عنوان المقالة:السيطرة على تآكل الأنابيب الفولاذية في محاليل كلوريدية باستخدام تقنية الحماية الكاثودية Corrosion Control of a Steel Pipeline Structures by Using CP Technique
Wathik Issa Mahdi, Fahim F, Al-Himdani, Abdul-Wahab Hassan Khuder
الملخص العربي
يهدف البحث إلى تطوير مقاومة التآكل لحديد هياكل الأنابيب الفولاذية المطلية بطلاء كونكريتي باستخدام تقنية الحماية الكاثودية . لقد تمت دراسة ما يمكن أن تتعرض له هياكل الأنابيب الفولاذية خلال الخدمة من خمول كهروكيمياوي بسبب الوقاية الكاثودية المستمرة وكيفية حصول التآكل الفعال خلال فترة توقف هذه الوقاية وكيفية معالجة حالة التآكل هذه بواسطة الحماية الكاثودية وذلك من خلال مراقبة جهد التآكل الحر (Ecorr.) وعلى فترات زمنية متقاربة وقياس معدل التآكل للنماذج بطريقة منحني الاستقطاب الكلي (Tafel method) .
أشارت النتائج إلى أن التدرج الرطوبي للنماذج أدى إلى حدوث جهد نصف خلية مختلف على طول هيكل حديد الانبوب نتج عنه استقطاب كاثودي عالي في المناطق المغمورة بمحلول الفحص عندما تكون التغطية الكونكريتية اقل ما يمكن مقارنة مع الاستقطاب في المناطق الجافة، ويتناسب طرديا" هذا الاستقطاب مع الجهد الخارجي المسلط . كما أشارت النتائج إلى أن تحقيق حماية كاثودية مرضية يتطلب تقسيم المنطقة المراد حمايتها كاثوديا" تبعا" إلى المقاومة الكهربائية وجهد نصف الخلية للحديد لمنع حصول فرط الحماية في المناطق ذات المقاومة الكهربائية القليلة عند تطبيق المعايير التصميمية على المناطق ذات المقاومة الكهربائية العالية. كذلك تبين أن طبيعة التغيرات الكهروكيمياوية التي تحدث نتيجة استقطاب الأنبوب الفولاذي لا يمكن تفسيرها بشكل كافٍ من قيمة أو كمية جهد الحماية ، كما أن قيمة فرق الجهد اللحظي (E IOP) بعد الإيقاف لا تعطي معلومات كافية عن حالة التآكل .
كما أظهرت النتائج أن ظاهرة الاستقطاب لهيكل الأنبوب الفولاذي ذات آلية تختلف جوهرياً عنها في المحاليل السائلة بسبب المقاومة العالية للطلاء الكونكريتي والمحيط القاعدي بحيث أصبح العامل المهيمن على سلوك الاستقطاب. كذلك أشارت النتائج إلى أن العلاقة بين جهد الأنبوب الفولاذي المطلي مع التيار المار في احتساب مقاومة الطلاء الكونكريتي هي مهمة جداً في تحديد تأثير المحيط في تسهيل أو عرقلة عملية التآكل .
الملخص الانجليزي
The aim of this work is to improve the corrosion resistance of the steel pipeline structures utilizing concrete coating by using the cathodic protection technique. It deals with the matter of steel structures upon the survey periods, electrochemical dormant period because of the continuous cathodic preventation and the activation corrosion upon interruption period of this cathodic preventation and treatment this case of corrosion by using the cathodic protection technique. The initial free corrosion potential (Ecorr) upon intermittently intervals and corrosion rate measurement of the specimens by using full polarization curve (Tafel method) has been observed. The required level of protection potential is achieved by using potentiostatic controlled potential.
The results indicate that the moisture progressive within each specimen has produced different potentials along the steelpipe. Greater polarization has been associated with the submerged part of the specimen where the concrete coating resistance is at minimum. Whereas the degree of polarization is directly proportional with the level of external voltage. The results clearly indicated that to achieve efficient design of a cathodic protection, the protected area should be divided into discrete electrochemical areas, these areas are depending on the electrical resistance and steel potential which prevent the over-protection in the low electrical resistance areas when applying the designing criteria on the high electrical resistance areas. Furthermore, the results indicate that the absolute value of protection potential does not adequately to describe the electrochemical changes undergone by the polarized coated steelpipe. The instant off potential value (EIOP) does not provide quantitative informations about the state of corrosion.
The mechanism of the polarization behavior of steelpipe structure in aqueous solution is a fundamental different because of the high resistance of concrete coating and the alkali environment in which becomes the dominance factor on the polarization trends. Also, the results indicated that the relationship between the steelpipe potential and flowing current in calculated the electrical resistance of concrete coating is extremely important in account of the effect of environment in progressive or repulsion the corrosion processes.
تاريخ النشر
10/01/2005
الناشر
Engineering and Technology Journal/ Technology University
د.عبدالوهاب حسن خضر | Dr. Abdulwahab Hassan Khuder | 3359