FR2535460A1 - Procede et appareil de controle non destructif de decollement cathodique de revetements de pipe-lines - Google Patents
Procede et appareil de controle non destructif de decollement cathodique de revetements de pipe-lines Download PDFInfo
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREIL DE CONTROLE NON DESTRUCTIF DE DECOLLEMENT CATHODIQUE DU REVETEMENT D'UN PIPE-LINE. UN ECHANTILLON DE CONDUITE 14 EST PLONGE DANS UN ELECTROLYTE 16 DANS LEQUEL SE TROUVENT EGALEMENT UNE CONTRE-ELECTRODE 18 ET UNE ELECTRODE DE REFERENCE 20. APRES UNE INTERRUPTION DE LA CIRCULATION DU COURANT DANS LE CIRCUIT, UN GRADIN DE TENSION EST APPLIQUE ET LE COURANT QUI CIRCULE EST MESURE ET ENREGISTRE CONTINUELLEMENT. UN CALCULATEUR 22 DETERMINE A PARTIR DE CES DONNEES LA CAPACITE DE DOUBLE COUCHE A PARTIR DE LAQUELLE LA SURFACE DE DECOLLEMENT CATHODIQUE PEUT ETRE DETERMINEE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AU CONTROLE DU REVETEMENT ANTI-CORROSION DES PIPE-LINES.
Description
La présente invention concerne un procédé et un appareil d'évaluation de
la protection anti-corrosion
assurée à une surface métallique par un revêtement super-
ficiel de protection.
Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé et un appareil pour la mesure de l'étendue d'un décollement cathodique d'une couche superficielle de protection contre la corrosion recouvrant une surface
métallique, comme celle d'un pipe-line en métal ou autre.
Le besoin existe actuellement d'un procédé et d'un appareil pour la mesure non destructive de l'étendue d'un décollement cathodique d'un revêtement adhérent de protection contre la corrosion de la surface extérieure
du pipe-line associé.
Les surfaces métalliques subissent des dommages
par denombreux fluides électrolytiques corrosifs en con-
tact avec elles Dans les industries du gaz naturel et du pétrole par exemple, une corrosion se produit dans une large mesure sur la surface extérieure des pipe-lines,
installés à la fois au-dessus et au-dessous du sol.
Dans le but de réduire ou d'éliminer complète-
ment cette corrosion indésirable des surfaces métalliques,.
des revêtements protecteurs anti-corrosion sont largement utilisés dans l'industrie des pipe-lines Ces revêtements
de protection anti-corrosion, présents partout, se présen-
tent fréquemment sous la forme d'une bande de protection enroulée en hélice à l'extérieur du pipe-line La bande de protection peut être appliquée directement sur une surface extérieure non préparée du pipeline ou-être formée sur une surface extérieure du pipe-line traitée préalablement,
recouverte d'une couche d'apprêt.
Un paramètre important, mesurable directement, concernant les performances des revêtements de protection anti-corrosion des pipe-lines est celui du décollement cathodique Cette propriété est définie comme l'étendue
dans laquelle un revêtement de protection contre la corro-
sion recouvrant une surface métallique se décolle sous l'effet d'une réaction cathodique, autour d'une ouverture
ou d'une discontinuité produite accidentellement du revê-
tement protecteur, dans le cas o le pipe-line a été soumis à des potentiels de protection cathodique dans l'environnement du sol. La protection cathodique, telle qu'elle est utilisée ici, concerne l'application d'un léger potentiel à un pipe-line métallique enterré dans le sol Cette
protection cathodique d'un pipe-line enterré tend à limi-
ter ou à assurer une protection contre la corrosion qui
attaque la surface du métal.
Les procédés antérieurs qui ont été appliqués jusqu'ici dans l'industrie pour mesurer cette propriété de
décollement cathodique comprennent aux Etats-Unis d'Amé-
rique le procédé QSTM/G-8 ("Cathodic Disbonding of Pipeline Coatings") et un procédé similaire DIN 30-70
urilisé dans toute l'Europe.
Les procédés antérieurs consistent en des procé-
dures accélérées pour la détermination de surface de décollement cathodique en exposant un tronçon de tube d'essai sur lequel adhère un revêtement de protection contre la corrosion à une solution d'électrolyte salin pendant une période de 30 à 90 jours, suivie par la coupe du revêtement deprotection sous la forme d'une ouverture formée intentionnellement, et avec un potentiel appliqué
à l'ensemble.
Après la période d'essai, le revêtement de protec-
tion anti-corrosion est coupé à-l'endroit de l'ouverture produite volontairement, détaché soigneusement à partir de l'ouverture intentionnelle jusqu'à ce qu'une résistance soit ressentie, et l'étendue de la région décollée est
mesurée physiquement.
Certains des inconvénients majeurs de ces procédés antérieurs de mesure de décollement cathodique sont les suivants:
Les procédés sont physiquement destructifs.
Ils sont sujets à une interprétation des résultats, en raison de la détermination subjective du
point o une-résistance est ressentie.
Ils sont lents, nécéssitant de longues
périodes pour effectuer chaque essai.
L'invention pallie les inconvénients précités
des procédés antérieurs et certaines de ses caractéris-
tiques importantes sont les suivantes Le présent procédé n'est pas destructif, les
mesures électriques étant effectuées sur place.
Le présent procédé utilise des mesures élec-
triques pouvant être enregistrées et par conséquent, il n'est pas soumis à des interprétations subjectives de la part de l'opérateur qui étaient nécessaires dans les
procédés antérieurs -
Les informations concernant l'étendue de la région de décollage cathodique peuvent être obtenues sur une base journalière, plutôt qu'à la fin d'une période
d'essai de 30 à 90 jours comme dans la technique anté-
rieure. Les mesures électriques selon l'invention
sont facilement converties en des données d'essai mémo-
risées, manipulées et extraites par un calculateur.
Enfin, le procédé selon l'invention permet de n'utiliser que des quantités considérablement plus réduites de matière de conduite que dans la technique antérieure. Un objet de l'invention est donc de proposer un procédé et un appareil pour l'évaluation de la protection contre la corrosion assurée à une surface métallique par
un revêtement protecteur anti-corrosion.
Un autre objet de l'invention est de proposer un procédé et un appareil pour la mesure de l'étendue d'un décollement cathodique d'une couche de protection contre la corrosion recouvrant une surface métallique,
comme sur un pipe-line ou similaire.
Selon l'invention, ce résultat ainsi que d'autres sont obtenus dans un exemple de réalisation par un procédé et un appareil de contrôle non destructif de décollement cathodique de revêtement de pipe-line. Le procédé consiste à établir et à équilibrer un circuit passant par une électrode de conduite d'essai et une contre-électrode dans un fluide électrolytique dans lequel l'électrode de conduite d'essai se trouve
dans un état de protection cathodique Ensuite, l'élec-
trode de conduite d'essai protégée cathodiquement est déconnectée de la contre-électrode Un circuit est ensuite rétabli passant par l'électrode de conduite
d'essai, la contre-électrode et une électrode de réfê-
rence dans le fluide électrolytique, avec un dispositif de commande électronique et de mesure Un gradin de tension connu et mesuré est ensuite appliqué à l'électrode
de conduite d'essai Le courant qui circule après l'appli-
cation de ce gradin-de tension est mesuré Enfin, les données de circulation de courant sont analysées pour déterminer la capacité de double couche à la surface de contact entre l'électrode de conduite d'essai et le fluide électrolytique.
D'autres caractéristiques et avantages de l'in-
vention apparaîtront au cours de la description qui va
suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple nullement limitatif:
la Figure 1 est une coupe d'un mode de réalisa-
tion de l'invention comprenant également un schéma simplifié du dispositif de commande électronique et de mesure associés, la Figure 2 est une vue en perspective partielle
d'un spécimen de conduite d'essai, montrant une disconti-
nuité ou une ouverture dans le revêtement protecteur, et une région associée de décollement cathodique, la Figure 3 est une coupe à grande échelle du spécimen de conduite d'essai de la Figure 2-montrant une ouverture et la région associée de décollement cathodique dans le revêtement protecteur, suivant la ligne A-A de la Figure 2,
la Figure 3 a est un schéma équivalent illus-
trant le comportement électrique transitoire de l'élec- trode en contact avec l'électrolyte, la Figure 4 est un organigramme de calculateur décrivant les phases d'un programme mémorisé dans le
calculateur, dans un exemple de réalisation de l'inven-
tion, la Figure 5 est une courbe montrant la capacité spécifique en fonction de diverses valeurs de potentiel, et la Figure 6 représente des courbes de capacité
de double couche en fonction du temps.
