Катодно разлепване: когато катодната защита повдига покритието е загуба на адхезия на покритието, която се разпространява навън от дефект на покритието по катодно защитена стоманена конструкция, предизвикана от алкалните продукти и водорода, генерирани от катодната реакция на оголената повърхност на стоманата. Това е един от малкото режими на повреда, при които самата система за контрол на корозията деградира бариерата, която трябва да подпомага, затова изисква съгласуван поглед върху покритието, подготовката на повърхността и настройките на катодната защита (КЗ).
Закопаната и потопената стомана обикновено се защитават от двучастна система: изолационно покритие плюс катодна защита (КЗ), която елиминира корозията при всеки дефект на покритието. Дефект, който оголва гола стомана, се нарича „холидей“. При такъв холидей стоманата се превръща в катод, а електрохимичните реакции там повишават локалното рН рязко и отделят водород. С течение на времето покритието губи прилепване в пръстен около холидея, въпреки че самият филм на покритието може да е непокътнат. Този повдигнат, недобре прилепнал филм е разлепването.
Катодната защита принуждава стоманата към отрицателен потенциал, като насърчава редукционните реакции вместо разтварянето на желязото. Две реакции доминират на оголената стомана:
И двете реакции генерират хидроксидни йони, повишавайки рН под ръба на покритието до приблизително 12–14. Тази концентрирана алкална среда атакува адхезионната връзка между покритието и стоманата, сапонифицира податливите смоли и разтваря тънкия оксид, в който покритието се захваща. Новообразуваният водород, мигриращ в интерфейса, допринася за механично клиновидно подпъхване. Резултатът е самопроизвеждащо се разлепване, което се разширява, докато алкалният фронт напредва.
Приетият критерий за защита на закопана стомана е потенциал от -850 mV спрямо мед/медно-сулфатен електрод (CSE), коригиран за IR спад. Привеждането на конструкцията до много по-отрицателни стойности от необходимото, известно като прекомерна защита, не добавя сигурност. То ускорява еволюцията на водорода, което повишава междинното рН по-бързо и увеличава проникването на водород, така че радиусът на разлепване нараства по-бързо. Повечето оператори възприемат потенциали по-отрицателни от приблизително -1100 до -1200 mV CSE като предупредителна зона за прекомерна защита. Затова правилното определяне на потенциалите на катодната защита зависи толкова от горната граница, колкото и от долната.
Ако покритието се разлепи, но не се отдели напълно, то може да образува палаткоподобна празнина над стоманата. Ако това покритие е електрически екраниращо, токът от КЗ не може да достигне стоманата под него. Структурата вече има незащитен джоб, който е и откъснат от системата, предназначена да я защитава. Подпочвена вода, просмукваща се в празнината, може да създаде корозионна, понякога силно алкална среда, където общата корозия или напукване под напрежение при високо pH протичат неконтролирано. Лентовите обвивки и дебелите, с високо съпротивление покрития са класическите виновници за екраниране, докато тънкото термично свързано епоксидно покритие (fusion-bonded epoxy, FBE) обикновено провежда достатъчно ток или се разлепва чисто. Тази взаимодействие при екраниране е причината разлепването да се наблюдава внимателно заедно с корозията под изолацията и други механизми под филма.
| Фактор | Влияние върху разлепването |
|---|---|
| По-отрицателен (прекомерна защита) потенциал | Генерират се повече водород и хидроксид; по-бърз растеж на разлепването |
| Повишена температура | По-високи скорости на реакция и дифузия; по-голям радиус на разлепване |
| Лоша подготовка на повърхността | Слаба адхезия; алкалите подкопават връзката по-рано |
| Екраниращо покритие (лента, дебела обвивка) | Токът от КЗ е блокиран под разлепения участък; корозията продължава прикрито |
| Големи или множество холидеи | Повече катодни участъци; по-голяма обща площ на разлепване |
| Покритие с лоша устойчивост на алкали | Сапонификация и бърза загуба на адхезия |
Покритията се квалифицират с стандартизирани тестове за катодно разлепване. В покрит пробен елемент се пробива умишлен холидей, пробният елемент се потапя в електролит (обикновено разтвор на натриев хлорид), прилага се катоден потенциал и след фиксиран период на изложение покритието се връща назад и се измерва радиусът на разлепване. Чести стандарти включват:
По-малък радиус на разлепване след фиксирания тестов период показва по-устойчиво покритие и система, съвместима с КЗ.
Разлепването се контролира от цялата система, а не от един компонент. Специфицирайте покрития с доказана устойчивост на алкали и нисък радиус при CD тест, като например FBE за тръбопроводи. Постигнете правилния профил и чистота на повърхността, обикновено почти бяло пясъкоструйно почистване, защото адхезията е първата линия на защита. Избягвайте екраниращи покрития върху активи с катодна защита. Най-важно е да настроите КЗ така, че потенциалите да са в защитната зона, без да навлизат в прекомерна защита, и да ги наблюдавате. Програми, които свързват резултатите от инспекции с дисциплинирани графици за проверка на покритието и проучвания на КЗ, хващат отклонения рано. Екипи, използващи платформа за поддръжка като Fabrico, могат да стартират проучвания за КЗ и проверки на покритието по състояние, а не на база догадки. Запазете демонстрация на Fabrico, за да видите как работи това планиране.
Не. Образуването на мехури е повдигане на покритието, предизвикано от осмотично или термично налягане и може да възникне без КЗ. Катодното разлепване започва специфично при холидей на катодно защитена повърхност и се разпространява поради алкалите и водорода, произведени от катодната реакция.
Не. Извън критерия за защита допълнителният отрицателен потенциал основно генерира повече водород и хидроксид, което ускорява разлепването и щетите, свързани с водорода. Стремете се към адекватна защита около -850 mV CSE, а не към най-отрицателната стойност, която може да се постигне.
Разлепено екраниращо покритие блокира тока от КЗ да достигне стоманата под него, така че каквато и да е корозионна среда, която се образува в празнината, се развива без защита. Неекраниращите покрития позволяват преминаване на ток или се разлепват чисто, запазвайки защитата на стоманата.
Тънки, добре залепени, алкалоустойчиви покрития като термично свързано епоксидно покритие (fusion-bonded epoxy, FBE) обикновено показват малки радиуси на разлепване в тестовете ASTM G8 и G42, при условие че подготовката на повърхността е правилна. Дебелите лентови обвивки са по-податливи на екраниране и разлепване.
Вход
Блог
