در سپتامبر ۲۰۰۸، تیمی از مهندسان در سنت لوئیس، میسوری، بر اساس یافته‌ای که با تفکر پذیرفته‌شده‌ی آن زمان مغایرت داشت، شروع به کار کردند: علت اصلی خوردگی در داخل لوله‌های اسپرینکلر آتش‌نشانی، اکسیژن بود، نه خوردگی میکروبیولوژیکی (MIC). جف کوچلک، بنیانگذار، این مفهوم را به صنعت ارائه داد و توضیح داد که چگونه یک ژنراتور نیتروژن همراه با یک دریچه می‌تواند اکسیژن را از لوله‌های خشک و سیستم‌های پیش‌عملیاتی پاک کند و لوله‌ها را در زیر نیتروژن نگه دارد. بی‌اثر کردن نیتروژن اکنون به طور گسترده مشخص شده و به عنوان استاندارد صنعتی برای روش‌های ایمن و مؤثر کنترل خوردگی برای سیستم‌های اسپرینکلر آتش‌نشانی مبتنی بر آب که از انواع تأسیسات، از جمله تأسیسات زیرساختی حیاتی مانند مراکز داده و سردخانه‌ها محافظت می‌کنند، شناخته می‌شود. راهکارهای خوردگی مهندسی‌شده (ECS) همچنان شرکتی است که این رویکرد را به صنعت اسپرینکلر آتش‌نشانی آورده است.
مهندسانی که به دنبال علت رفتند
شرکت ECS با نام شرکت مدیریت خوردگی سیستم‌های حفاظت در برابر آتش (Fire Protection Systems Corrosion Management, Inc.) که با نام fpsCMI شناخته می‌شود، در ژانویه ۲۰۰۳ در سنت لوئیس تأسیس شد. بنیانگذاران آن مهندسان یک شرکت طراحی بودند که مشتری بزرگ آنها در فروشگاه‌های خرده‌فروشی به یک دستگاه کنترل خوردگی نیاز داشت که بتوان عملکرد آن را نشان داد و متوجه شدند که هیچ‌کس در بازار نمی‌تواند یک راه‌حل اثبات‌شده ارائه دهد. آنها پنج سال بعد را صرف طراحی و مهندسی مجموعه محصولات مدیریت خوردگی خود کردند.
کار به محصولات ختم نشد. اگر واکنشی که باعث خوردگی می‌شود ادامه یابد، درمان آسیب در یک سیستم خورده شده فایده چندانی ندارد، بنابراین تیم شروع به یافتن علت اصلی کرد. در آن زمان، بخش عمده‌ای از صنعت، خوردگی آب‌پاش‌ها را به MIC نسبت می‌دادند و برنامه‌های درمانی را حول این توضیح بنا نهادند. مهندسان ECS به این نتیجه رسیدند که اکسیژن محبوس شده در لوله‌ها عامل اصلی است. اکسیژن را حذف کنید، و واکنش خوردگی اکسیژن نمی‌تواند ادامه یابد.
این نتیجه‌گیری منجر به ثبت یک فرآیند ثبت اختراع برای سیستم‌های بی‌اثر کردن آب‌پاش با گاز نیتروژن و بعداً مجموعه‌ای از اختراعات ثبت‌شده در ایالات متحده شد که استفاده از ژنراتور نیتروژن با دریچه روی لوله خشک و سیستم‌های پیش‌واکنش را پوشش می‌داد.
استفاده از علم در سیستم‌های لوله مرطوب
در سال ۲۰۰۹، ECS همین استدلال را در مورد سیستم‌های لوله مرطوب به کار برد. یک سیستم مرطوب پس از پر شدن، هنوز هم توده‌هایی از هوای محبوس را در خود نگه می‌دارد و آن هوا، اکسیژن را در تماس با دیواره لوله نگه می‌دارد. ECS تجهیزات و روش‌هایی را برای پاکسازی سیستم‌های مرطوب با نیتروژن توسعه داد، ابتدا در موزه هنر فیلادلفیا، جایی که این رویکرد مشکل خوردگی موزه را حل کرد.
سپس FM Global از ECS درخواست کرد تا به یکی از مشتریانش، یک پیمانکار دفاعی بزرگ که بیست و پنج سیستم مرطوب آن تقریباً 92900 متر مربع (1،000،000 فوت مربع) از فضای تولید ماهواره را محافظت می‌کرد، کمک کند. این تأسیسات به طور متوسط هفته‌ای یک نشتی داشت. بی‌اثرسازی نیتروژن لوله مرطوب، نشتی‌ها را به طور کامل متوقف کرد و هیچ لوله‌ای نیازی به تعویض نداشت.
