블로그

Jul 14, 2023

캐나다의 부식 비용: 519억 달러의 문제

캐나다의 가혹한 기후와 끝없는 동결-해빙 주기는 교량과 같은 인프라에 특히 어렵습니다. 매년 수십억 달러가 철로 건널목을 복구하고 복원하는 데 지출됩니다.

캐나다의 가혹한 기후와 끝없는 동결-해빙 주기는 교량과 같은 인프라에 특히 어렵습니다.

전국의 철로 건널목을 복구하고 복원하는 데 매년 수십억 달러가 지출됩니다.

갈바닉 부식으로 알려진 과정은 종종 브리지 요소를 악화시키는 주요 원인입니다.

이는 소금과 같은 전해질이 있는 상태에서 두 개의 전도성 금속이 서로 접촉할 때 발생합니다.

캐나다의 연간 직접 부식 비용 총액은 519억 달러로 추산됩니다. 도로에서 제빙염을 과도하게 사용하는 것이 문제의 주요 원인으로 여겨집니다.

최근 연구자 그룹이 이 문제를 조사한 결과 엔지니어가 미래 교량의 재료 및 설계 방식에 대해 더 나은 결정을 내리는 데 사용할 수 있는 결과를 내놓았습니다.

그들은 다양한 전기화학적 기술, 분석 및 염수 분무 챔버에서 테스트된 샘플의 육안 검사를 사용하여 11개의 브리지 합금을 연구했습니다.

목적은 교량에 사용되는 일반적으로 결합된 합금 쌍 사이의 갈바닉 부식의 크기를 이해하는 것이었습니다. 그들의 보고서는 CHBDC로 알려진 캐나다 고속도로 교량 설계 코드를 개발하는 여러 캐나다 표준 협회(CSA) 기술 소위원회에서 검토되고 있습니다.

중요한 것은 64페이지에 달하는 보고서에서 교량 건설에 부식 방지 금속을 더 많이 사용하고, 교량 구조용 합금으로 양극 작용을 방지하는 볼트를 선택하고, 교량의 염분 함량을 줄이는 것이 갈바니 부식 위험을 낮추는 데 효과적일 수 있다고 판단했습니다.

"교량용 시스템 선택은 현재 부식 거동, 노출 조건 및 상대 접촉 면적을 직접 통합하지 않는 재료 특성에 대한 경험적 지식을 기반으로 합니다."라고 CSA 그룹의 건설 및 인프라 부문 수석 프로젝트 관리자인 Mark Braiter는 설명합니다. 프로젝트 자문 패널에있었습니다.

"목표는 CHBDC가 갈바니 부식 위험을 보호하고 완화하기 위한 과학 기반 지침을 제공하는 것입니다."

Braiter는 교량의 지속 가능성과 수명에 대한 중요성이 점점 더 강조되고 있으며, 이로 인해 알루미늄 데크 및 스테인리스강 구성 요소와 다른 금속의 상호 작용에 대한 더 나은 이해와 잠재적인 완화 조치 식별이 ​​필요하다고 지적합니다.

"우리의 희망은 이 연구가 교량 소유주에게 더 ​​안전하고 내구성이 뛰어난 인프라를 제공하는 데 도움이 되는 것입니다."

보고서가 출판되기 전에는 갈바닉 부식의 과학이 잘 이해되지 않았습니다.

Braiter는 “연구된 금속 범위 내에서 커뮤니티가 질적으로 이해하고 있는 내용을 정량화합니다.”라고 말합니다. "이 방법론은 고성능 강철, 스테인리스강 및 알루미늄 합금을 새로운 방식으로 결합하는 새로운 상황과 관련하여 발생하는 다른 문제에 적용될 수 있습니다."

캐나다 국립 연구 위원회 건설 연구 센터의 수석 연구원이자 보고서 작성자 중 한 명인 Jieying Zhang은 갈바닉 부식이 선택한 금속, 환경 노출 및 구성과 관련이 있다고 결론을 내리기 때문에 이번 발견이 중요하다고 말했습니다. 교량.

"이 연구의 주요 결과는 엔지니어와 설계자가 교량의 갈바니 부식을 방지하고 완화하는 데 도움이 되는 금속 재료 선택 및 설계 관행에 대한 정보에 입각한 결정을 내리는 데 사용될 수 있습니다."

또한 이 보고서는 두 합금 사이의 갈바닉 부식 속도를 측정하는 실험적 방법을 제공하고 엔지니어가 교량 구조에 사용되는 금속 합금의 갈바닉 부식 위험을 해석할 수 있는 3단계 절차를 설명합니다.

Zhang은 “이 접근 방식은 엔지니어링 경험과 기존 지식을 활용하여 갈바니 부식에 대한 노출 조건, 재료 및 구성을 평가하는 것에서 시작됩니다.”라고 말합니다. “수집된 정보가 충분하지 않은 경우 두 번째 단계에서는 갈바니 시리즈를 사용하거나 조합하여 사용할 때 브리지 합금 간의 갈바닉 부식 가능성을 평가하기 위한 테스트를 수행하는 것입니다.