Analiza zjawiska odspajania katodowego powłoki na podstawie badań terenowych oraz badań laboratoryjnych

• Autorzy: Stochaj Paweł

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2019.08.05

Warianty tytułu

EN

Cathodic disbondment of coating on the basis of field and laboratory tests – phenomenon analysis

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono wyniki uzyskane podczas badań laboratoryjnych i terenowych zjawiska odspajania katodowego powłoki pod wpływem nadmiernej polaryzacji katodowej. Zjawisko to podczas nadmiernej polaryzacji gazociągów może być przyczyną naruszenia integralności gazociągu. W wyniku odspajania powłoki w miejscu defektu pod powierzchnię powłokową dostaje się elektrolit, który w wyniku niekorzystnego nadmiernego oddziaływania ochrony katodowej w miejscu defektu powłoki ułatwia dalsze niekontrolowane jej odspajanie. Prąd ochrony katodowej w wyniku powiększania się powierzchni defektu pod powłoką ma utrudniony dostęp, przez co w miejscu defektu nie może być zapewniona skuteczna ochrona. Do badań wybrano 6 powłok wytwarzanych w kraju, które najczęściej stosuje się w czasie eksploatacji w różnych warunkach terenowych. W celu przeprowadzenia badań na terenie Instytutu Nafty i Gazu wykonano stanowisko terenowe, na którym zainstalowano 42 próbki do badań, które podłączono do instalacji ochrony katodowej. Do wykonania badań laboratoryjnych zaprojektowano i wykonano stanowisko, które wyposażono w odpowiedni sprzęt badawczy. Opracowano harmonogram badań, który obejmował przeprowadzenie badań w czasie 24 miesięcy w latach 2016 do 2018. Podczas badań na stanowisku terenowym i laboratoryjnym regularnie kontrolowano parametry polaryzacji. W czasie 24 miesięcy badań zgodnie z harmonogramem próbki do badań były wyciągane z ziemi i poddawane szczegółowym oględzinom. Następnie próbki badano na wielkość odspojenia katodowego, a uzyskane wyniki badań wstępnie analizowano i archiwizowano. Uzyskane wyniki badań laboratoryjnych porównano z wynikami badań terenowych. Przedstawiono analizę i omówiono otrzymane wyniki badań. Z analizy wyników badań wyciągnięto wnioski. W artykule zawarto wniosek, że zjawisko odspajania katodowego jest silnie związane z rodzajem powłoki oraz jakością przygotowania powierzchni stalowej rury przed nałożeniem powłoki.

EN

The article discusses the results of tests obtained during laboratory and field tests of cathodic disbondment under the influence of excessive cathodic polarization. This phenomenon, during over-polarization of gas pipelines, may be a reason to breach the integrity of the gas pipeline. As a result of disbondment of the coating in the place of the defect, an electrolyte gets underneath the surface of the coating, which due to the unfavorable excessive influence of cathodic protection in the place of the defect of the coating facilitates further uncontrolled detachment. The cathodic protection current, as a result of the enlargement of the defect surface under the coating, has difficult access, which means that its effective protection cannot be ensured in the place of the defect. Six coatings manufactured in the country were selected for the tests, which are most often used during operation in various field conditions. In order to carry out the tests, a field station was made on which 42 test samples were installed, which were connected to the cathodic protection installation. A station was designed and constructed to perform laboratory tests, which were equipped with appropriate research equipment. A research schedule was prepared, which included testing within 24 months in 2016 to 2018. During field and laboratory tests, polarization parameters were regularly monitored. The obtained results of laboratory tests were compared with the results of field tests. During the 24 months of testing according to the schedule, the test samples were taken out of the ground and subjected for detailed inspection. The samples were then tested for cathodic disbondment, and the obtained test results were initially analyzed and archived. The obtained results of laboratory tests were compared with the results of field tests. The analysis was presented and the obtained test results were discussed. The analysis of the research results drew conclusions. The paper concludes that the phenomenon of cathodic disbondment is strongly associated with the type of coating and the quality of surface preparation of the steel pipe before applying the coating.

Słowa kluczowe

PL

potencjał; odspojenie katodowe; badania terenowe; badania laboratoryjne

EN

potential; cathodic disbondment; field tests; laboratory tests

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 75, nr 8
• Strony: 482--488
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Stochaj Paweł

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Baeckmann W., Schwenk W., Prinz W., 1997. Handbook of Cathodic Corrosion Protection Theory and Practice of Electrochemical Protection Processes. Third Edition. Gulf Professional Publishing.
• Dietrich A., 2009. Ocena ryzyka w transporcie gazu rurociągami. Nafta-Gaz, 3: 248–254.
• Dietrich A., Badowski J., 2009. System komputerowy oceny stanu technicznego i analizy ryzyka dla dystrybucyjnych sieci gazowych. NaftaGaz, 11: 895–900.
• Li Z., Gan F., Mao X., 2002. A study on cathodic protection against crevice corrosion in dilute NaCl solutions. Corrosion Science, 44: 689–701.
• Luo J.L., Lin C.J., Yang Q., Guan S.W., 1997. Cathodic disbanding of a thick polyurethane coating from steel in sodium chloride solution. Progress in Organic Coatings, 31: 289–295.
• Akty prawne i normatywne
• ASTM G19 Standard Test Method for Disbonding Characteristics of Pipeline Coatings by Direct Soil Burial.
• PN-EN 10290:2005 Rury stalowe i łączniki na rurociągi przybrzeżne i morskie – Powłoki zewnętrzne z poliuretanu lub poliuretanu modyfikowanego nanoszone w stanie ciekłym.
• PN-EN 12068:2002 Ochrona katodowa – Zewnętrzne powłoki organiczne stosowane łącznie z ochroną katodową do ochrony przed korozją podziemnych lub podwodnych rurociągów stalowych – Taśmy i materiały kurczliwe.
• PN-EN 12954:2004 Ochrona katodowa konstrukcji metalowych w gruntach lub w wodach – Zasady ogólne i zastosowania dotyczące rurociągów.
• PN-EN ISO 8501-1:2008 Przygotowanie podłoży stalowych przed nakładaniem farb i podobnych produktów – Wzrokowa ocena czystości powierzchni – Część 1: Stopnie skorodowania i stopnie przygotowania niepokrytych podłoży stalowych oraz podłoży stalowych po całkowitym usunięciu wcześniej nałożonych powłok.
• PN-EN ISO 21809-1:2011 Powłoki zewnętrzne rurociągów podziemnych i podmorskich stosowanych w rurociągowych systemach transportowych – Część 1: Powłoki poliolefinowe (3-warstwowe PE i 3-warstwowe PP).

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).