این نتیجه فراتر از هزینه تعمیر اهمیت دارد. هر نشتی در سیستم آب‌پاش نیز یک نقص محسوب می‌شود، دوره‌ای که بخشی از ساختمان بدون محافظ است در حالی که لوله تخلیه و تعمیر می‌شود، و الگویی از نشت‌های مکرر، مالکان را به این سوال سوق می‌دهد که آیا اصلاً ارزش نگه داشتن سیستم را دارد یا خیر. سیستمی که نشتی‌اش متوقف می‌شود، سیستمی است که همچنان در حال سرویس‌دهی باقی می‌ماند.
نام جدید و به رسمیت شناخته شدن مستقل
در مارس ۲۰۱۳، تیم مدیریت fpsCMI با گروهی از سرمایه‌گذاران خصوصی برای خرید شرکت از سهامداران اصلی آن همکاری کرد و این کسب و کار نام Engineeringed Corrosion Solutions را به خود گرفت. پس از آن، به رسمیت شناخته شدن مستقل صورت گرفت. در فوریه ۲۰۱۶، خط تولید ژنراتورهای نیتروژن ECS Protector تحت استاندارد ۱۰۳۵ FM Approvals، معیارهای تأیید توسعه‌یافته برای ژنراتورهای نیتروژن که به سیستم‌های لوله خشک و پیش‌عملیاتی خدمت می‌کنند، تأیید FM شد و آنها را به اولین ژنراتورهای نیتروژن تأیید شده FM در دسترس برای صنعت اسپرینکلر آتش‌نشانی تبدیل کرد.
در سال 2021، ECS بررسی کل کسب و کار خود را به پایان رساند و گواهینامه ISO 9001:2015 را برای سیستم مدیریت کیفیت خود از طریق ثبت کننده موسسه بررسی عملکرد (PRI) دریافت کرد. این شرکت این گواهینامه را به عنوان یک تعهد مداوم برای بهبود مستمر و نه یک دستاورد یکباره تلقی می‌کند.
اندازه‌گیری آنچه درون لوله اتفاق می‌افتد
کنترل خوردگی تنها به اندازه توانایی تأیید عملکرد آن خوب است. بسیاری از دستگاه‌های نظارت بر خوردگی در رایزر نصب می‌شوند، جایی که دسترسی به آنها آسان و خواندن آنها آسان است. مهندسان ECS تشخیص دادند که دستگاه‌های نصب شده روی رایزر، فعالیت خوردگی در حال وقوع در لوله‌کشی سیستم را به طور دقیق نشان نمی‌دهند. این خطری است که یک مالک انتظار ندارد: یک مانیتور در رایزر می‌تواند یک سیستم آرام را گزارش کند در حالی که خطوط انشعاب همچنان ضخامت دیواره خود را از دست می‌دهند.
در سال ۲۰۱۵، ECS آشکارساز خوردگی درون خطی را معرفی کرد که برای نصب در خود لوله‌کشی سیستم طراحی شده بود و برای این طرح، حق ثبت اختراع ایالات متحده را دریافت کرد. در سال ۲۰۱۷، NACE، که در آن زمان انجمن ملی مهندسان خوردگی بود و اکنون بخشی از انجمن حفاظت و عملکرد مواد (AMPP) است، این آشکارساز را به عنوان نوآوری خوردگی سال به رسمیت شناخت.
وقتی سیستمی از قبل نشتی دارد، یا وقتی مالک در حال بررسی تعویض کامل لوله است، ECS وضعیت واقعی لوله را ارزیابی می‌کند. ارزیابی‌های ریسک خوردگی، تصویربرداری ویدیویی را با تجزیه و تحلیل نمونه‌های لوله ترکیب می‌کنند. تجزیه و تحلیل لوله، نوع خوردگی را شناسایی می‌کند، ضخامت دیواره باقی مانده و عمق حفره را اندازه‌گیری می‌کند و محتمل‌ترین علت خرابی را به همراه توصیه‌های اصلاح و پیشگیری گزارش می‌دهد. نتایج می‌تواند ارزیابی داخلی پنج ساله لوله مورد نیاز NFPA 25، استاندارد بازرسی، آزمایش و نگهداری سیستم‌های حفاظت در برابر آتش مبتنی بر آب، را تکمیل کند. در بسیاری از موارد، شواهد نشان می‌دهد که می‌توان یک سیستم را با تعمیرات هدفمند به جای تعویض کامل، محافظت و در خدمت نگه داشت.
