ارزیابی خواص ضد خوردگی ناشی از حضور اکسید آهن میکایی در فرمولاسیون پرایمرهای خطوط لوله انتقال گاز بر پایه لاستیک مصنوعی
محورهای موضوعی : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین
حجت اله ارفاقی
1
,
منصور فرزام
2
,
داود زارعی
3
,
ایمان دانایی
4
,
عبدالله ابول پور
5
1 - دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی بازرسی فنی، دانشگاه صنعت نفت، آبادان، ایران
2 - دانشیار، گروه مهندسی بازرسی فنی، دانشگاه صنعت نفت، آبادان، ایران
3 - استادیار، گروه پلیمر، دانشگاه آزاد اسلامی، شاخه تهران جنوب، تهران، ایران
4 - استادیار، گروه مهندسی بازرسی فنی، دانشگاه صنعت نفت، آبادان، ایران
5 - لیسانس، دانشگاه آزاد اسلامی، گچساران، ایران
کلید واژه: امپدانس الکتروشیمیایی, پوشش خطوط لوله, پرایمر لاستیک مصنوعی, اکسید آهن میکایی, چسبندگی,
چکیده مقاله :
در این پژوهش درصدهای مختلف از رنگدانههای اکسید آهن میکایی به ساختار پرایمر لاستیک مصنوعی (سینتتیک رابر) افزوده شد. پوششها بر روی نمونه پلیتهای فولادی (St 37) و همچنین لولههای فولادی با قطر 8 اینچ اعمال گردید. با استفاده از روش امپدانس الکتروشیمیایی، میزان مقاومت به خوردگی پرایمرها مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی اثر رنگدانههای اکسید آهن میکایی بر چسبندگی پرایمر مذکور به سطح فلز فولاد (لایه زیرین)، آزمون چسبندگی فیلم خشک به روش کراس کات بر روی نمونه پلیتهای فولادی و جهت بررسی چسبندگی پرایمر به نوار لاستیک مصنوعی (لایه فوقانی)، آزمون چسبندگی به روش وزنههای آویزان بر روی لولههای با قطر 8 اینچ انجام شد. نحوه توزیع رنگدانهها درون ساختار پوشش با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. نتایج آزمونهای الکتروشیمیایی حاکی از بهبود خواص مقاومت به خوردگی پرایمرهای حاوی درصدهای پایین از رنگدانههای اکسید آهن میکایی نسبت به پرایمر بدون رنگدانه دارد. بیشترین مقاومت پوشش در نمونهای با 10 درصد وزنی رنگدانه حاصل شد. همچنین نتایج تست چسبندگی به روش وزنههای آویزان نشان داد که چسبندگی نمونه حاوی 10 درصد وزنی از رنگدانههای اکسید آهن میکایی به نوار لاستیک مصنوعی، بهتر از نمونه بدون رنگدانه بود.
In this research, Micaceous Iron Oxide pigments in different ratios were added to a synthetic rubber primer. Coatings were applied on carbon steel (St 37) plates and 8 inch pipe samples. Corrosion behavior of the primers was investigated by use of Electrochemical Impedance Spectroscopy. In addition, in order to investigate the effects of Micaceous Iron Oxide pigments on the adhesion of the primer to steel substrate, cross-cut test has been corried out on carbon steel substrate. Also the adhesion of synthetic rubber tape to the primer has been investigated by peel adhesion through hanging mass method test on pipeline. Scanning electron microscopy was used to investigate dispersion condition of Micaceous Iron Oxide particles in the binder. The Electrochemical Impedance Spectroscopy results indicated that the BRP 5, (containing 5% wt. of Micaceous Iron Oxide particles) BRP 10 and BRP 15 sample has better performance than neat primer. BRP 10 sample has the best barrier effect on corrosion performance. Results of Peel adhesion test indicate that adhesion to cold applied tape for BRP 10 sample has better than neat primer.
1- M. Kutz, Handbook of environmental degradation of materials: William Andrew, Norwich, 2005.
