ保守が行き届いているように見えても、一部のシステムは早期に故障する可能性があります。.

このような問題に直面している自治体や公共事業者にとって、カソード防食によって賠償責任を軽減し、パイプラインの耐用年数を延ばすことが重要です。そうでなければ、これらの迷走電流は、わずかな金属部分以上に深刻な損害をもたらす可能性があります。.

迷走電流腐食とは何ですか？

腐食は通常、金属が周囲の環境との電気化学反応によって材料を失うときに発生します。これは正常なことであり、基盤となる材料、保護対策、および地域の環境によっては、発生までに数十年かかることもあります。.

迷走電流腐食は少し異なります。意図しない電流が1つの経路を離れて近くの金属システムを通過するとき、金属が除去されます。これは、電流が1つの金属構造を離れて周囲の環境に再突入するときに発生します。その結果 数百倍から千倍 標準的なガルバニック腐食や大気腐食よりもシステムに大きなダメージを与えます。.

この違いの一つの見方として、腐食があります。従来の状況では、インフラのより広い部分がより均一に影響を受ける傾向があります。その均一性のおかげで、追跡や測定が容易です。迷走電流腐食は、より集中する傾向があり、重度のピッティングや金属損失につながり、より早く劣化し、測定が困難になります。.

迷走電流腐食がますます一般的になっている理由

50年以上前、迷走電流腐食は現在ほど大きな問題ではありませんでした。産業施設、再生可能エネルギー設備、バッテリーストレージ、EV充電、ユーティリティ回廊などに多くの相互接続され、並列化されたシステムがあり、適切な接地や保護なしに電流が他のシステムに「飛び移る」ことがはるかに一般的になっています。.

電気システムは、パイプライン、貯蔵タンク、給水システム、そして長年忘れ去られた埋設インフラと共存できます。制御されていない電気経路は、電流が代替経路を探し求める原因となります。それらの金属は、良好で導電性があるため、腐食による損傷を引き起こす完璧な媒体となります。.

実例：交通システムとパイプラインの損傷

なぜなら 腐食および土壌劣化分析 電化鉄道システムによって、迷走電流腐食の可能性を検出するために必要なものが提供されています。フィラデルフィアのSEPTA、サンフランシスコのCaltrain、シカゴのCTAのような場所がその良い例です。.

これらの直流交通システムは、帰還電流に依存しています。その帰還経路が非効率になると、数十年にわたる開発や建築工事によって周囲の土壌や埋設インフラに電流が漏れ出します。自治体に提出される計画が「紛失」したり、完全に準拠していなかったりすることはかなり一般的です。.

鉄道沿線付近にあるパイプライン施設は、都市部などでは迷走電流による腐食の加速を経験する傾向があります。そのため、〜のような組織は、 全米腐食技術者協会 （現AMPP）は、迷走電流腐食によるリスクを適切に軽減するためのガイダンス、調査、およびプロセスを公開しています。.

これらのシステムは、維持管理やアップデートが頻繁に行われていますが、リスクは明白です。近隣のインフラが、迷走電流にとってあまりにも魅力的な経路になりかねないのです。.

陰極防食と迷走電流腐食の関係

流散電流腐食のリスクを低減する最も効果的な方法の1つは、カソード防食です。これは、パイプラインやその他の金属資産を保護するために印加される電流が、流散電流が移動するためのより良い経路を確保するため、非常に重要です。.

秘訣は、カソード防食システムが適切に設計され、良好に維持され、十分に監視されていることを確実にすることです。Dreiym Engineeringの私たちのような経験豊富なチームと協力することが、定期的なメンテナンスチェックやリスクをさらに低減するためのリモート監視を含め、その安心を得る方法です。.

カスタムデザインに加えて 陰極防食計画, 、適切な経験を持つ法医学エンジニアは、腐食および土壌劣化分析も実施できます。それは、次に基づいた電流がさまざまな土壌をどのように移動するかをより良く予測する方法です。

• 土壌比抵抗
• 含水率
• 化学組成
• 塩化物濃度
• 硫酸塩濃度
• 季節的な環境変化

運用環境の要因をより深く理解するほど、迷走電流腐食に対してより効果的に対策を講じることができます。.

流散電流腐食をエンジニアが調査する方法

不審な腐食パターンが現れる場合、たとえ2つの防食システムが近接しすぎている状況であっても、正式な腐食調査が行われます。Dreiym Engineeringのチームは、このような事故後の調査のためにしばしば呼ばれます。.

私たちの役割は、損害の原因、システムが依然としてリスクにさらされているか、そしてどの当事者が責任を負うかを判断することです。私たちは、以下を含むがこれらに限定されない、いくつかの具体的なシステムと要因を検討します。

• 電気ポテンシャル測定
• 電流解析
• 土壌検査
• コーティング評価
• パイプライン調査
• 接地システム評価
• 防食システムレビュー
• 履歴運用データ分析

目標は、現在の経路を特定し、干渉箇所を識別し、環境要因が劣化に継続的に寄与するかどうかを判断することです。このような調査の結果は、将来のメンテナンスとアップグレードの懸念事項の決定、さらには地方自治体の説明責任や損害に対する保険金支払いに関連する法的手続きにまで使用されます。.

インフラストラクチャが何らかの形で故障した場合には、必ず構造工学が不可欠となります。構造工学は、損傷や故障に至った経緯を再構築することに焦点を当てることで、基本的な検査をはるかに超えたものです。迷走電流腐食の事象において、このような専門知識は、不適切な接地、設計ミス、ユーティリティの相互作用、または以前は知られていなかった埋設された干渉源を明らかにすることがよくあります。.

重要インフラを将来の損害から保護する

朗報なのは、ほとんどのアメリカ国内の地域では、迷走電流腐食を早期に特定できれば、それを防止できるということです。産業施設や公益事業者などが、より優れた監視プログラム、電気的調査、および流電陽極保護評価を利用することが役立ちます。年間を通して、あるいは洪水や深い雪解けといった大気の変動の後など、異なる時期に定期的な土壌評価をスケジュールすることも役立ちます。.

いかなる場合でも、長距離のパイプライン、貯蔵タンク、またはその他の金属インフラを使用する施設は、近くの鉄道システム、ユーティリティ回廊、産業施設、または高電圧システムを特定するために可能な限りのことを常に行うべきです。 EIA は〜を示す the strongest four-year growth of electrical demand occurred recently and is likely to jump 25% by 2030 and 78% by 2050. The simple truth is that the risk of stray current corrosion is only going to get worse.

Working with teams like ours at Dreiym Engineering goes a long way to avoiding such damages. We offer over 30 years of experience, covering everything from corrosion and soil degradation analysis near shoreline facilities to cathodic protection design for local pipeline-dependent systems. We have licensed and certified experts on hand to help you get the solutions, management, and preventative information needed for greater overall reliability.

お問い合わせはこちらから, and let’s have a closer look at your pipelines and other metal-related systems so you can mitigate the risk of stray current corrosion now and in the future.