یک واکنش، یک خانواده کامل از محصولات
هر محصولی که ECS تولید می‌کند، ریشه اکثر خرابی‌های مربوط به حفاظت در برابر آتش‌سوزی را هدف قرار می‌دهد: واکنش خوردگی اکسیژن. برای سیستم‌های لوله خشک و سیستم‌های پیش‌واکنش، ژنراتورهای نیتروژن جایگزین کمپرسور هوای معمولی به عنوان منبع گاز نظارتی می‌شوند. مدل‌های دیواری، سیستم‌هایی با ظرفیت کل تا ۱۳۲۵۰ لیتر (۳۵۰۰ گالن) و مدل‌های مستقل تا ۹۴۶۰۰ لیتر (۲۵۰۰۰ گالن) را پشتیبانی می‌کنند.
هر رایزر، ژنراتور را با یک دریچه نصب شده در اتاق رایزر جفت می‌کند. دریچه محافظ (PAV-D) پس از رسیدن سیستم به ۹۸ درصد نیتروژن، که فرآیند ثبت اختراع شده پر کردن و تخلیه آن ظرف حدود دو هفته به آن دست می‌یابد، به صورت دستی بسته می‌شود. کنترل‌کننده دریچه AdvancedIQ پا را فراتر می‌گذارد و ضمن کنترل مداوم خلوص نیتروژن و فشار سیستم در طول زمان، تهویه را نیز کنترل می‌کند.
برای سیستم‌های لوله مرطوب، دریچه هوای اتوماتیک (PAV-W) هوای محبوس شده را هنگام پر شدن سیستم آزاد می‌کند و نسخه‌های تحت نظارت به سیستم اعلام حریق یا سیستم مدیریت ساختمان متصل می‌شوند. در مواردی که خطر ایجاب کند، دریچه‌های بی‌اثر نیتروژن ECS امکان پاکسازی سیستم‌های مرطوب با نیتروژن را فراهم می‌کنند و ابزارهای میدانی مانند آنالیزور گاز دستی PHGA-1 تأیید می‌کنند که به خلوص هدف رسیده‌ایم. محصولات ECS توسط تیم تولید شرکت ساخته شده و از دفتر مرکزی آن در سنت لوئیس ارسال می‌شوند.
آموزش علم پشت راه‌حل
ECS مدت‌هاست معتقد است که کنترل خوردگی تنها زمانی موفق می‌شود که افرادی که سیستم‌های آب‌پاش را طراحی و نگهداری می‌کنند، دلیل خوردگی لوله‌ها را درک کنند. دانشگاه ECS آموزش رایگان در این زمینه ارائه می‌دهد. برنامه حضوری، یک دوره دو روزه در دفتر مرکزی سنت لوئیس با آموزش عملی در مورد عملکرد ژنراتور نیتروژن است، در حالی که ECSU آنلاین یک دوره درخواستی است که متخصصان می‌توانند با سرعت دلخواه خود از هر مکانی آن را بگذرانند. وبینارهای آموزشی یک ساعته پنجشنبه‌ها به صورت زنده و با دسترسی مستقیم به مدرس، به موضوعات مختلف می‌پردازند. این برنامه توسط مارشال آتش‌نشانی ایالت کالیفرنیا برای آموزش مداوم تأیید شده است و فارغ التحصیلان گواهی پایان دوره دریافت می‌کنند.
«ECS به این دلیل شروع به کار کرد که گروهی از مهندسان پرسیدند چرا لوله‌های آب‌پاش خراب می‌شوند و سپس شواهد را تا هر کجا که منجر می‌شد، دنبال کردند. این عادت هنوز هم ما را هدایت می‌کند. هر محصولی که ما می‌سازیم برای یک هدف وجود دارد، سالم و آماده نگه داشتن سیستم آب‌پاش آتش‌نشانی برای روزی که باید کار کند. ما به IFSA پیوستیم زیرا خوردگی یک مشکل جهانی است و وقتی علم به طور آشکار با متخصصان حفاظت از آتش در سراسر جهان به اشتراک گذاشته شود، صنعت بهتر خدمت می‌کند.»
اندرو لوفلمن، معاون فروش، راهکارهای خوردگی مهندسی‌شده
یک سیستم آب‌پاش آتش‌نشانی ممکن است دهه‌ها دست‌نخورده باقی بماند تا زمانی که به کار گرفته شود، و در آن روز آب فقط می‌تواند از طریق لوله‌ای که هنوز سالم است به آتش برسد. این شرایط مدت‌ها قبل از آتش‌سوزی تعیین شده است.
شرکت Engineeringed Corrosion Solutions عضو افتخاری اتحادیه بین‌المللی اطفاء حریق است. برای کسب اطلاعات بیشتر، به ... مراجعه کنید. www.ecscorrosion.com.