Neue Verfahren der IR‐freien Potentialmessung beim kathodischen Korrosionsschutz erdverlegter Rohrleitungen

Abstract

Die Sicherheit des kathodischen Korrosionsschutzes ist von der Fehlerfreiheit der Potentialmessung abhangig. Hierbei kommen als Fehler vor allem Ohmsche Spannungsabfalle im Erdboden infrage. Bei stark veranderlichen Stromen kann aus Messungen des Spannungsabfalls uber der Rohrleitung das wahre Rohr/Boden-Potential ortlich durch Extrapolation bestimmt werden, wenn die Rohrumhullung verhaltnismafiig viele Fehlstellen enthalt. Das Verfahren ist sehr aufwendig und fur gut umhullte Rohrleitungen nicht anwendbar, wenn man von georteten Fehlstellen in der Umhullung absieht.Bei stark unterschiedlich polarisierten Objekten konnen die sonst gut verwertbaren Ausschaltpotentiale durch Spannungsabfalle der Ausgleichsstrome verfalscht sein. Fur eine ideal gleiche Verteilung von Schutz-und Ausgleichsstromen 1aBt sich mit Hilfe der gemessenen RohrlSoden-Potentiale und der Potentialdifferemen senkrecht zur Rohrleitung bei ein-und ausgeschaltetem Schutzstrom das wahre RohrlSoden-Potential errechnen. Durch Versuche im elektrolytischen Trog konnten diese Zusammenhange experimentell bewiesen werden. In der Praxis konnen Abweichungen vom idealen Verhalten auftreten, wenn die Spannungstrichter von Anode und Kathode sich beeinflussen. Die durch Ausgleichsstrome verursachten Spannungstrichter erklaren mogliche Schaden trotz scheinbar ausreichender negativer Ausschaltpotentialwerte und Fehlaussagen beim Lokalen kathodischen Korrosionsschutz. Damit wird verdeutlicht, dal3 auf externe Mefiproben nicht verzichtet werden kann.The reliability of the cathodic protection depends on whether the potential measurement is free of errors or not. The main source of errors results from voltage drops in the soil. In the case of strongly fluctuating currents the true pipe-to-soil potential can be determined by measuring voltages above the pipe-line and extrapolating these values. This method supposes that the pipe coating has many holidays. The method is not applicable for well coated pipe-lines with the exception of such points where holidays are located.In the case of protected structures with locally different polarisation the off-potentials which normally indicate the true pipe-to-soil potentials can become erroneous due to voltage drops of compensating currents (cell current). Assuming an ideally same distribution of both the protection current and the compensating current the true pipe-tosoil potential can be calculated by measuring the onand off-potentials and the voltage drop perpendicular to the pipe-line at the soil surface.These relationships can be experimentally verified with an electrolytic cell in the laboratory. In the field, however, deviations from identical distribution of the mentioned currents are possible due to interference of the potential fields of anodes and cathodes. The voltage drops due to compensating currents explain both possible corrosion damage in spite of sufficiently negative values of the off-potential and misinterpretation in the case of hot spot protection. From these results it can be shown that one cannot do away ...

Simulation of cathodically protected pipeline with capacitive AC mitigation devices for interpretation of misleading instant Eoff readings

“…The main source of errors results from voltage drops in the soil. 1 The instant Eoff readings acquired by means of the on/off technique through periodic on/off switching of the CP circuit of a pipeline do not always represent the true, i.e. IR free, cathodic protection potential due to the voltage drop in the soil originating from DC stray currents of various external sources, 2 telluric, 3 equalising, [4][5][6] long line 7 or galvanic currents.…”

“…The reliability of cathodic protection (CP) depends on whether the potential measurement is free of errors or not. The main source of errors results from voltage drops in the soil 1. The instant Eoff readings acquired by means of the on/off technique through periodic on/off switching of the CP circuit of a pipeline do not always represent the true, i.e.…”