Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Atapoor,Ahmad Saatchi,Mahmood Monir-vaghefi
مسعود عطاپور (استاد مشاور) احمد ساعت چی (استاد راهنما) سیدمحمود منیرواقفی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sajad Abdolahi
سجاد عبداللهی دزکی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Investigation and determination of the effective parameters on internal corrosion of coal tar epoxy coated water steel tubes in Persian Gulf area
Organic coatings are the principal materials of corrosion protection for all steel structures. In several applications organic coatings have to show, in addition to the anti-corrosion properties, good resistance to impact and abrasion. Thus besides being corrosion resistant, the coatings must be resistant to mechanical damage. Coal tar epoxy coating are widely used in such situations i.e. protecting sea water transferring tubes in which the coatings are subjected to sea water and abrasive particles. In this work the erosion behavior of coal tar epoxy coating has been evaluated by water/sand jet using EIS. During erosion tests water containing sand impacted on the coating and resulted in holes throughout it which led to the diffusion of electrolyte to the coating. The process discussed reduced the protective performance of the coating. After 10 minutes of the erosion test, Nyquist curve showed a semicircle with a large radius and the bode curve showed a capacitance behavior meaning high coating resistance (about 10 9 ?cm 2 ). After 20 and 30 minutes, Nyquist semicircle got smaller and smaller and turned into two semicircles after 45 minutes. In fact, electrolyte penetrated into the coating and led to resistance reduction. At this time, coating resistance was about 500 ?cm 2 having no protective properties. The erosion behavior of the coating was evaluated by mass loss calculation and SEM observation, too. The erosion of the coating was maximal at low impact angles of about 45° displaying a typical ductile character of the coating. However, SEM observation showed craters and cracks formation on the coating at impact angle of 90°. Therefore the coating character is neither typically ductile nor brittle, but a mixture of both. These materials are called ‘semibrittle’. At impact angle of 90°, plastic deformation was observed to be the mechanism of material removal and at oblique impacts erosion occured by the cutting action of the particle. Increasing the particle size and percentage in water resulted in erosion increase due to the higher total enrgy of them. Corrosion behavior of intact coating was evaluated at different temperatures. Increasing corrosion reaction and electrolyte diffusion rates by increasing temperature caused a reduction of the protective performance of the coating. Surface preparation effect on coating adhesion was studied. It showed that samples with surface preparation had a better adhesion to the substrate.
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 مسیرهایی 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 این ها نشان دهنده مقاومت بالای پوشش (در حدود cm 2 ? 9+ 10) است. در زمان های 20 و 30 دقیقه حلقه در نمودار نایکوئیست کوچک و کوچک تر 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 حدود cm 2 ? 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. کلمات کلیدی پوشش کولتار اپوکسی، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی، فرسایش، دما، آماده سازی سطح.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی