Bodenkorrosion

Was bedeutet Bodenkorrosion?

Bodenkorrosion ist eine geologische Gefahr, die vergrabene Metalle und Beton betrifft, die in direktem Kontakt mit Boden oder Grundgestein stehen. Bodenkorrosion ist ein komplexes Phänomen, an dem eine Vielzahl von Variablen beteiligt sind. Lochkorrosion und Spannungsrisskorrosion (SCC) sind eine Folge von Bodenkorrosion, die zu Ausfällen von unterirdischen Öl- und Gastransportleitungen führt.

In gewisser Hinsicht ähnelt die Korrosion in Böden der atmosphärischen Korrosion, da die beobachteten Raten, obwohl sie normalerweise höher sind als in der Atmosphäre, in einem deutlichen Ausmaß mit der Art des Bodens variieren. Beispielsweise kann eine gusseiserne Wasserleitung im Boden Neuenglands 50 Jahre halten, aber nur 20 Jahre im korrosiveren Boden Südkaliforniens.

Drei übliche Indikatoren für die Tendenz eines Bodens, Eisenmetalle zu korrodieren, sind:

  • Elektrischer widerstand
  • Chloridgehalt
  • pH-Wert

Faust erklärt Bodenkorrosion

Korrosive Böden enthalten chemische Bestandteile, die mit Baumaterialien wie Beton und Eisenmetallen reagieren können, wodurch Fundamente und erdverlegte Rohrleitungen beschädigt werden können. Die elektrochemischen Korrosionsprozesse, die an Metalloberflächen in Böden stattfinden, finden im Grundwasser statt, das mit der korrodierenden Struktur in Kontakt steht. Sowohl der Boden als auch das Klima beeinflussen die Zusammensetzung des Grundwassers.

Faktoren, die die Bodenkorrosion beeinflussen, sind:

  • Porosität (Belüftung)
  • Elektrische Leitfähigkeit oder Widerstand
  • Gelöste Salze, einschließlich Depolarisatoren oder Inhibitoren
  • Feuchtigkeit
  • pH

Jede dieser Variablen kann die anodischen und kathodischen Polarisationseigenschaften eines Metalls im Boden beeinflussen. Die korrosivsten Böden haben einen hohen Gehalt an:

  • Feuchtigkeit
  • Elektrische Leitfähigkeit
  • Säure
  • Gelöste Salze

Korrosionsraten im Untergrund wurden gemessen unter Verwendung von:

  • Stern-Geary-Linearpolarisationsverfahren
  • Methode zum Abnehmen

Das erstere Verfahren war nützlich bei der Bewertung der Korrosionsraten von Fundamenten von Türmen aus verzinktem Stahl, die zum Stützen von Stromleitungen verwendet werden.

Die Korrosivität von Böden kann durch Messung des spezifischen Bodenwiderstands abgeschätzt werden. Sandige Böden haben einen hohen Widerstandswert und gelten daher als am wenigsten korrosiv. Tonböden, insbesondere solche, die mit Salzwasser kontaminiert sind, befinden sich am anderen Ende des Spektrums.

Bodenkorrosion kann kontrolliert werden durch:

  • Verwendung organischer und anorganischer Beschichtungen
  • Auftragen von metallischen Beschichtungen
  • Veränderung des Bodens
  • Kathodenschutz