La Figure 1 est donc une coupe d'un exemple de réalisation de l'invention, montrant également un schéma simplifié des dispositifs de commande électronique et de
mesure associés.
L'appareil destiné à effectuer la mesure de l'étendue d'un décollement cathodique est désigné ici par
la référence 10 Le boitier 12 de l'appareil est repré-
senté essentiellement sous la forme d'un récipient.
Une électrode 14 constituée par un tronçon de conduite d'essai est orientée verticalement et suspendue dans le boitier 120 Le boitier 12 est rempli avec une solution d'électrolyte 16 qui entoure l'électrode d'essai 14
suspendue_, ainsi qu'une contre-électrode également suspen-
due verticalement, sous la forme d'une anode positive 18 en magnésium Une contre-électrode d'une composition d'acier, en utilisant un redresseur, peut aussi être utilisée. Une électrode de référence 20, consistant en une électrode standard de référence au calomel est également orientée de façon similaire et suspendue dans la solution
d'électrolyte 16.
La Figure 2 est une vue en perspective partielle
d'un échantillon de conduite d'essai montrant une discon-
tinuité ou une ouverture dans le re* êtement protecteur
et de décollement cathodique.
Un fragment de l'échantillon de conduite d' essai 14 èst représenté en 32 Un revêtement anti- corrosion 36 recouvre la conduite tubulaire métallique 34.
Une discontinuité, ou ouverture produite inten-
tionnellement dans ce cas pour des raisons d'essai, dans
le revêtement protecteur 36 est représentée en 38.
La région de décollement cathodique, c'est-à-
dire la région de séparation ou de décollement du revê-
tement protecteur 36 de la surface extérieure voisine 42
de la conduite est représentée en 40.
La surface intérieure de la conduite est dési-
gnée par 44.
La Figure 3 est une coupe partielle à plus grande échelle de l'échantillon de conduite de la Figure 2 montrant l'ouverture-et la région associée de décollement cathodique dans le revêtement protecteur, suivant la ligne
A-A de la Figure 2.
L'étendue de la région de décollement cathodique apparaît plus clairement sur cette Figure La solution
d'électrolyte 16 dans le boitier 12 de l'appareil s'in-
filtre par l'ouverture 38 et par une réaction avec
l'adhésif 48, il se produit une séparation ou un décolle-
ment du-revêtement protecteur 36 de la surface extérieure de la conduite, produisant la région discrète bien définie
de décollement cathodique 40.
La réaction chimique cathodique se produisant à l'ouverture peut se caractériser par 2 H+ + 2 e = H 2 La réaction cathodique chimique de base se produisant dans la région du décollement cathodique 40 peut se caractériser par H 20 + 1/2 2 + 2 e = 2 OH Ce qui va suivre maintenant est une discussion de la théorie électrique et de base, ainsi qu'une discussion des principes électriques et des techniques
utilisées selon l'invention.
Le condensateur formé lorsqu'une électrode métallique est plongée dans une solution d'électrolyte a été étudié depuis sa découverte par Helmlholtz au cours du siècle dernier L'électrode en contact avec
l'électrolyte peut être représentée dans son comporte-
ment électrique transitoire par le circuit équivalent de
la Figure 3 a; Sur cette Figure, RF représente la résis-
tance de contact d'électrode-électrolyte, RE la résis * tance de l'électrolyte et CD L est-la capacité de la double couche La résistance de l'électrolyte RE qui comprend toutes les résistances entre l'électrode de référence 20 et l'échantillon d'électrode d'essai 14 doit être maintenue à une valeur minimale afin d'assurer une mesure de tension précise et pour éliminer un retard avant que le courant de charge devienne constant La résistance de contact R F doit être élevée car cela
indique que le courant dé à cette résistance est faible.
Une correction a été faite à ce courant comme cela sera
expliqué par la suite.
La surface de l'électrode métallique 18 se
comporte comme une armature d'un condensateur et l'élec-
trolyte 16 se comporte comme l'autre armature La valeur de la charge qui peut être emmagasinée par ce condensateur est proportionnelle à la surface totale de l'émetteur qui est mouillé par l'électrolyte Ce principe a été appliqué
pour déterminer les surfaces des électrodes poreuses.
La technique d'une impulsion rectangulaire
unique, d'abord développée par Haclkerman et ses collabora-
teurs a été utilisée selon l'invention.
