Tagfókuszban: Mérnöki korrózióvédelmi megoldások – A sprinklercsövek épségének megőrzésének tudománya

2008 szeptemberében egy St. Louis-i (Missouri állambeli) mérnökcsapat egy olyan felfedezésre kezdett építkezni, amely ellentmondott az akkoriban elfogadott gondolkodásnak: a tűzoltó sprinkler csövekben a korrózió elsődleges oka az oxigén, nem pedig a mikrobiológiailag befolyásolt korrózió (MIC). Jeff Kochelek alapító bemutatta a koncepciót az iparágnak, leírta, hogyan lehet egy nitrogéngenerátorral párosítva oxigént kiüríteni a száraz csővezetékekből és az előzetes reagálású rendszerekből, és ehelyett nitrogén alatt tartani a csöveket. A nitrogénes inertizálás ma már széles körben elterjedt és elismert iparági szabvány a víz alapú tűzoltó sprinkler rendszerek korrózióvédelmének biztonságos és hatékony eszközeként, amelyek minden típusú létesítményt védenek, beleértve a kritikus infrastrukturális létesítményeket, például az adatközpontokat és a hűtőházakat. Az Engineered Corrosion Solutions (ECS) továbbra is az a vállalat, amely ezt a megközelítést bevezette a tűzoltó sprinkler iparágba.

Mérnökök, akik az okot keresték

Az ECS a Fire Protection Systems Corrosion Management, Inc., vagyis az fpsCMI néven ismert vállalatként indult, és 2003 januárjában alapították St. Louisban. Alapítói olyan tervezőcégek mérnökei voltak, akiknek egy nagy kiskereskedelmi ügyfelének szüksége volt egy olyan korrózióvédelmi eszközre, amelynek működőképessége bizonyítható volt, és azt tapasztalták, hogy a piacon senki sem tudott bevált megoldást kínálni. A következő öt évet saját korrózióvédelmi termékcsomagjuk tervezésével és fejlesztésével töltötték.

A munka nem állt meg a termékeknél. A korrodált rendszerben a károk kezelése nem sokat ér, ha az azt kiváltó reakció folytatódik, ezért a csapat elhatározta, hogy megtalálja a kiváltó okot. Abban az időben az iparág nagy része a minimális klórozott folyadék (MIC) okozta sprinkler korrózióját, és erre a magyarázatra alapozva épített ki kezelési programokat. Az ECS mérnökei arra a következtetésre jutottak, hogy a csővezetékben rekedt oxigén a kiváltó ok. Az oxigén eltávolításával az oxigénes korróziós reakció nem folytatódhat.

Ez a következtetés szabadalmaztatott eljárást eredményezett a sprinklerrendszerek nitrogéngázzal történő inertizálására, később pedig egy sor amerikai szabadalmat, amelyek egy szellőzőnyílással ellátott nitrogéngenerátor használatát fedték le száraz csöves és előzetes reakciós rendszereken.

Tudományos megoldások a nedves csőrendszerekbe

2009-ben az ECS ugyanezt az érvelést alkalmazta a nedves csőrendszerekre. A nedves rendszer a feltöltés után is tartalmaz csapdába esett levegőt, és ez a levegő tartja az oxigént érintkezésben a cső falával. Az ECS berendezéseket és módszereket fejlesztett ki a nedves rendszerek nitrogénnel történő tisztítására, először a Philadelphia Museum of Artban, ahol ez a megközelítés megoldotta a múzeum korróziós problémáját.

Az FM Global ezután felkérte az ECS-t, hogy segítsen egyik ügyfelének, egy jelentős védelmi vállalkozónak, amelynek huszonöt nedves rendszere körülbelül 92 900 m2 (1 000 000 ft2) műholdgyártó területet védett. A létesítményben átlagosan hetente egy szivárgás volt. A nedves csövek nitrogénes inertizálása teljesen elállította a szivárgásokat, és egyetlen csövet sem kellett cserélni.

Ez az eredmény túlmutat a javítás költségein. Minden egyes szivárgás a sprinklerrendszerben egyben károsodást is jelent, egy olyan időszakot, amikor az épület egy része védelem nélkül van, amíg a csövet leeresztik és megjavítják, és az ismétlődő szivárgások mintázata arra készteti a tulajdonosokat, hogy megkérdőjelezzék, vajon érdemes-e egyáltalán megtartani a rendszert. Az a rendszer, amelyik nem szivárog, továbbra is üzemben marad.

Új név és független elismerés

2013 márciusában az fpsCMI vezetősége magánbefektetőkkel együttműködve felvásárolta a vállalatot az eredeti részvényesektől, és a vállalkozás az Engineered Corrosion Solutions nevet vette fel. Független elismerés következett. 2016 februárjában az ECS Protector nitrogéngenerátorok termékcsaládja FM Approved minősítést kapott az FM Approvals 1035 szabvány, a száraz csővezetékes és előreakciós rendszereket kiszolgáló nitrogéngenerátorok számára kidolgozott jóváhagyási kritériumok alapján, így ezek voltak az első FM által jóváhagyott nitrogéngenerátorok, amelyek a tűzoltó sprinkler ipar számára elérhetők voltak.

2021-ben az ECS elvégezte teljes üzleti tevékenységének felülvizsgálatát, és minőségirányítási rendszerére ISO 9001:2015 tanúsítványt szerzett a Performance Review Institute (PRI) regisztrátorán keresztül. A vállalat ezt a tanúsítványt a folyamatos fejlesztés iránti folyamatos elkötelezettségnek, nem pedig egyszeri eredménynek tekinti.

A cső belsejében történő mérés

A korrózióvédelem csak annyira jó, amennyire jó a működésének ellenőrzése. Számos korróziófigyelő eszköz a felszállóvezetékre van felszerelve, ahol könnyen elérhetők és könnyen leolvashatók. Az ECS mérnökei megállapították, hogy a felszállóvezetékre szerelt eszközök nem tükrözik pontosan a rendszer csővezetékeiben zajló korróziós aktivitást. Ez az a kockázat, amelyre a tulajdonos nem számítana: a felszállóvezetéken lévő monitor csendes rendszert jelezhet, miközben az elágazó vezetékek falvastagsága folyamatosan csökken.

2015-ben az ECS bemutatta a rendszer csővezetékébe szerelhető, beépített korrózióérzékelőt, és a tervre amerikai szabadalmat kapott. 2017-ben a NACE, akkoriban a Korróziós Mérnökök Országos Szövetsége, jelenleg pedig az Anyagvédelmi és Teljesítmény Szövetség (AMPP) része, az érzékelőt az Év Korróziós Innovációjának ismerte el.

Amikor egy rendszer már szivárog, vagy amikor a tulajdonos a teljes csőcserét mérlegeli, az ECS felméri a cső tényleges állapotát. A korróziós kockázatértékelések a videós felmérést a csőminták elemzésével ötvözik. A csőelemzés azonosítja a korrózió típusát, megméri a fennmaradó falvastagságot és a gödör mélységét, és jelenti a meghibásodás legvalószínűbb okát, valamint a javítási és megelőzési ajánlásokat. Az eredmények kiegészíthetik az NFPA 25, a vízbázisú tűzvédelmi rendszerek ellenőrzésére, tesztelésére és karbantartására vonatkozó szabvány által előírt ötéves belső csővizsgálatot. Sok esetben a bizonyítékok azt mutatják, hogy egy rendszer célzott javításokkal védhető és üzemben tartható a teljes csere helyett.

Egyetlen reakció, egy komplett termékcsalád

Az ECS által gyártott minden termék a legtöbb tűzvédelmi hiba kiváltó okát kezeli: az oxigénes korróziós reakciót. Száraz csővezetékes és előzetes reagálású rendszereknél a nitrogéngenerátorok a hagyományos légkompresszorok helyét veszik át, mint felügyelőgáz-forrás. A falra szerelhető modellek akár 13 250 liter (3500 gallon) teljes kapacitású rendszereket is kiszolgálnak, míg az önálló modellek akár 94 600 liter (25 000 gallon) teljes kapacitást is kiszolgálhatnak.

Minden egyes felszállócső a generátort egy, a felszállócső helyiségében felszerelt szellőzőnyílással párosítja. A védő szellőzőnyílást (PAV-D) manuálisan lezárják, amint a rendszer eléri a 98 százalékos nitrogéntartalmat, amit a szabadalmaztatott feltöltési és tisztítási folyamat körülbelül két héten belül el is ér. Az AdvancedIQ szellőzőnyílás-vezérlő még ennél is tovább megy, szabályozza a szellőzést, miközben folyamatosan figyeli és naplózza a nitrogén tisztaságát és a rendszernyomást az idő múlásával.

Nedves csőrendszerek esetén az automatikus légtelenítő (PAV-W) a rendszer feltöltődésekor kiengedi a csapdába esett levegőt, a felügyelt változatok pedig a tűzjelző rendszerhez vagy az épületfelügyeleti rendszerhez csatlakoznak. Ahol a kockázat indokolja, az ECS nitrogénes inertizáló szellőzői lehetővé teszik a nedves rendszerek nitrogénnel történő átfúvatását, a terepi eszközök, mint például a PHGA-1 kézi gázelemző pedig megerősítik, hogy elérték a célzott tisztaságot. Az ECS termékeket a vállalat gyártócsapata gyártja, és a St. Louis-i központból szállítják.

A megoldás mögött rejlő tudomány tanítása

Az ECS régóta vallja, hogy a korrózióvédelem csak akkor sikeres, ha a sprinklerrendszereket tervező és karbantartó emberek megértik, miért korrodálnak a csövek. Az ECS Egyetem tandíjmentes képzést kínál ebben a témában. A személyes képzés egy kétnapos kurzus a St. Louis-i központban, amely gyakorlati oktatást nyújt a nitrogéngenerátor működéséről, míg az ECSU Online egy igény szerinti kurzus, amelyet a szakemberek saját tempójukban, bárhonnan elvégezhetnek. Az egyórás Training Thursday webináriumok élőben tárgyalják az egyes témákat, közvetlen hozzáféréssel az oktatóhoz. A programot a kaliforniai állami tűzoltóság jóváhagyta továbbképzésre, és a végzettek tanúsítványt kapnak a befejezésről.

„Az ECS azért indult, mert egy csoport mérnök megkérdezte, miért romlanak el a sprinklercsövek, majd követték a bizonyítékokat, bárhová is vezettek. Ez a szokás a mai napig vezérel minket. Minden általunk gyártott terméknek egyetlen célja van: hogy biztonságosan épségben tartsa a tűzoltó sprinkler rendszert, és készen álljon arra a napra, amikor működnie kell. Azért csatlakoztunk az IFSA-hoz, mert a korrózió globális probléma, és az iparág számára jobb, ha a tudományos eredményeket nyíltan megosztják a tűzvédelmi szakemberekkel szerte a világon.”

Andrew Loeffelman, az értékesítésért felelős alelnök, Engineered Corrosion Solutions

Egy tűzoltó sprinkler rendszer évtizedekig érintetlenül állhat, mielőtt beüzemelik, és aznap a víz csak egy még ép csövön keresztül juthat el a tűzhöz. Ez az állapot már jóval a tűz előtt eldől.

Az Engineered Corrosion Solutions büszke tagja a Nemzetközi Tűzoltó Szövetségnek. További információkért látogasson el ide: www.ecscorrosion.com.