Diapositiva 1

Protezione catodica e interferenza da
corrente alternata: quali criteri adottare ?
L. Lazzari, M. Ormellese, A. Brenna
PoliLaPP - Laboratorio di Corrosione dei Materiali "Pietro Pedeferri"
Politecnico di Milano
PC e correnti vaganti (DC & AC)
 PC di strutture interrate : Eprot < -0.85 V CSE
 Presenza di correnti vaganti DC
• i criteri di protezione sono condivisi e noti
 Presenza di correnti vaganti AC
• Esistono casi di corrosione da CA anche in presenza di
potenziale di protezione -1,2 V CSE
• Mancanza di condivisione sui valori di potenziale di
protezione e densità di corrente di protezione
[email protected]
Parametri efficaci
 Caduta di Tensione vs terra remota
 Resistività terreno
 Potenziale EON
 Potenziale “vero” (EIR-free)
 Densità di corrente alternata (superficie del difetto)
 Densità di corrente di protezione
 Rapporto iCA/iPC
Densità di corrente alternata dipende dalla superficie
del difetto, tensione remota e dalla resistività:
VAC = iAC∙∙d ; iAC= IAC/Sdifetto
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Norme di riferimento
 EN 12954
• Cathodic protection of buried or immersed metallic
structures
 EN 15280
• Evaluation of AC corrosion likelihood of buried pipelines.
Application to cathodically protected pipelines
[email protected]
EN 15280 – Paragrafo 7
Valutazione del rischio di corrosione da corrente
alternata
 Fattori
•
•
•
•
•
•
•
Tensione alternata sulla struttura (AV)
Potenziale di protezione ON
Potenziale di protezione IR-free
Densità di corrente di protezione, iDC
Densità di corrente alternata interferente, iAC
Rapporto iAC/iDC
Velocità di corrosione residua
[email protected]
EN 15280 – Paragrafo 8
Livelli di interferenza accettabili
1. Criteri in accordo con EN 12954
2. VAC < 15 V
(VAC = ∙iAC∙d)
3. iAC < 30 A/m2
oppure
3. iAC > 30 A/m2 + iprot < 1 A/m2
L’efficacia della mitigazione dell’interferenza da CA
può anche essere dimostrata mediante misure dirette
di velocità di corrosione (Vcorr < 0,01 mm/anno)
NB. Queste misure sono eseguite su un provino
[email protected]
EN 15280 – Criterio di interferenza
Densità di corrente alternata (A/m2)
1000
Unsafe
Safe ??
100
30
Safe
10
1
0,001
0,01
0,1
1
10
Densità di corrente di protezione (A/m2)
[email protected]
100
EN 15280 – Annex G
Si riportano altri due criteri …
 Potenziale ON
 Potenziale IR-free
These criteria, though not widely used, have been
successfully applied by some operators. They defined
them thanks to field and/or laboratory experiments.
They are included in this informative annex for the
sake of completeness.
[email protected]
Potenziale ON – scenario 1
“HIGH” cathodic protection level
 ordine di priorità di tre criteri applicabili
• Tensione alternata
• se EON < –2,5 V CSE
• se VAC / (EON – 1,2) < 3


VAC < 4 V
VAC > 4 V
• Corrente alternata interferente
• iAC < 30 A/m2
• Corrente alternata interferente e corrente di protezione
• se iAC > 30 A/m2
[email protected]

iAC / iDC < 3
Potenziale ON – scenario 2
“LOW” cathodic protection level
 ordine di priorità di tre criteri applicabili
• Tensione alternata
• se EON > –1,2 V CSE

VAC < 15 V
• Corrente alternata interferente
• iAC < 30 A/m2
• Corrente alternata interferente e corrente di protezione
• se iAC > 30 A/m2
[email protected]

iDC < 1 A/m2
EN 15280 – Condizioni safe/unsafe
Densità di corrente alternata (A/m2)
1000
Unsafe
Safe
(low CP level)
100
30
Safe
10
(high CP level)
Safe
1
0,001
0,01
0,1
1
10
Densità di corrente di protezione (A/m2)
[email protected]
100
EN 15280 – Condizioni safe/unsafe
10
U AC
3
E on - 1.2
5
Safe
(highCP level)
0
-3,0
-2,5
-2,0
Potenziale ON (V CSE)
[email protected]
(low CP level)
Unsafe
Safe
Tensione alternata (V)
15
-1,5
-1,2
-1,0
-0,5
-0,85
Criteri vs dati sperimentali
[email protected]
Criteri vs dati sperimentali
PoliLaPP
[email protected]
EIR-free vs iCA
-0.50
vcorr < 20 mm/y
-0,85 V -0.60
20 mm/y < vcorr > 100 mm/y
-0.70
vcorr > 100 mm/y
EIR-free (V vs CSE)
-0.80
-0.90
-1.00
-1.10
-1.20
-1,2
V
-1.30
safe
-1.40
-1.50
-1.60
PoliLaPP
-1.70
-1.80
0
1
10
10
30
i AC (A/m2)
[email protected]
100
100
1000
Potenziale IR-free
“HIGH” cathodic protection level
 EIR-free < –1,2 V CSE
• iAC < 10 A/m2
• VAC < 4 V
“LOW” cathodic protection level
 -0,85 V CSE < EIR-free < –1,2 V CSE
• iAC < 30 A/m2
• Se iAC > 30 A/m2
• VAC < 15 V
[email protected]
 NB rapporto iAC/iDC
Criterio di accettabilità interferenza
Corrosione libera
Unsafe
100
30
10
Safe
Densità di corrente alternata (A/m2)
1000
1
0,01
0,1
10
1
Densità di corrente di protezione (A/m2)
[email protected]
100
Criterio di accettabilità interferenza
Corrosione libera
Protezione catodica
Densità di corrente alternata (A/m2)
1000
Unsafe
100
30
10
Safe
1
[email protected]
0,01
0,1
10
1
Densità di corrente di protezione (A/m2)
100
Criteri vs dati sperimentali
Unsafe
Safe
[email protected]
Validazione con dati sperimentali
Unsafe
30
Safe
PoliLaPP
[email protected]
EN vs PoliLaPP
Unsafe
30
Safe
(highCP level)
Safe
(low CP level)
[email protected]
Conclusioni
 I criteri riportati dalla norma EN 15280 (Evaluation
of AC corrosion likelihood of buried pipelines.
Application to cathodically protected pipelines)
sono sufficientemente sicuri?
• In condizioni di PC “normale”, si direbbe di sì
• In condizioni di PC “spinta”, ci sono più pareri discordanti
 Un consiglio: escludere la possibilità di mantenere
condizioni di netta e eccessiva sovraprotezione
[email protected]