Lid in de schijnwerpers: Technologisch geavanceerde corrosieoplossingen – De wetenschap achter het intact houden van sprinklerleidingen

In september 2008 ging een team van ingenieurs in St. Louis, Missouri, aan de slag om voort te bouwen op een bevinding die inging tegen de gangbare opvattingen van die tijd: de primaire oorzaak van corrosie in brandblusleidingen was zuurstof, en niet microbiologisch geïnduceerde corrosie (MIC). Oprichter Jeff Kochelek presenteerde het concept aan de industrie en beschreef hoe een stikstofgenerator in combinatie met een ontluchter zuurstof uit droge leidingen en pre-actiesystemen kon verwijderen en de leidingen in plaats daarvan onder stikstof kon houden. Stikstofinertisering wordt nu algemeen voorgeschreven en erkend als de industriestandaard voor veilige en effectieve corrosiebestrijding in watergebaseerde brandblussystemen die alle soorten gebouwen beschermen, inclusief kritieke infrastructuur zoals datacenters en koelhuizen. Engineered Corrosion Solutions (ECS) is het bedrijf dat deze aanpak in de brandblusindustrie introduceerde.

Ingenieurs die op zoek gingen naar de oorzaak

ECS begon als Fire Protection Systems Corrosion Management, Inc., beter bekend als fpsCMI, een bedrijf dat in januari 2003 in St. Louis werd opgericht. De oprichters waren ingenieurs van een ontwerpbureau wiens grote klant in de detailhandel een aantoonbaar werkend corrosiebestrijdingsapparaat nodig had. Ze ontdekten dat niemand op de markt een bewezen oplossing kon bieden. De volgende vijf jaar besteedden ze aan het ontwerpen en ontwikkelen van hun eigen reeks corrosiebestrijdingsproducten.

Het werk beperkte zich niet tot de producten. Het behandelen van de schade in een gecorrodeerd systeem heeft weinig zin als de reactie die de corrosie veroorzaakt, doorgaat. Daarom ging het team op zoek naar de onderliggende oorzaak. Destijds schreef een groot deel van de industrie sprinklercorrosie toe aan MIC (microbieel geïnduceerde corrosie) en baseerde men behandelingsprogramma's op die verklaring. De ingenieurs van ECS concludeerden dat zuurstof in de leidingen de oorzaak was. Verwijder de zuurstof en de zuurstofcorrosiereactie kan niet doorgaan.

Die conclusie leidde tot een gepatenteerd proces voor het inert maken van sprinklersystemen met stikstofgas, en later tot een reeks Amerikaanse patenten voor het gebruik van een stikstofgenerator met een ontluchter op droge pijp- en preactiesystemen.

De wetenschap toepassen in natte leidingsystemen

In 2009 paste ECS dezelfde redenering toe op natte leidingsystemen. Een nat systeem bevat na het vullen nog steeds luchtbellen, en die lucht zorgt ervoor dat zuurstof in contact blijft met de leidingwand. ECS ontwikkelde apparatuur en methoden om natte systemen met stikstof te spoelen, eerst in het Philadelphia Museum of Art, waar deze aanpak het corrosieprobleem van het museum oploste.

FM Global vroeg ECS vervolgens om een van haar klanten te helpen, een grote defensieaannemer wiens vijfentwintig natte systemen ongeveer 92.900 m² (1.000.000 ft²) aan ruimte voor de productie van satellieten beschermden. De faciliteit had gemiddeld één lek per week. Natte pijpstikstofinertisering stopte de lekken volledig, waardoor er geen leidingen vervangen hoefden te worden.

Die uitkomst is van belang, niet alleen vanwege de reparatiekosten. Elk lek in een sprinklersysteem is ook een verstoring, een periode waarin een deel van het gebouw onbeschermd is terwijl de leidingen worden leeggepompt en gerepareerd. Een patroon van herhaalde lekkages zet eigenaren ertoe aan zich af te vragen of het systeem überhaupt nog de moeite waard is om te behouden. Een systeem dat stopt met lekken, is een systeem dat in gebruik blijft.

Een nieuwe naam en onafhankelijke erkenning

In maart 2013 nam het managementteam van fpsCMI, samen met een groep particuliere investeerders, het bedrijf over van de oorspronkelijke aandeelhouders. Het bedrijf kreeg vervolgens de naam Engineered Corrosion Solutions. Onafhankelijke erkenning volgde. In februari 2016 werd de ECS Protector-lijn stikstofgeneratoren FM-goedgekeurd volgens FM Approvals Standard 1035, de goedkeuringscriteria die zijn ontwikkeld voor stikstofgeneratoren die worden gebruikt in droge leiding- en preactiesystemen. Daarmee werden ze de eerste FM-goedgekeurde stikstofgeneratoren die beschikbaar kwamen voor de sprinklerindustrie.

In 2021 voltooide ECS een evaluatie van haar gehele bedrijfsvoering en behaalde de ISO 9001:2015-certificering voor haar kwaliteitsmanagementsysteem via het Performance Review Institute (PRI) Registrar. Het bedrijf beschouwt deze certificering als een voortdurende toezegging tot continue verbetering, en niet als een eenmalige prestatie.

