
2008年9月,密苏里州圣路易斯的一支工程师团队着手研究一项与当时普遍认知相悖的发现:消防喷淋管道内部腐蚀的主要原因是氧气,而非微生物腐蚀(MIC)。创始人杰夫·科切莱克(Jeff Kochelek)向业界介绍了这一概念,阐述了如何利用氮气发生器和排气装置清除干式管道和预作用系统中的氧气,并使管道处于氮气环境中。如今,氮气惰性化技术已被广泛应用,并被公认为水基消防喷淋系统安全有效的腐蚀控制行业标准,适用于包括数据中心和冷库等关键基础设施在内的各类设施。工程腐蚀解决方案公司(ECS)正是将这一技术引入消防喷淋行业的先驱。
寻找原因的工程师
ECS的前身是消防系统腐蚀管理公司(Fire Protection Systems Corrosion Management, Inc.,简称fpsCMI),于2003年1月在圣路易斯注册成立。其创始人是设计公司的工程师,他们的大型零售客户需要一种能够证明其有效性的腐蚀控制装置,但他们发现市场上没有任何一家公司能够提供经过验证的解决方案。于是,他们花了五年时间自主设计和研发了一系列腐蚀管理产品。
这项工作并未止步于产品层面。如果腐蚀反应持续发生,仅仅修复腐蚀系统中的损伤收效甚微,因此团队着手寻找根本原因。当时,业内普遍将喷淋系统腐蚀归因于异氰酸甲酯(MIC),并以此为基础制定了相应的处理方案。ECS 的工程师们最终得出结论:管道中滞留的氧气才是罪魁祸首。去除氧气,氧腐蚀反应便无法继续进行。
该结论催生了一种用氮气对喷淋系统进行惰性化的专利工艺,后来又获得了一系列美国专利,涵盖了在干式管道和预作用系统中使用带排气口的氮气发生器。
将科学应用于湿式管道系统
2009年,ECS将同样的原理应用于湿式管道系统。湿式管道系统即使注满水后,仍会残留一些空气,这些空气会使氧气持续接触管道壁。ECS开发了用氮气吹扫湿式管道系统的设备和方法,并首先应用于费城艺术博物馆,该方法成功解决了该博物馆的腐蚀问题。
随后,FM Global委托ECS协助其一位客户——一家大型国防承包商——处理其25套湿式管道系统,这些系统保护着约92,900平方米(1,000,000平方英尺)的卫星制造空间。该设施平均每周发生一次泄漏。湿式管道氮气惰性化处理彻底止住了泄漏,而且无需更换任何管道。
结果远不止维修费用那么简单。喷淋系统的每一次泄漏都会造成损害,在管道排水和维修期间,建筑物的一部分将失去保护;而反复泄漏的模式会让业主质疑该系统是否还有保留的价值。一个能够停止泄漏的系统才能继续正常运行。
新名称和独立认可
2013年3月,fpsCMI管理团队与一群私人投资者合作,从原股东手中收购了公司,并将公司更名为Engineered Corrosion Solutions(ECS)。随后,ECS获得了独立机构的认可。2016年2月,ECS Protector系列氮气发生器通过了FM认证标准1035的认证,该标准是为干式管道和预作用系统开发的氮气发生器认证标准,ECS Protector系列氮气发生器也因此成为消防喷淋行业首批获得FM认证的氮气发生器。
2021年,ECS完成了对其整个业务的审查,并通过绩效评审协会(PRI)注册机构获得了ISO 9001:2015质量管理体系认证。公司将此认证视为持续改进的长期承诺,而非一次性成就。
测量管道内部发生的情况
腐蚀控制的有效性取决于能否确认其有效性。许多腐蚀监测设备安装在立管上,便于操作和读取。ECS工程师发现,立管安装的设备无法准确反映系统管道内部的腐蚀情况。这是业主意想不到的风险:立管上的监测器可能显示系统运行正常,而支管壁厚度却在持续下降。
2015年,ECS公司推出了在线腐蚀检测器,该检测器设计用于安装在系统管道内,并获得了美国专利。2017年,美国腐蚀工程师协会(NACE,现为材料保护与性能协会 (AMPP) 的一部分)将该检测器评为年度腐蚀创新产品。
当系统已经出现泄漏,或者业主正在考虑全面更换管道时,ECS 会评估管道的实际状况。腐蚀风险评估结合了视频内窥镜检查和管道样本分析。管道分析可以识别腐蚀类型,测量剩余壁厚和点蚀深度,并报告最可能的失效原因以及修复和预防建议。评估结果可以补充 NFPA 25(水基消防系统检查、测试和维护标准)要求的五年一次的内部管道评估。在许多情况下,证据表明,通过有针对性的维修而非彻底更换,可以保护系统并使其继续运行。
一种反应,一个完整的产品系列
ECS 的所有产品都旨在解决大多数消防失效的根本原因:氧腐蚀反应。对于干式管道和预作用系统,氮气发生器取代了传统的空气压缩机,作为监控气体的来源。壁挂式型号适用于总容量高达 13,250 升(3,500 加仑)的系统,而独立式型号则适用于总容量高达 94,600 升(25,000 加仑)的系统。
每根立管都将发生器与安装在立管室内的通风口配对。当系统氮气浓度达到 98% 时,保护通风口 (PAV-D) 会手动关闭,而专利的充液和吹扫工艺大约两周即可达到此浓度。AdvancedIQ 通风控制器更进一步,可在控制通风的同时,持续监测并记录氮气纯度和系统压力的变化。
对于湿式管道系统,自动排气阀 (PAV-W) 可在系统充气过程中释放滞留空气,其监控版本可连接至火灾报警系统或楼宇管理系统。在风险较高的情况下,ECS 氮气惰性气体排气阀可用于用氮气吹扫湿式系统,而 PHGA-1 手持式气体分析仪等现场工具则可确认是否已达到目标纯度。ECS 产品由公司生产团队制造,并从位于圣路易斯的总部发货。
教授解决方案背后的科学原理
ECS一直认为,只有当喷淋系统的设计和维护人员了解管道腐蚀的原因时,腐蚀控制才能真正奏效。ECS大学提供关于此主题的免费培训。面授课程为期两天,在圣路易斯总部进行,包含氮气发生器操作的实践指导;ECSU在线课程则提供按需学习模式,专业人士可以随时随地按自己的节奏完成学习。每周四的培训网络研讨会时长一小时,实时讲解各个主题,并可直接与讲师互动。该课程已获得加州消防局长继续教育认证,学员毕业后将获得结业证书。
“ECS的创立源于一群工程师对喷淋管道失效原因的探究,他们循着证据一路追查到底。这种理念至今仍指导着我们。我们生产的每一款产品都只有一个目的:确保消防喷淋系统安全可靠,随时准备投入使用。我们加入IFSA是因为腐蚀是一个全球性问题,只有将科学知识公开分享给世界各地的消防专业人士,才能更好地服务于整个行业。”
Andrew Loeffelman,工程腐蚀解决方案公司销售副总裁
消防喷淋系统可能几十年都无人问津,直到需要启动时,水才能通过仍然完好的管道到达火场。而这一条件早在火灾发生之前就已经确定了。
Engineered Corrosion Solutions 是国际消防联盟 (IFA) 的骄傲成员。欲了解更多信息,请访问www.ecscorrosion.com。

