電蝕對關鍵基礎設施的損害方式
紐約市所有喧囂、熙攘和喊叫的出租車司機都安息吧 7,400英里的污水管 管線。大城市裡有數不清的基礎設施系統,就像「大蘋果」一樣,包括儲水槽、運輸系統、公用事業網絡和工業設施。在所有這些情況下,腐蝕的風險常常被忽略。當水分、氧氣暴露、土壤化學性質和材料老化混合在一起時,電流往往會流向不該去的地方。.
每當發生雜散電流腐蝕時,它都會損壞基礎設施。與傳統的數十年腐蝕不同,雜散電流腐蝕會加速金屬損失。這就是為什麼有些系統即使看起來維護良好,仍可能過早失效。.
對於任何處理這些問題的實體,例如市政當局或公用事業公司,透過陰極保護來降低責任並延長管道的使用壽命至關重要。否則,這些雜散電流造成的損壞可能遠不止影響一小段金屬。.
什麼是雜散電流腐蝕?
腐蝕通常發生在金屬因其環境中的電化學反應而失去材料時。這是正常的,並且根據潛在的材料、保護措施和當地環境,可能需要數十年才能發生。.
雜散電流腐蝕有點不同。當非預期的電流離開一個路徑並通過附近的金屬系統時,它會除去金屬。當電流離開一種金屬結構並重新進入周圍環境時,就會發生這種情況。結果是 數百到數千倍 對系統造成的損害比標準的電化學腐蝕或大氣腐蝕更大。.
從腐蝕的角度來看,這種差異的一種觀點是,傳統情況傾向於更均勻地影響基礎設施的更廣泛部分。由於這種均勻性,很容易追蹤和測量。雜散電流腐蝕傾向於更集中,導致嚴重的點蝕和金屬損失,這些損失會更快失效且更難測量。.
為何雜散電流腐蝕越來越普遍
五十多年前,雜散電流腐蝕不像現在這麼普遍。工業設施、再生能源裝置、電池儲能、電動車充電站和公用事業走廊周圍有許多相互連接且平行的系統,因此電流在沒有適當接地或保護的情況下「跳躍」到另一個系統的現象 far more common。.
電氣系統可以與管道、儲存槽、供水系統和早已被遺忘的地下基礎設施共存。任何不受控制的電氣路徑都會導致電流尋找替代路線。所有這些金屬都是完美的介質,因為它們導電性良好,這會導致腐蝕損壞。.
真實世界範例:大眾運輸系統與管線損壞
一個很好的例子,說明為什麼 腐蝕與土壤退化分析 用於檢測潛在雜散電流腐蝕的必要性,可由電力化鐵路系統提供。像費城的 SEPTA、舊金山的 Caltrain 或芝加哥的 CTA 等場所,都是很好的例子。.
這些直流輸電系統依賴迴流。當這些迴流路徑效率低下時,電流會滲入周圍的土壤以及數十年來開發和建築施工形成的地下基礎設施。當計畫提交給市政當局時,計畫「遺失」或不完全合規的情況相當常見。.
任何靠近鐵路線的管道操作,例如那些城市,都會遭受雜散電流的加速腐蝕。這就是為什麼像這樣的組織 全国腐蚀工程师协会 (現為 AMPP) 發布指南、研究和流程,以妥善減輕雜散電流腐蝕的風險。.
即使這些系統維護良好且頻繁更新,風險依然顯而易見。附近的基礎設施簡直是感應電流太有吸引力的通道。.
陰極保護與雜散電流腐蝕的關聯
降低雜散電流腐蝕風險最有效的方法之一是採用陰極保護。這些方法至關重要,因為施加電流以保護管道和其他金屬資產,確保雜散電流有更好的傳輸路徑。.
訣竅在於確保陰極保護系統經過妥善設計、維護良好並得到充分監測。與我們 Dreiym Engineering 經驗豐富的團隊合作,您可以獲得這種保證,包括定期維護檢查和遠端監測,以進一步降低風險。.
除了設計一個定製的 陰極保護計劃, ,具有適當經驗的法醫工程師也可以進行腐蝕和土壤退化分析。這樣可以更好地預測電流將如何根據以下因素通過不同土壤傳播:
- 土壤电阻率
- 水分含量
- 化學成分
- 氯化物濃度
- 硫酸鹽含量
- 季節性環境變化
越了解您的操作環境的因素,您就能越好地防範雜散電流腐蝕。.
工程師如何調查雜散電流腐蝕
當出現可疑的腐蝕模式,即使有兩個陰極保護系統靠得太近,也會進行正式的腐蝕調查。我們的 Dreiym Engineering 團隊經常被邀請處理這類事故後調查。.
我們的職責是確定損壞發生的原因、系統是否仍然面臨風險,以及哪些方應負有責任。我們將審查幾個特定的系統和因素,包括但不限於:
- 電勢測量
- 電流分析
- 土壤測試
- 塗層評估
- 管線勘測
- 接地系統評估
- 陰極保護系統評論
- 歷史營運數據分析
目標是確定當前路徑、識別干擾點,並判斷環境因素是否會持續造成惡化。此類調查的結果將用於確定未來的維護和升級事宜,直至涉及市政責任和任何損壞的保險賠付的法律訴訟。.
無論何種基礎設施發生故障,法務工程都至關重要。它透過專注於重構導致損壞或故障的原因,遠超出基本檢測的範圍。在游離電流腐蝕事件中,這種專業知識通常能揭示接地不良、設計錯誤、公用事業互動或先前未知的地下干擾源。.
保護關鍵基礎設施免受未來損害
好消息是,美國大多數地區只要及早發現,就可以防止雜散電流腐蝕。工業場所和公用事業公司採用更完善的監測計劃、電氣勘測和陰極保護評估,將有所幫助。在一年中的不同時間或在洪水或深層融冰等重大天氣事件發生後,安排定期的土壤評估,也有助於此。.
無論如何,使用長管線、儲罐或其他金屬基礎設施的設施,應盡一切可能識別附近的鐵路系統、公用管廊、工廠或高壓系統。 EIA 顯示 電力需求最近迎來了最強勁的四年增長,預計到 2030 年將激增 25%,到 2050 年則將激增 78%。簡單來說,雜散電流腐蝕的風險只會越來越嚴重。.
與像我們 Dreiym Engineering 這樣的團隊合作,能夠大大避免這類損壞。我們擁有超過 30 年的經驗,涵蓋了從沿海設施附近的腐蝕和土壤退化分析,到本地依賴管道系統的陰極保護設計。我們有執照和認證的專家隨時提供協助,為您提供所需的解決方案、管理和預防資訊,以提高整體可靠性。.
立即聯絡 Dreiym Engineering, ,讓我們仔細檢查您的管道以及其他與金屬相關的系統,以便您現在和將來都能降低雜散電流腐蝕的風險。.