La capacité de double couche CDL est déterminée par des mesures du courant de charge, c'est-à-dire que par définition la capacité est-: C =i /V OR D 1/Av 1 idt) D.L c/dv/dt O D L v J ( 1)
o t est le temps en secondes et v est le potentiel.
L'intégration de cette équation donne: in ic = ln i O -i Ot/AVCD L ( 2) o i est le courant initial La courbe du logarithme du o courant en fonction du temps est une ligne droite La pente m de cette ligne est utilisée pour utiliser la capacité. CD.L = -0 /A Vm ( 3) L'impulsion rectangulaire unique est appliquée
à l'échantillon d'électrode de conduite d'essai 14 suffi-
samment longtemps pour assurer la réduction du courant de
charge jusqu'à zéro ou une certaine valeur fixe.
L'échantillon de conduite 14 est déconnecté momentanément de l'anode de magnésium 18 et la capacité
de double couche C L est ensuite mesurée par une techni-
que de gradin de potentiel L'échantillon d'électrode 14 est ensuite soumis à un gradin de tension (temps de montée 0,1 microsecondes) d'une valeur optimale de l O Om V, après quoi la diminution du courant est contrôlée en fonction du temps Il faut noter qu'un gradin de tension dans la plage de 30 à 100 m V environ peut être appliqué à l'électrode d'essai Si l'on conclut par une comparaison avec une courbe statistique que le courant mesuré est réellement le courant de charge du condensateur de double couche, lacapacité de double couche CD L est calculée à
partir de la courbe de décroissance.
Comme indiqué précédemment, une courbe d'étalon-
nage est alors utilisée pour déterminer la surface totale
de l'électrode d'essai 14 qui est mouillée par l'électro-
lyte Il s'est avéré que cette surface correspond étroite-
ment à la région de décollement cathodique, par une autre comparaison avec la surface de décollement cathodique
mesurée en utilisant-les techniques destructives anté-
rieures telles que ASTM G-8.
Tous les détails de ASTM G-8 ont été respectés
pour l'établissement du spécimen de conduite d'essai 14.
Mais en outre, chaque spécimen de conduite d'essai 14 a
été connecté électriquement à un dispositif 21 de com-
mande électronique et de mesure selon le schéma
simplifié de la Figure 1.
Le dispositif 21 de commande électronique de mesure selon l'invention consiste en un dispositif de commande 22 à micro-calculateur, un explorateur 24, un circuit potentiomètre 26, un voltmètre 28 et un traceur de courbe 30 L'explorateur 24 est utilisé pour permettre que tous les échantillons 14 d'électrode de conduite d'essai soient connectés au dispositif 21 de commande
électronique et de mesure, successivement et automati-
quement sur une base journalière Le dispositif de commande 22 à microcalculateur peut aussi être programmé pour connecter un échantillon particulier 14 d'électrode
de conduite d'essai au dispositif 21 de commande électro-
nique de commande et de mesure Le circuit potentio-
métrique 26 fixe la tension entre l'électrode 14 et une électrode de référence 20 (électrode de référence standard au calomel), permettant qu'un courant suffisant circule
entre l'électrode 14 de conduite d'essai et la contre-
électrode 18 (anode au magnésium).
La tension appliquée par le circuit potentiomé-
trique 26 est commandée par aeïlàgidieldu calculateur car ce circuit potentiométrique 26 porte un convertisseur
analogique-numérique et un circuit d'interface compatible.
Le traceur de courbe 30 peut être utilisé pour obtenir des enregistrements sur papier de la sortie en courant et en tension des échantillons 14 d'électrodes de
conduited'essai Le voltmètre 28 échantillonne le conver-
tisseur de courant en tension du circuit potentiométrique
26 à une fréquence de 77 lectures par seconde et il trans-
met les données obtenues au circuit de commande 22 à calculateur Le voltmètre 28, l'explorateur 24, le traceur de courbe 30 et le dispositif de commande 22 sont tous
connectésavec un circuit d'interface parallèle.
La Figure 4 est un organigramme d'un programme du calculateur montrant les phases du programme mémorisé dans le dispositif de commande par calculateur dans un
exemple de réalisation de l'invention.
Dans cet exemple de réalisation de l'invention, un programme de calculateur a été développé, utilisé directement pour diriger le dispositif 21 de mesure électronique et de commande de la Figure 1 Ce programme
permet à l'utilisateur d'introduire le numéro d'échantil-
lon 14 d'électrode de conduite d'essai qu'il -veut mesurer, avec les paramètres des gradins de potentiel Le courant de sortie de l'échantillon 14 est également émis vers le
dispositif de commande à calculateur 22 pour la manipu-
lation et le contrôle statistique, et la comparaison de courbe La Figure 4 est donc un organigramme qui montre
les diverses phases du programme utilisé et qui est mémo-
risé, dans le dispositif de commande par calculateur 22.
Sur cette Figure, la phase 50 est la phase de démarrage, la phase 51 est la phase d'introduction de numéro d' échantillon et des gradins de tension, la phase 52 est une phase de déclendhemezit de gradin de tension, la phase 53 est une phase de sortie du voltmètre pour des données de courant en fonction du temps, la phase 54 est une phase d'interrogation pour déterminer si les données sont une fonction exponentielle dans des limites, la phase 55 est
une phase de calcul de capacité et de surface de décolle-
ment, la phase 56 est une phase d'impression de numéro de spécimen, de capacité et de surface, la phase 57 est une phase d'interrogation pour déterminer s'il existe un autre spécimen à contrôler et la phase 58 est une phase de fin
du programme.
Le dispositif de commande à calculateur 22 sollicite de l'utilisateur des données d'entrée pour la tension initiale et la tension finale nécessaires pour le gradin de potentiel ainsi que le numéro de l'échantillon d'électrode 14 qui doit être connecté par l'explorateur 24 Les échantillons d'électrode 14 sont déconnectés de -l'anode de magnésium 18 et laissés à s'équilibrer pendant au moins 15 minutes avant leur connexion au dispositif 21
de mesure électronique et de commande.
Selon le présent procédé, les mesures de cou-
rant sont émises vers le dispositif de commande 22 par le voltmètre 28 toutes les 14 millisecondes Les valeurs de régression pour une correspondance exponentielle de ces points de donnée sont calculées par le dispositif de
commande 22 à calculateur et l'équation fonctionnelle-
est produite Le calcul comprend le coefficient de déter-
mination R 2 qui indique la qualité de correspondance obtenue par la régression et le rapport F Si le rapport F indique une-relation exponentielle notable à un niveau de confiance de 95 %, les données indiquent l'absence d'effets de capacité distribuée et de courants faradiques notables Dans ce cas, les données sont indiquées et le
programme passe à la phase suivante.
La courbe de décroissance de courant produite par le calculateur est de la forme: i C= i O EXP(-mt) o le coefficient m est lapente déjà mentionnée, ic est le courant de charge en ampères, i O est le courant de crête à t= O et t est le temps en secondes La capacité en Farads est donnée par l'équation 3 La liste des capacités
pour tous les échantillons d'essai est alors imprimée.
La technique de calcul de la surface de décolle-
ment cathodique est décrite ci-après La capacité de -
double couche CD L par unité de surface de l'électrode d'essai 14 a été mesurée pour une conduite non revêtue en fonction du potentiel de la conduite avec l'électrode de
référence standard au calomel.
La Figure 5 est une courbe de la capacité spéci-
fique en fonction des différentes valeurs de potentiel.
Les données de la Figure 5 ont été utilisées pour préparer une courbe d'étalonnage afin de calculer la
surface de décollement cathodique mouillée pour des échan-
tillons d'essai sous différents potentiels Une excursion de 100 m V entre -0,8 volts et -0,7 volts a été adoptée pour le gradin de potentiel afin d'utiliser une partie de la courbe qui correspond à une capacité spécifique
pratiquement constante.
Avec ces potentiels, les courants de Faraday sont environ 10 % du courant de charge pour de petites surfaces de décollement cathodique Par conséquent, le courant circulant 0,3 secondes après l'impulsion de tension a été soustrait des valeurs de courant Le programme de calculateur de base utilisé dans ce procédé et décrit par la Figure 4 calcule une correspondance de courbe de régression et élimine toutes les données qui ne correspondent pas à une courbe exponentielle au niveau de confiance de 95 % Ces précautions assurent que seul le courant de charge pour la capacité de double couche est mesurée La capacité spécifique utilisée pour les calculs de la surface de décollement cathodique
était 200 microfarads/cm 2.
Le Tableau-I ci-après concerne cinq échantil-
lons de conduite d'essai, la surface de décollement cathodique étant déterminée par la capacité de double couche selon le présent procédé, ainsi que physiquement
par l'essai ASTM G-8 Les surfaces de décollement catho-
dique données ci-après correspondent au total de trois
ouvertures intentionnelles par échantillon d'essai.
TABLEAU I
Données d'échantillon de -conduite d'essai Numéro Surface de Surface de d'échantillon -Jours décollement décollement Capacité de conduite d' ASTM 2 DLC 2 en d'essai essai G-8 (cm) (c) Microfarads
1 30 6,2 6,3 1260
2 60 7,4 14,7 2934
3 60 8,1 8,6 1765
4 30 11,4 111,7 2329
5 30 16,2 16,2 3245
La Figure 6 montre des courbes de la capacité
de double couche (CD L) en fonction du temps.
La variation de la capacité de double couche dans les cinq échantillons de conduite d'essai mentionnés ci-dessus avec le temps est représentée graphiquement sur
la Figure 6.
Il importe également de noter que ces données
d'essai peuvent être utilisées pour déterminer le compor-
tement à long terme d'un revêtement de protection contre la corrosion aux potentiels cathodiques Par exemple, les courbes des échantillons 2 et 3 de la Figure 6 montrent une augmentation initiale de la capacité de double couche dans les 20 premiers jours, puis ensuite pratiquement
aucune variation Par contre, les courbes des échantil-
lons 4 et 5 de la Figure 6 montrent une augmentation permanente de la capacité de double couche pendant au
moins 30 jours.
Le Tableau I indique une très-bonne corrélation entre une surface de décollement cathodique mesurée électroniquement et la surface de décollement déterminée par le procédé destructif antérieur Dans l'échantillon
numéro 2 du Tableau 1, une plus grande surface de décolle-
ment est indiquée par le procédé électronique, ce qui
tient probablement compte d'une ouverture non intention-
nelle dans l'échantillon de conduite d'essai Dans quel-
quesautres exemples, une plus petite surface de décolle-
ment est indiquée par le procédé de capacité de double couche Cette discordance est plus probablement due à l'impossibilité de distinguer, en utilisant le procédé destructif antérieur, entre une mauvaise adhérence à la surface de contact (qui peut ne pas permettre l'entrée de
l'électrolyte) et un décollement cathodique.
La technique selon l'invention de mesure de capacité de double couche pour la détermination sur place de l'étendue de surfaces de décollement cathodique sur des échantillons de conduite enveloppée constitue un
procédé d'essai qui convient comme un essai non destruc-
tif, qui donne des informations précises sur la valeur de la surface de décollement cathodique en fonction du temps et qui donne des résultats moins subjectifs que le procédé destructif actuellement utilisé. Bien entendu, de nombreuses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit et illustré à titre d'exemple nullement limitatif sans sortir
du cadre de l'invention.
Claims (14)
1 Procédé d'évaluation de la protection contre
la corrosion assurée à une surface métallique par un revê-
tement superficiel, en mesurant l'étendue d'un décollement cathodique, dans lequel ladite surface métallique est en contact avec un électrolyte fluide, procédé caractérisé
en ce qu'il consiste essentiellement à établir et à équi-
librer un circuit par une électrode ( 14) de conduite d'essai de fonctionnement et une contre-électrode ( 18) dans ledit électrolyte ( 16) dans lequel ladite électrode de conduite d'essai se trouve dans un état de protection cathodique, à déconnecter ladite électrode de conduite d'essai de fonctionnement sous protection cathodique de ladite contre- électrode, à rétablir un circuit par ladite électrode de conduite d'essai de fonctionnement, ladite contre-électrode et une électrode de référence ( 20) dans ledit électrolyte au moyen d'un dispositif ( 21) de commande
et de mesure électronique, à appliquer un gradin de ten-
sion connu et mesuré à ladite électrode de conduite d'essai de fonctionnement, à mesurer le courant qui circule après l'application dudit gradin de tension mesuré et à analyser
( 22) lesdites données de courant en circulation pour déter-
miner ainsi la capacité de double couche à la surface de contact entre ladite électrode de conduite d'essai de
fonctionnement et ledit électrolyte.
2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites données de circulation de courant sont
contrôlées et enregistrées continuellement.
