Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Atapoor,Ahmad Saatchi,Mahmood Monir-vaghefi
مسعود عطاپور (استاد مشاور) احمد ساعت چي (استاد راهنما) سيدمحمود منيرواقفي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sajad Abdolahi
سجاد عبداللهي دزکي

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.
چکيده پوشش هاي آلي به صورت متداول براي حفاظت از خوردگي سازه هاي فلزي مورد استفاده قرار مي گيرند. در بيشتر کاربردها، پوشش هاي آلي علاوه بر مقاومت به خوردگي، بايد در برابر فرسايش و برخورد ذرات نيز مقاوم باشند. بنابراين پوشش علاوه بر مقاومت به خوردگي، بايد در برابر آسيب مکانيکي نيز مقاوم باشد. از پوشش کولتار اپوکسي نيز به همين منظور استفاده مي شود. به عنوان مثال در لوله هاي انتقال آب دريا که پوشش در معرض برخورد آب و ذرات ساينده قرار خواهد داشت. در اين تحقيق به مطالعه الکتروشيميايي آسيب وارد شده به پوشش در اثر آزمون فرسايش پرداخته شد. براي ارزيابي الکتروشيميايي آسيب از آزمون طيف سنجي امپدانس الکتروشيميايي (EIS) در زمان هاي فرسايش مختلف استفاده شد. برخورد آب و ذرات ساينده به سطح پوشش باعث ايجاد حفره و مسيرهايي براي نفوذ الکتروليت به پوشش و در نتيجه کاهش مقاومت و کارايي ضدخوردگي پوشش خواهد شد. نمودار نايکوئيست در زمان 10 دقيقه شامل يک حلقه بزرگ است همچنين نمودار باد رفتار خازني نشان داد که اين ها نشان دهنده مقاومت بالاي پوشش (در حدود cm 2 ? 9+ 10) است. در زمان هاي 20 و 30 دقيقه حلقه در نمودار نايکوئيست کوچک و کوچک تر شده و در نهايت به دو حلقه (در زمان 45 دقيقه) تبديل شد که اين به معني نفوذ الکتروليت به زيرلايه از طريق حفره ها و ترک هاي بوجود آمده، است. در اين زمان مقاومت پوشش در حدود cm 2 ? 500 است و پوشش قادر به حفاظت از زيرلايه نخواهد بود. در ادامه رفتار فرسايشي پوشش از طريق بررسي کاهش وزن و تصاوير SEM مورد مطالعه قرارگرفت و تاثير زاويه برخورد، اندازه و محتوي ذرات ساينده مطالعه شد و نتيجه اين بود که بيشترين نرخ فرسايش پوشش در زاويه 45 درجه اتفاق افتاد که نشان مي دهد پوشش همچون مواد نرم و انعطاف پذير رفتار کرده است در حالي که تصاوير SEM تشکيل ترک و حفره در زاويه برخورد 90 درجه را نشان دادند که از مشخصات مواد ترد است. بنابراين پوشش جزء هيچ کدام از مواد ترد يا انعطاف پذير قرار نمي گيرد بلکه مخلوطي از ويژگي هاي هر دو را دارد که اين مواد را شبه ترد مي نامند. مکانيزم کنده شدن مواد از سطح در زاويه هاي مايل از نوع برشي و در زاويه نرمال از نوع تغيير شکل پلاستيکي مکرر است. همچنين با افزايش اندازه و محتوي ذرات ساينده به دليل افزايش انرژي ذرات ساينده، ميزان فرسايش پوشش افزايش يافت. در ادامه تاثير افزايش دما بر خوردگي پوشش سالم مورد بررسي قرار گرفت. افزايش دما از طريق افزايش نرخ واکنش هاي خوردگي و نرخ نفوذ الکتروليت موجب کاهش خواص ضدخوردگي پوشش کولتار اپوکسي شد. تأثير آماده سازي سطح در منطقه جوش فولاد بر چسبندگي پوشش از طريق آزمون خمش مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد که نمونه هاي با آماده سازي سطح چسبندگي بهتري به زيرلايه دارند. کلمات کليدي پوشش کولتار اپوکسي، طيف سنجي امپدانس الکتروشيميايي، فرسايش، دما، آماده سازي سطح.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی