AC-Induced Corrosion of Underground Steel Pipelines. Faradaic Rectification under Cathodic Protection: I. Theoretical Approach with Negligible Electrolyte Resistance
Résumé
Underground pipelines protected with a thick coating and by cathodic polarisation may suffer
a serious external corrosion damage in the presence of stray alternating current (AC) voltage
induced by high voltage industrial electric transport system, such as power lines or electrified
railroads. The origin of the corrosion enhancement comes from the nonlinearity of the currentpotential
characteristics of the metal-soil interface. In this paper, we will theoretically evaluate
the increase of the corrosion current density and the potential shift induced by a high amplitude
AC signal to models of corroding systems: anodic polarisation curves obeying an exponential law
with respect to the potential, and cathodic process under the mixed activation-diffusion kinetics.
The originality of the present work lies in the use of a relatively small number of dimensionless
variables to describe the faradaic rectification for the corrosion potential shift and the corrosion
current enhancement. In this article, the effect of the electrolyte resistance was neglected.
Tubulações subterrâneas protegidos por um revestimento grosso e por polarização catódica
podem sofrer danos externos sérios por corrosão na presença de tensão de corrente alternada
(AC) dispersa induzida por sistemas industriais de transporte elétrico de alta tensão, como linhas
de tensão ou ferrovias eletrizadas. A origem do aumento da corrosão vem da não-linearidade das
características corrente-potencial da interface metal-solo. Neste trabalho, avaliaremos teoricamente
o aumento da densidade de corrente de corrosão e o deslocamento de potencial induzido por
um sinal AC de alta amplitude a modelos de sistemas sofrendo corrosão: curvas de polarização
anódicas obedecendo uma lei exponencial em relação ao potencial, e processo catódico sob a
cinética de ativação-difusão mista. A originalidade do presente trabalho se encontra no uso de um
número relativamente pequeno de variáveis sem dimensão para descrever a retificação faradaica
no deslocamento do potencial e no aumento da corrente de corrosão. Neste artigo, o efeito da
resistência do eletrólito foi negligenciado.
Origine : Publication financée par une institution
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