総合的なカソード保護設計に共通する3つの課題

インフラと資産管理は、あらゆる種類のシステムにとって極めて重要です。あらゆる形や大きさのパイプラインやタンクを持つ企業は、流体やその他の物質を、漏れや、さらに悪いことに爆発のリスクなしに、A地点からB地点へ効果的かつ効率的に輸送できる信頼性の高いシステムを求めています。

このようなシステムが腐食してインフラが損なわれると、深刻なダウンタイムが発生する危険性があります。このような生産性の低下は、企業の財務状況を大きく悪化させるだけでなく、エンドユーザーにも深刻な問題を引き起こしかねません。クローズド・システムであっても、従業員や構造物の損傷を心配しなければなりません。

より良い選択は、安全で信頼性の高いシステムに必要な建設、監督、試験を考慮に入れた、経験とよく設計されたカソード保護設計を行うことです。ドレイエム・エンジニアリングのチームは、カソード保護システムに関する国際規格の最新ベストプラクティスに従っています。全米腐食技術者協会(NACE)ですが、ここでは、私たちがクライアントとの間で遭遇する、より一般的な問題のいくつかを簡単にご紹介したいと思います。

カソード保護とは？

カソード保護のトラブルシューティングに深く入る前に、まず基本的なことを説明します。カソード保護（CP）は、パイプライン、貯蔵タンク、あるいは海洋構造物を使用するシステムの金属表面の腐食を防止するために設計された独自の方法です。これらのシステムは地下に設置されるのが一般的ですが、天然ガスや石油の顧客の多くは地上にも設置しています。

金属構造を変化させ、電気化学回路の陰極として効果的に機能するようにします。これにより、酸化（腐食につながる）の潜在的リスクを低減し、インフラの寿命を延ばします。最終的には、コスト削減と運用リスクの低減につながります。

これは、子供の頃、お気に入りの自転車に特別な相棒を付けていたようなものです。その相棒をワイヤーでつなぎます。錆がバイクの金属に近づこうとする代わりに、錆は相棒に向かうのです。これはかなり単純な例ですが、おわかりいただけると思います。

カソード保護の重要性

カソード保護設計は、企業のインフラにとって極めて重要です。この業界の市場は、採用件数が多いため急成長しており、今後年平均成長率：5.14%今から2033年まで。

このような用途に人気がある理由は、重要なシステムの保全のためです。腐食の可能性を減らせば、資産周辺の安全基準が劇的に向上します。水処理施設から重要なパイプラインに至るまで、企業は突然、安全対策に時間を費やす必要がなくなりました。

また、一般市民や環境規制当局も同様です。彼らは、カソード保護トラブルシューティングがより安全で効率的なシステムにつながることを知っているので、より深い安心感を味わうことができます。

カソード保護トラブルシューティングと機能試験の比較

施設にカソード保護設計の導入を検討する際に、機能試験とトラブルシューティングの違いも理解しておくことが重要です。ドレイムエンジニアリングでは、この2つの役割を単独または同時に行ってきた数十年の経験があります。

• カソード保護トラブルシューティング：これは、メソッドの有効性を妨げている進行中の問題を特定し、解決しようとする、どちらかというと反応的なプロセスです。問題が検出され、トラブルシューティングでは最適な機能を回復する方法を評価します。
• カソード保護機能試験：機能テストは予防的であるため、非常に推奨されます。定期的にシステムをテストすることで、一定の条件が与えられたときに、システムが期待される基準を満たしていることを確認できます。

機能テストとトラブルシューティングの両方を理解し、提唱しているエンジニアリング会社と常に協力してください。それが、システムを最適な状態に保つ最善の方法です。

注意すべき3つの一般的な設計上の課題

もちろん、すべてのカソード保護設計は、あなたの会社のニーズに基づいてユニークになります。しかし、ここでは、私たちのクライアントが直面する、より一般的な問題のいくつかをご紹介します。

#1 - 電気的干渉

電気的干渉は重要な問題です。これは、近くの送電線、鉄道、その他のシステムなどからの迷走電流が存在する場合に発生します。これらの接続がカソード保護設計を妨害すると、効果的な電流が減少します。その結果、保護したい金属やインフラが突然「陰極」指定されなくなり、腐食が進行します。

軽減策を調整するために、高度な診断と戦略的計画が必要です。絶縁ジョイントの設置や極性電位の使用は、この干渉に対抗する効果的な方法かもしれません。

#2 - 不規則な電流分布

不規則な電流分布は、カソード保護設計中の重大な懸念事項です。システムの形状は様々で複雑であり、腐食保護において構造物の均一性を確保することは困難です。電流が必要な場所に流れるようにし、構造物の形状に基づいて均等に保護する必要があります。

システムがすでに均一性の欠如に悩まされている場合は、特定の要素を再設計または再構築する必要があるかもしれません。しかし、分散アノードシステムや可変出力アノードを使用して、不足分を補う可能性もあります。

#3 - 高い土壌抵抗率による腐食

カソード保護のトラブルシューティングにおいて、あまり認識されていない問題のひとつに土壌の感度があります。パイプが埋設、静止、または接触している土壌の自然抵抗が、電流の流れに障害を引き起こすかどうかを知る必要があります。これが発生した場合、同レベルの保護を確実に達成するためにCPシステムの出力レベルが高くなる可能性が高く、多くの場合、毎月の費用や運用費用が増加します。

このことは、施設の建設前、建設中、建設後を問わず、常に土壌検査を行うことを推奨する良い論拠となります。導電性の埋め戻しを行ったり、特に非常に敏感な土壌環境で機能するように設計された、より複雑なシステムを導入したりする前に、迅速で簡単な土壌検査を行うことで、必要な洞察が得られるかもしれません。

カソード保護における技術と革新の導入

ドレイムエンジニアリングのチームは、カソード保護設計を含むシステムの完全性に関する一般的な問題を軽減するために、過去から試行錯誤を重ねた方法と現代の技術革新や技術の進歩を融合させています。

この特殊な分野で導入されているほとんどの技術の目標は、システムの効率と有効性を高めることです。しかし、新しい方法論の導入を支援するツール、スキル、人材を備えたエンジニアリング会社と協力したいものです。

私たちは、あらゆる種類のカソード保護設計に30年以上携わってきました。これまでに経験したことのないシステムに遭遇した場合でも、信頼性の高いシステムに必要な最も重要な洞察を提供できるよう、私たちのチームが常に最新の情報を得られるよう、常に学習しています。

このような洞察の恩恵を受けたいのであれば、相談予約今すぐ私たちのチームにご相談ください。干渉試験からパイプラインやタンクの構造解析まで、成功に必要な専門知識を備えています。

最終的な感想

While cathodic protection design is crucial to extending a structure’s lifespan and reducing the risks of leaks, damages, downtime, and environmental concerns, routine maintenance and proactive function testing are also necessary to ensure it is working effectively.

適切な洞察力とメンテナンススケジュールを持つことで、今後何年にもわたってシステムをよりよく保護することができます。カソード保護設計をシステムに統合することに関するその他のご質問は、ドレイムエンジニアリングまでお電話ください。土壌の腐食性分析から構造物対電解質電位調査まで、お任せください。