3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce qu'un programme prédéterminé mémorisé dans un dispo-
sitif de commande ( 22) à microcalculateur produit des signaux de commande pour ledit dispositif de commande et de
mesure électronique -
4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que ledit gradin de tension appliqué à ladite élec-
trode de conduite d'essai se situe dans la plage d'environ à 300 m V. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que ladite contre-électrode ( 18) est en magnésium.
6 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite électrode de référence ( 20) est une électrode'au calomel. 7 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite capacité de double couche est mesurée pour ladite électrode de conduite d'essai en fonction du potentiel de la conduite par rapport à ladite électrode
de référence.
8 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif ( 21) de commande de mesure électronique comporte un dispositif de commande par microcalculateur ( 22), un explorateur ( 24), un circuit potentiométrique ( 26), un voltmètre ( 28) et un traceur de
courbe ( 30) reliés pour fonctionner ensemble.
9 Appareil d'évaluation de la protection contre la corrosion assurée à une surface métallique par un revêtement superficiel, en mesurant l'étendue d'un
décollement cathodique, dans lequel ladite surface métal-
lique est en contact avec un électrolyte fluide, appareil caractérisé en ce qu'il comporte un boitier d'appareil ( 12) pour une électrode d'essai, ledit électrolyte fluide ( 16) se trouvant dans ledit boitier, une électrode ( 14) de conduite d'essai de fonctionnement, une contreélectrode ( 18) et une électrode de référence ( 20) connectée dans un
circuit-dans ledit électrolyte, une source ( 26) d'impul-
sions de gradin de tension appliquées à ladite électrode de conduite d'essai de fonctionnement dans ledit circuit, un dispositif ( 28) de mesure du courant qui circule après l'application desdits gradins de tension, un dispositif ( 22) pour analyser lesdites données de circulation de courant et pour déterminer la valeur d'une capacité de
double couche à la surface de contact entre ladite élec-
trode de conduite d'essai de fonctionnement et ledit électrolyte. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdites données de circulation de courant
sont contrôlées et enregistrées continuellement.
11 Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un programme prédéterminé mémorisé dans un dispositif de commande à microcalculateur ( 22) fournit les signaux voulus de commande audit dispositif ( 22) de
commande et de mesure électronique.
12 Appareil selon la revendication 9, caractérisé
en ce que ladite contre-électrode ( 18) est en magnésium.
13 Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite électrode de référence ( 20) est une
électrode de référence standard au calomel.
14 Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite capacité de-double couche est déterminée pour ladite électrode de conduite d'essai en fonction du potentiel de la conduite par rapport à ladite électrode
de référence.
Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite source X 26) d'impulsions de gradins de
tension est un circuit potentiométrique.
16 Appareil selon la revendication 9, caractérisé
en ce que ledit dispositif ( 28) de mesure de la circula-
tion du courant est un voltmètre.
17 Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit dispositif ( 22) d'analyse desdites données de circulation de courant est un dispositif de commande
à calculateur.
18 Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit dispositif ( 21) de commande de mesure
électronique comporte un dispositif de commande à microcal-
culateur ( 22), un explorateur ( 24), un circuit potentio-
métrique ( 26), un voltmètre ( 28) et un traceur de courbe
( 30) interconnectés pour fonctionner ensemble.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3030040A1 (fr) * | 2014-12-12 | 2016-06-17 | Univ Du Sud - Toulon - Var | Banc de test pour simuler la degradation d'une conduite immergee ou enterree |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3511706C2 (de) * | 1985-03-29 | 1987-02-19 | Heusler, Konrad, Prof. Dr., 3392 Clausthal-Zellerfeld | Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung von elektrisch isolierenden Schutzschichten auf Metallteilen |
