杂散电流腐蚀如何损害关键基础设施

纽约市所有喧嚣吵闹和出租车司机尖叫声的下方，一切都恢复了平静 7400英里下水道 管道。在大城市，特别是像纽约这样的城市，存在着无数的基础设施系统，包括储罐、交通系统、公用管网和工业设施。在所有这些情况下，腐蚀的风险常常不被察觉。当湿气、氧气暴露、土壤化学性质和材料老化等因素结合在一起时，电流往往会流向不该去的地方。.

一旦发生杂散电流腐蚀，就会损坏基础设施。与传统腐蚀需要数十年不同，杂散电流腐蚀会加速金属的损失。这就是为什么有些系统可能会过早失效，即使它们看起来维护得很好。.

对于任何面临此类问题的实体，如市政当局或公用事业公司，通过阴极保护来降低责任风险并延长管道的使用寿命至关重要。否则，这些杂散电流造成的损害将远远超过一小段金属。.

什么是杂散电流腐蚀？

腐蚀通常发生在金属因环境中的电化学反应而发生材料损失时。这很正常，可能需要几十年才会发生，具体取决于主体材料、保护措施以及当地环境。.

杂散电流腐蚀有点不同。当非预期的电流离开一个路径并流经一个附近的金属系统时，它会移除金属。这种情况发生在电流离开一个金属结构并重新进入周围环境时。结果是 成百上千倍 比标准的电化学腐蚀或大气腐蚀对系统的损害更大。.

从腐蚀性这一角度来看待这种差异。传统情况下的腐蚀往往更均匀地影响到更广泛的基础设施部分。由于这种均匀性，很容易追踪和测量。杂散电流腐蚀往往更为集中，导致严重的点蚀和金属损失，这些损失会更快地失效，并且更难以测量。.

杂散电流腐蚀为何日益普遍

五十多年前，杂散电流腐蚀不像现在这样是一个大问题。工业设施、可再生能源装置、电池储能、电动汽车充电和公用廊道周围有如此多的互联和并行系统，导致电流在没有适当接地或保护的情况下“跳跃”到其他系统的现象更为普遍。.

电气系统可以与管道、储罐、供水系统以及早已被遗忘的地下基础设施共存。任何不受控制的电流路径都会导致电流寻找替代路线。所有金属都是完美的传导介质，因为它具有良好的导电性，这会导致腐蚀损坏。.

实际案例：交通系统和管道损坏

一个很好的例子，说明了为什么 腐蚀与土壤退化分析 在检测供电铁路系统可能引起的杂散电流腐蚀方面，这些系统是必不可少的。费城的SEPTA、旧金山的Caltrain或芝加哥的CTA都是很好的例子。.

这些直流输电系统依赖于返回电流。当这些返回路径变得效率低下时，电流会泄漏到周围的土壤以及由于几十年的开发和建筑施工而埋设的基础设施中。计划在提交给市政当局时“丢失”或不完全合规是很常见的。.

任何靠近铁路走廊的管道作业，例如那些城市，都会经历杂散电流造成的加速腐蚀。这就是为什么像 全国腐蚀工程师协会 （现为 AMPP）发布指南、研究和流程，以妥善减轻杂散电流腐蚀的风险。.

尽管这些系统维护良好且经常更新，但风险显而易见。附近的基建实在是一个太有吸引力的杂散电流通道。.

阴极保护与杂散电流腐蚀的联系

减少杂散电流腐蚀风险最有效的方法之一是阴极保护。这很重要，因为施加电流以保护管道和其他金属资产，可以确保杂散电流有更好的传导路径。.

诀窍在于确保阴极保护系统设计合理、维护良好并得到充分监控。与我们 Dreiym Engineering 经验丰富的团队合作，就能获得这种保证，包括定期维护检查和远程监控，以进一步降低风险。.

除了设计定制 阴极保护计划, 经验丰富的法医工程师也可以进行腐蚀和土壤退化分析。这样就可以根据以下几点更好地预测电流在不同土壤中的传播方式：

• 土壤电阻率
• 水分含量
• 化学成分
• 氯化物浓度
• 硫酸盐含量
• 季节性环境变化

你对操作环境中的因素了解得越多，就能越好地防止杂散电流腐蚀。.

工程师如何调查杂散电流腐蚀

当出现可疑的腐蚀模式时，即使两个阴极保护系统距离太近，也会进行正式的腐蚀调查。我们 Dreiym Engineering 的团队经常被要求进行此类事后调查。.

我们的职责是确定损害发生的原因，系统是否仍然存在风险，以及哪些方应承担责任。我们将审查若干具体系统和因素，其中包括但不限于：

• 电势测量
• 电流分析
• 土壤测试
• 涂层评估
• 管道测量
• 接地系统评估
• 阴极保护系统审查
• 历史运行数据分析

识别当前路径，识别干扰点，并确定环境因素是否会继续导致恶化。此类调查的结果将用于确定未来的维护和升级问题，直至涉及市政责任和任何损害的保险赔付的法律诉讼。.

当任何类型的基础设施发生故障时，法医工程都至关重要。它通过专注于重建导致损坏或故障的原因，远远超出了基本检查。在杂散电流腐蚀事件中，这种专业知识通常会揭示接地不良、设计错误、公用设施相互作用或先前未知的地下干扰源。.

保护关键基础设施免受未来损害

好消息是，美国大多数地区都能在早期发现并防止杂散电流腐蚀。工业场所和公用事业提供商采用更完善的监测计划、电气勘测和阴极保护评估，会有所帮助。一年中不同时间或在发生重大天气事件（如洪水或深层解冻）后安排定期的土壤评估，也有助益。.

无论如何，使用长管道、储罐或其他金属基础设施的设施在任何情况下都应尽一切可能识别附近的铁路系统、公用设施走廊、工业设施或高压系统。 EIA 显示 电力需求最近出现了四年来最强劲的增长，预计到2030年将激增25%，到2050年则将激增78%。简单来说，杂散电流腐蚀的风险只会越来越严重。.

与 Dreiym Engineering 这样的团队合作，可以大大避免此类损害。我们拥有超过 30 年的经验，涵盖从海岸设施附近的腐蚀和土壤退化分析到本地管道依赖型系统的阴极保护设计等所有方面。我们拥有专业的持证专家，可以为您提供提高整体可靠性所需的解决方案、管理和预防信息。.

立即联系德莱姆工程公司, ，让我们更仔细地检查一下您的管道及其他与金属相关的系统，以便您现在和将来都可以减轻杂散电流腐蚀的风险。.