بررسی و تعیین پارامترهای موثر بر خوردگی داخلی لوله های فولادی آب با پوشش کولتار اپوکسی در ناحیه خلیج فارس

پوشش های آلی به صورت متداول برای حفاظت از خوردگی سازه های فلزی مورد استفاده قرار می گیرند. در بیشتر کاربردها، پوشش های آلی علاوه بر مقاومت به خوردگی، باید در برابر فرسایش و برخورد ذرات نیز مقاوم باشند. بنابراین پوشش علاوه بر مقاومت به خوردگی، باید در برابر آسیب مکانیکی نیز مقاوم باشد. از پوشش کولتار اپوکسی نیز به همین منظور استفاده می شود. به عنوان مثال در لوله های انتقال آب دریا که پوشش در معرض برخورد آب و ذرات ساینده قرار خواهد داشت. در این تحقیق به مطالعه الکتروشیمیایی آسیب وارد شده به پوشش در اثر آزمون فرسایش پرداخته شد. برای ارزیابی الکتروشیمیایی آسیب از آزمون طیف-سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (eis) در زمان های فرسایش مختلف استفاده شد. برخورد آب و ذرات ساینده به سطح پوشش باعث ایجاد حفره و مسیر هایی برای نفوذ الکترولیت به پوشش و در نتیجه کاهش مقاومت و کارایی ضدخوردگی پوشش خواهد شد. نمودار نایکوئیست در زمان 10 دقیقه شامل یک حلقه بزرگ است همچنین نمودار باد رفتار خازنی نشان داد که اینها نشان دهنده مقاومت بالای پوشش (در حدود cm2? 9+10) است. در زمان های 20 و 30 دقیقه حلقه در نمودار نایکوئیست کوچک و کوچکتر شده و در نهایت به دو حلقه (در زمان 45 دقیقه) تبدیل شد که این به معنی نفوذ الکترولیت به زیرلایه از طریق حفره ها و ترک های بوجود آمده، است. در این زمان مقاومت پوشش در حدوده cm2? 500 است و پوشش قادر به حفاظت از زیرلایه نخواهد بود. در ادامه رفتار فرسایشی پوشش از طریق بررسی کاهش وزن و تصاویر sem مورد مطالعه قرارگرفت و تاثیر زاویه برخورد، اندازه و محتوی ذرات ساینده مطالعه شد و نتیجه این بود که بیشترین نرخ فرسایش پوشش در زاویه 45 درجه اتفاق افتاد که نشان می دهد پوشش همچون مواد نرم و انعطاف پذیر رفتار کرده است در حالی که تصاویر sem تشکیل ترک و حفره در زاویه برخورد 90 درجه را نشان دادند که از مشخصات مواد ترد است. بنابراین پوشش جزء هیچ کدام از مواد ترد یا انعطاف پذیر قرار نمی گیرد بلکه مخلوطی از ویژگی های هر دو را دارد که این مواد را شبه ترد می نامند. مکانیزم کنده شدن مواد از سطح در زاویه های مایل از نوع برشی و در زاویه نرمال از نوع تغییر شکل پلاستیکی مکرر است. همچنین با افزایش اندازه و محتوی ذرات ساینده به دلیل افزایش انرژی ذرات ساینده، میزان فرسایش پوشش افزایش یافت. در ادامه تاثیر افزایش دما بر خوردگی پوشش سالم مورد بررسی قرار گرفت. افزایش دما از طریق افزایش نرخ واکنش های خوردگی و نرخ نفوذ الکترولیت موجب کاهش خواص ضدخوردگی پوشش کولتار اپوکسی شد. تأثیر آماده سازی سطح در منطقه جوش فولاد بر چسبندگی پوشش از طریق آزمون خمش مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نمونه های با آماده سازی سطح چسبندگی بهتری به زیرلایه دارند