| DE3715881A1 (de) * | 1987-05-13 | 1988-11-24 | Bayerische Motoren Werke Ag | Korrosionsmesszelle |
| DE3819900A1 (de) * | 1988-06-11 | 1989-12-14 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur bestimmung der korrosionsstabilitaet von tiefziehfaehigen eisenblechen fuer karosserieteile von kraftfahrzeugen und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens |
| US6556924B1 (en) * | 2000-07-27 | 2003-04-29 | Hydroscope Canada Inc. | Maintenance optimization system for water pipelines |
| US7459067B2 (en) * | 2003-04-28 | 2008-12-02 | Southwest Research Institute | Semi-permanent reference electrode |
| US7876110B2 (en) | 2008-11-10 | 2011-01-25 | Saudi Arabian Oil Company | Method and apparatus for simulating electrical characteristics of a coated segment of a pipeline |
| US7880484B2 (en) * | 2008-11-10 | 2011-02-01 | Saudi Arabian Oil Company | Method and apparatus for estimating the condition of a coating on an underground pipeline |
| CN103091242B (zh) * | 2011-11-03 | 2016-04-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 钢质管道防腐层耐阴极剥离性能自动化测试系统 |
| DE102012207179A1 (de) * | 2012-04-30 | 2013-10-31 | Evonik Industries Ag | Verschleißindikatorsystem für Offshore-Korrosionsschutz-Umhüllungssysteme |
| CN104120430B (zh) * | 2013-04-27 | 2017-08-11 | 中国科学院金属研究所 | 一种剥离涂层下缝隙内电位二维分布测量装置 |
| CN105043971A (zh) * | 2015-07-02 | 2015-11-11 | 中国民航大学 | 一种用于研究剥离涂层下金属基体腐蚀行为的实验装置 |
| US11467083B2 (en) * | 2019-12-05 | 2022-10-11 | Saudi Arabian Oil Company | System and method for analyzing cathodic protection current shielding of a coating |
| WO2022197584A1 (fr) * | 2021-03-15 | 2022-09-22 | Texas A&M University | Procédé de détection de la gravité de corrosion d'une surface métallique sur une canalisation |
| CN113983361B (zh) * | 2021-09-15 | 2023-02-03 | 北京市燃气集团有限责任公司 | 一种基于试片的3pe防腐层剥离与屏蔽风险判别方法及装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2305730A1 (fr) * | 1975-03-27 | 1976-10-22 | Ici Ltd | Procede et appareil de detection des defauts des revetements protecteurs |
| US4095176A (en) * | 1976-10-06 | 1978-06-13 | S.A Texaco Belgium N.V. | Method and apparatus for evaluating corrosion protection |
| FR2372425A1 (fr) * | 1976-11-26 | 1978-06-23 | Solvay | Procede et dispositif pour controler la nature corrosive, erosive et/ou incrustante d'un liquide |
| GB2025056A (en) * | 1978-05-12 | 1980-01-16 | Adachi H | Evaluating Corrosive Activity |
| GB2048491A (en) * | 1980-03-17 | 1980-12-10 | Nippon Paint Co Ltd | Method for evaluating corrosion of coated metallic material |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1150416A (en) * | 1966-07-29 | 1969-04-30 | Nat Res Dev | A Method for the Determination of Corrosion Rates by A.C. Polarisation Resistance Measurement |
| GB1493695A (en) * | 1975-10-11 | 1977-11-30 | Texaco Belgium Nv Sa | Measurement of corrosion protection |
| US4130464A (en) * | 1976-05-18 | 1978-12-19 | Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. | Method of evaluating the corrosion rates of metals |
| GB2006437B (en) * | 1977-10-07 | 1982-03-10 | Tokyo Shibaura Electric Co | Method of evaluating the corrosion rate of metal and apparatus for evaluating the same |
| JPS55149049A (en) * | 1979-05-10 | 1980-11-20 | Nippon Paint Co Ltd | Testing method for corrosion evaluation of coated metal material and its apparatus |
-
1982
- 1982-11-01 US US06/438,106 patent/US4504365A/en not_active Expired - Fee Related
-
1983
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2305730A1 (fr) * | 1975-03-27 | 1976-10-22 | Ici Ltd | Procede et appareil de detection des defauts des revetements protecteurs |
| US4095176A (en) * | 1976-10-06 | 1978-06-13 | S.A Texaco Belgium N.V. | Method and apparatus for evaluating corrosion protection |
| FR2372425A1 (fr) * | 1976-11-26 | 1978-06-23 | Solvay | Procede et dispositif pour controler la nature corrosive, erosive et/ou incrustante d'un liquide |
| GB2025056A (en) * | 1978-05-12 | 1980-01-16 | Adachi H | Evaluating Corrosive Activity |
| GB2048491A (en) * | 1980-03-17 | 1980-12-10 | Nippon Paint Co Ltd | Method for evaluating corrosion of coated metallic material |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3030040A1 (fr) * | 2014-12-12 | 2016-06-17 | Univ Du Sud - Toulon - Var | Banc de test pour simuler la degradation d'une conduite immergee ou enterree |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| GB2131551A (en) | 1984-06-20 |
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