Meten wat er binnenin de pijp gebeurt

De effectiviteit van corrosiebestrijding hangt af van de mogelijkheid om te controleren of deze ook daadwerkelijk werkt. Veel corrosiemonitoren worden bij de stijgbuis gemonteerd, waar ze gemakkelijk bereikbaar en afleesbaar zijn. Ingenieurs van ECS hebben echter vastgesteld dat op de stijgbuis gemonteerde apparaten de corrosieactiviteit in de leidingen van het systeem niet nauwkeurig weergeven. Dit is een risico waar een eigenaar niet op zit te wachten: een monitor bij de stijgbuis kan een rustig systeem rapporteren, terwijl de aftakleidingen ondertussen steeds dunner worden.

In 2015 introduceerde ECS de In-Line Corrosion Detector, ontworpen om in de systeemleidingen zelf te worden geïnstalleerd, en ontving een Amerikaans patent op het ontwerp. In 2017 erkende NACE, destijds de National Association of Corrosion Engineers en nu onderdeel van de Association for Materials Protection and Performance (AMPP), de detector als Corrosie-innovatie van het Jaar.

Wanneer een systeem al lekt, of wanneer een eigenaar overweegt om alle leidingen te vervangen, beoordeelt ECS de actuele staat van de leidingen. Corrosierisicobeoordelingen combineren video-inspectie met analyse van leidingmonsters. Een leidinganalyse identificeert het type corrosie, meet de resterende wanddikte en putdiepte, en rapporteert de meest waarschijnlijke oorzaak van de storing, samen met aanbevelingen voor herstel en preventie. De resultaten kunnen een aanvulling vormen op de vijfjaarlijkse interne leidinginspectie die vereist is door NFPA 25, de norm voor inspectie, testen en onderhoud van watergebaseerde brandbeveiligingssystemen. In veel gevallen blijkt uit de resultaten dat een systeem kan worden beschermd en in gebruik kan worden gehouden met gerichte reparaties in plaats van een volledige vervanging.

One Reaction, een complete productfamilie

Elk product van ECS pakt de hoofdoorzaak van de meeste storingen in brandbeveiligingssystemen aan: de zuurstofcorrosiereactie. Voor droge pijp- en preactiesystemen vervangen stikstofgeneratoren de conventionele luchtcompressor als bron van het bewakingsgas. Wandmodellen zijn geschikt voor systemen met een totale capaciteit tot 13.250 liter (3.500 gallon), en vrijstaande modellen voor systemen tot 94.600 liter (25.000 gallon).

Elke stijgbuis koppelt de generator aan een ontluchtingsopening die in de stijgbuisruimte is geïnstalleerd. De Protector Vent (PAV-D) wordt handmatig gesloten zodra het systeem 98 procent stikstof bevat, wat het gepatenteerde vul- en ontluchtingsproces binnen ongeveer twee weken bereikt. De AdvancedIQ Vent Controller gaat nog een stap verder door de ontluchting te regelen en tegelijkertijd continu de stikstofzuiverheid en de systeemdruk te bewaken en te registreren.

Voor natte leidingsystemen laat de automatische ontluchter (PAV-W) de opgesloten lucht ontsnappen naarmate het systeem zich vult. Bewaakte versies kunnen worden aangesloten op het brandalarmsysteem of het gebouwbeheersysteem. Waar het risico dit vereist, maken de stikstofontluchters van ECS het mogelijk om natte systemen met stikstof te spoelen. Hulpmiddelen zoals de PHGA-1 draagbare gasanalysator bevestigen vervolgens dat de gewenste zuiverheid is bereikt. ECS-producten worden geproduceerd door het eigen productieteam en verzonden vanuit het hoofdkantoor in St. Louis.

Het wetenschappelijke principe achter de oplossing uitleggen

ECS is er al lange tijd van overtuigd dat corrosiebestrijding alleen succesvol is als de ontwerpers en onderhoudsmedewerkers van sprinklersystemen begrijpen waarom leidingen corroderen. ECS University biedt gratis trainingen over dit onderwerp aan. Het fysieke programma is een tweedaagse cursus op het hoofdkantoor in St. Louis met praktische instructie in de bediening van stikstofgeneratoren. ECSU Online is een on-demand cursus die professionals in hun eigen tempo en vanaf elke locatie kunnen volgen. Tijdens de webinars van een uur op Training Thursday worden individuele onderwerpen live behandeld, met directe toegang tot de docent. Het programma is erkend voor bijscholing door de California State Fire Marshal en afgestudeerden ontvangen een certificaat van deelname.

“ECS is ontstaan doordat een groep ingenieurs zich afvroeg waarom sprinklerleidingen het begaven en vervolgens het bewijs volgden waar het ook heen leidde. Die werkwijze is nog steeds leidend voor ons. Elk product dat we maken, heeft één doel: een brandblussysteem veilig intact en klaar voor gebruik houden. We zijn lid geworden van IFSA omdat corrosie een wereldwijd probleem is en de industrie er beter mee gediend is wanneer wetenschappelijke kennis openlijk wordt gedeeld met brandbeveiligingsprofessionals over de hele wereld.”

Andrew Loeffelman, Vice President of Sales, Engineered Corrosion Solutions

Een brandblussysteem kan tientallen jaren ongebruikt blijven voordat het nodig is, en op die dag kan het water de brand alleen bereiken via leidingen die nog intact zijn. Die toestand wordt lang voor de brand bepaald.

Engineered Corrosion Solutions is een trots lid van de International Fire Suppression Alliance. Ga voor meer informatie naar [websiteadres]. www.ecscorrosion.com.