Cathodic protection shielding and prevention of the corrosion under disbonded coating

E. Diler ⁽¹⁾, N. Larché ⁽¹⁾, D. Thierry ⁽¹⁾, J. Vittonato ⁽²⁾, F. Castillon ⁽³⁾, S. Fontaine ⁽⁴⁾, T. Kerzerho ⁽⁴⁾, P. Lucas ⁽⁵⁾ and E. Agel ⁽²⁾

(1) French Corrosion Institute, Brest, France

(2) Total, Pau, France

(3) Térega, Pau, France

(4) GRTgaz, Compiegne, France

(5) BS Coatings, Le Val-d'Hazey, France

 

Cathodic protection shielding of pipeline coatings is largely debated among coatings specialists and suppliers. This ambiguous term for non-shielding coatings can designate i) coating expected to intrinsically let the cathodic protection (CP) current passing through or ii) coating system with a failure mode (loss of adhesion, cracks, etc.) that allows a distribution of CP current to the metal substrate though coating defects. In the standards and industrial recommendations, for new applied coatings, relatively high electrical resistivities are defined as acceptation criteria. These resistivity levels depend upon the coating nature and the application technology. In the literature, Fusion Bonded Epoxy (FBE) coatings are probably those for which the CP shielding ambiguity is particularly present.

In this, study, the shielding character of traditional field coatings, such as single and dual layers FBE and liquid epoxy was assessed. Different thicknesses were investigated in the range from 350 to 1000 µm. An experimental setup was designed to assess the ability of a disbonded coating to allow the CP currents to protect the steel underneath. Conditions at low and high oxygen contents were considered below this model disbonded coating. This setup aims at reproducing blistering conditions with and without renewal of the confined electrolyte. For this purpose, substrate free coating samples were used (membrane type samples). Additional experiments were performed to measure the CP currents passing through similar coatings on steel substrates during 12 months. Finally, 30 years old FBE disbonded coating, collected from the field and presenting a low shielding behavior, was similarly characterized. The obtained results allow discussing the ability of tested coating (presenting low and high shielding properties) to protect the steel under blistering conditions.

 

 

Comportement écran des revêtements à la protection cathodique et prévention de la corrosion

E. Diler ⁽¹⁾, N. Larché ⁽¹⁾, D. Thierry ⁽¹⁾, J. Vittonato ⁽²⁾, F. Castillon ⁽³⁾, S. Fontaine ⁽⁴⁾, T. Kerzerho ⁽⁴⁾, P. Lucas ⁽⁵⁾ et E Agel ⁽²⁾

(1) Institut de la Corrosion, Brest, France

(2) Total, Pau, France

(3) Térega, Pau, France

(4) GRTgaz, Compiègne, France

(5) BS Coatings, Le Val-d'Hazey, France

 

Le comportement écran à la protection cathodique des revêtements de conduite est un problème important chez les spécialistes et les fournisseurs de revêtements. Ce terme ambigu pour des revêtements ne faisant pas écran peut designer des revêtements i) censés laisser passer intrinsèquement le courant de protection cathodique (PC) ou ii) avec un mode de défaillance (perte d'adhérence, etc.) qui n’empêche pas la distribution du courant de PC jusqu’au substrat métallique. Dans les normes et cahiers des charges de l'industrie, pour les nouveaux revêtements, des résistivités électriques relativement élevées sont définies comme critères d'acceptation. Ces niveaux de résistivité dépendent de la nature du revêtement et de la technologie d'application. Dans la littérature, les revêtements époxy poudre sont parmi ceux dont l'ambiguïté du caractère écran à la PC est particulièrement présente.

Dans cette étude, le comportement écran de revêtements couramment rencontrés sur le terrain a été évalué, tels que les époxy poudre simple et double couche, ainsi que l’époxy liquide. Différentes épaisseurs ont été étudiées dans la plage de 350 à 1000 µm. Un dispositif expérimental a été conçue pour évaluer la capacité d'un revêtement décollé à laisser passer les courants de PC et protéger l'acier en dessous. Des conditions à faible et haute teneur en oxygène dissous ont été étudiés. Cette configuration vise à reproduire des conditions de cloquage avec et sans renouvellement de l'électrolyte confiné. À cette fin, des échantillons de revêtement sans substrat ont été utilisés, sous forme de membranes. Des expériences complémentaires ont été réalisées pour mesurer les courants de PC traversant des revêtements similaires sur des substrats en acier pendant 12 mois. De plus, un revêtement décollé d’époxy poudre de 30 ans d’âge, prélevé sur le terrain et présentant un faible comportement écran, a été caractérisé de manière similaire. Les résultats obtenus permettent de discuter pour les revêtements présentant un faible et fort comportement écran, de leur capacité à protéger l'acier en conditions de cloquage.

cathodic protection, coatings, shielding, non-shielding, electrochemical impedance spectroscopy7e journées Protection Cathodique et Revêtements Associés (dîner officiel inclus)