2- M. Romano, M. Dabiri, A, Kehr, ‘‘The Ins and Outs of Pipeline Coatings: Coatings Used to Protect Oil and Gas Pipelines.’’ J. Prot. Coat. Linings, 22 (7) 40–47, 2005.
3- M. Wilmott, J. Highams, R. Ross and Kopystinski, Coating and Thermal Insulation of Subsea or Buried Pipelines, Journal of protective coatings & linings (JPCL), vol. 17, no. 11, pp. 47-54, 2000.
4- B. Khanna, AS, High-Performance Organic Coatings. Elsevier, Amsterdam 2008.
5- L. Shreir, Corrosion. Corrosion control, Volume 2, Michigan: Butterworth-Heinemann, 1994.
6- M. Dabiri, "The Ins and Outs of Pipeline Coatings: Coatings Used to Protect Oil and Gas Pipelines," Journal of Protective Coatings and Linings (JPCL), vol. 22, no. 7, 2005.
7- Association, AWWA C209, Standard for Cold-Applied Tape Coatings for the Exterior of Special Sections, Connections and Fittings for Steel Water Pipelines, 1996.
8- C. R. Reeves, "Pipeline rehabilation using field applied tape systems," Corrosion NACE, vol. 1, no. 615, , pp. 1 -6, 1998.
9- A. N. Moosavi, "Advanced in field joint coatings for underground pipelines," Corrosion National association of corrosion engineering, vol. 8, no. 0745, pp. 40-44, 2000.
10-IGS-R-TP-024 (Iranian Gas Standard), “Recommended practice for selection of suitable external coatings for underground (buried) gas pipeline”, 2009.
11- IPS-M-TP-322 (Iranian Petroleum Standard), “Material standard for primer to be used hand-applied laminated tape suitable for cold applied tape coating system.” 1994.
12- IPS-M-TP-310 (Iranian Petroleum Standard), “Material standard for cold-applied plastic tape as inner layer tape for tape coating system of buried steel pipes” 1994.
13- Zaikin, A, Sofina, SY, Stoyanov, O, ‘‘Tape Polymer Materials for Anti-corrosion Insulation of Pipelines.’’ Polym. Sci. Ser. D, 4 (3) 209–220, 2011.
14- Thompson, I, Saithala, JR, ‘‘Review of Pipeline Coating Systems from an Operator’s Perspective.’’ Corros. Eng. Sci. Technol., 51 (2) 118–135, 2015.
15- IPS-M-TP-317 (Iranian Petroleum Standard), , “Material standard for hand-applied petrolatum tape and primer,” 1996.
16- IGS-M-TP-14-4(1) (Iranian Gas Standard), “Hand-Applied Two-Layer P.E. Tape" 2006.
17- A. Forsgren, Corrosion Control through Organic Coating, (Corrosion technology), CRC, Taylor & Francis, 2006.
18- A. Derek, D. Bayliss, H. Deacon, "Steelwork corrosion control", Published by Spon Press, 2002.
19- A. Philip, P.E. Schweitzer, Paint and Coating _ Application and Corrosion Resistance (Corrosion Technology) CRC Press, 2005.
20- P. A. Sorensen, S. Kiil, K. Dam-Johansen, C. E. Weinell, Anticorrosive coating- a review, Journal of Coatings Technology and Research Volume 6, issue 2, 135–176, 2009.
21- The American Society of Testing and Materials, ASTM D3359, “Standard Test Methods for Measuring Adhesion by Tape Test”, 2005.
22- ل. فتح یونس و م. آزادبه، "مطالعه تاثیر فعال سازی مکانیکی سطح فولاد ساده کربنی بر خواص حفاظتی پوشش فسفاته Zn اعمالی و بهبود چسبندگی رنگ،" مجله مواد نوین، جلد 4، شماره 3، بهار 1393.
23- Canadian Standard Association, “CAN/CSA Z245.21 -10, External fusion bond epoxy coating for steel pipe/ External polyethylene coating for pipe”, 2010.