Impianti di protezione catodica: criteri generali e manutenzione

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1 Impianti di protezione catodica: criteri generali e manutenzione Fabio Brugnetti APCE Ufficio Corrosioni Elettrolitiche (MI) 1

2 NORMATIVA TECNICA DI RIFERIMENTO D.M. 16 aprile 2008 e D.M. 17 aprile 2008 Regola tecnica per la progettazione, costruzione, collaudo, esercizio e sorveglianza delle opere e dei sistemi di distribuzione e degli impianti di trasporto di gas naturale con densità non superiore a 0,8 UNI-EN 12954: Protezione catodica di strutture metalliche interrate o immerse - Principi generali e applicazione per condotte. UNI 11094: Protezione catodica di strutture metalliche interrate. Criteri generali per l attuazione, le verifiche e i controlli. UNI EN 13509: Tecniche di misurazione per la protezione catodica. AEEG ARG/gas 120/08, 141/09, 204/10 - incaricato APCE per: individuare una metodologia di valutazione della PC ai sensi della normativa tecnica vigente; elaborare specifiche linee guida atte alla compilazione di un Rapporto annuale dello stato elettrico per ciascuna porzione di rete detto Sistema di Protezione Catodica (SPC). 2

3 PROGETTAZIONE, COLLAUDO E MANUTENZIONE DEI SISTEMI DI PROTEZIONE CATODICA ISO TC/67 CEN TC/219 EN General Principles Pr ISO EN Petroleum, petrochemicals and natural gas industries CP of pipeline systems - On-land pipelines EN CP Application for pipeline 3

4 pr ISO CEN SCOPE: This standard specifies requirements and gives recommendations for the pre-installation surveys, design, materials, equipment, installation, commissioning, operation, inspection and maintenance of cathodic protection systems for on-land pipelines, as defined in ISO or EN (ISO 13623: 2000 modified) for the petroleum, petrochemical, and natural gas industries, and EN 1594 or EN parts 1 and 3 used by gas supply industries. All contents of the standard are applicable to buried pipelines and piping systems used in other industries and transporting other media such as industrial gases, waters or slurries. This standard is applicable to carbon steel, stainless steel, cast iron pipelines and copper. 4

5 pr ISO CEN CP PERSONNEL COMPETENCE: Personnel who undertake the design, supervision of installation, commissioning, supervision of operation, measurements, monitoring and supervision of maintenance of cathodic protection systems shall have the appropriate level of competence for the tasks undertaken. NOTE: EN or NACE Cathodic Protection Training and Certification Programme constitute suitable methods of assessing competence of cathodic protection personnel which may be utilised. NOTE: Competence of cathodic protection personnel to the appropriate level for tasks undertaken should be demonstrated by certification in accordance with prequalification procedures such as EN 15257, NACE Cathodic Protection Training and Certification Programme or any other equivalent scheme. 5

6 pr ISO CEN Il criterio di protezione catodica Tecniche di misura Collaudo e verifiche 6

7 pr ISO CEN Il criterio di protezione catodica 7

8 ISO CEN pr Metals or alloys Carbon steels, low alloyed steels and cast iron Environmental conditions Soils and waters in all conditions except those hereunder described Soils and waters at 40 C < T < 60 C Free corrosion potential range: E n (V) Indicative values Protection potential: E p (V) (IR free) -0,65 to -0,40-0,85 Soils and waters at T > 60 C c -0,80 to -0,50-0,95 Soils and waters in aerobic conditions at T < 40 C with 100< <1000.m Soils and waters in aerobic conditions at T < 40 C with >1000.m Soils and waters in anaerobic conditions and with high Sulphate Reducing Bacteria activity - -0,50 to -0,30-0,75-0,40 to -0,20-0,65-0,80 to -0,65-0,95 b Limiting critical potential: E l (V) (IR free) a a a a a a 8

9 ISO CEN pr Potenziali riferiti all elettrodo Cu-CuSo4 Per evitare danni al rivestimento, il potenziale limite critico non deve essere più negativo di mv Il rischio di infragilimento da idrogeno, deve essere determinato rispetto al limite critico di tale effetto sul singolo materiale quindi mediante test specifici 9

10 Ecorr = -0,65 V Eprot = -0,85V -0,95V CONVEGNO AIM GIORNATE NAZIONALI Spaziatura 3000 m Aree Urb m Elettrolita 10

11 pr ISO CEN Il criterio di protezione catodica Tecniche di misura CONVEGNO AIM GIORNATE NAZIONALI 11

12 MISURA DEL POTENZIALE DI PROTEZIONE CATODICA VΩ caduta ohmica del terreno Vm = Vp + VΩ + Vcm Vp valore di polarizzazione Vcm caduta ohmica circuito di misura 12

13 ISO CEN pr METODO ALTERNATIVO COME CRITERIO DI PROTEZIONE CATODICA 100 mv cathodic potential shift Se i criteri della Tab.1 non possono essere rispettati, il metodo 100 mv cathodic potential shift può essere considerato un accettabile metodo alternativo per ridurre la velocità di corrosione (pubblicazione NACE n 35108) L uso di questo metodo deve essere evitato in presenza di: batteri solfato riduttori correnti vaganti, correnti equilizzatrici o correnti telluriche quando le strutture sono esercite in alte temperature 13

14 ISO CEN pr E1 : E corr E2 : ddp E3 : E OFF E4 : instant-e OFF E5 : E ON t 1 : CP off t 2 : Eoff t 3 : Eoff costante A : CP on B : Depolarizzazione C : Verifica 100 mv : IR drop

15 pr ISO EN Principi Generali «Commissioning» Indagini preliminari Verifica interferenze elettriche Messa a punto Ricerca impostazione parametri elettrici Collaudo definitivo Selezione punti caratteristici UNI

16 LINEE GUIDA APCE SULLA PC Con l intento di stabilire se un SPC sia adeguatamente protetto è stato definito l indicatore di protezione catodica (Kt). Questo indice, riportato sul Rapporto annuale dello stato elettrico, è rappresentativo degli effetti relativi alla: Progettazione Gestione conduzione della PC Il Kt è espresso su una scala da 0 a 100, dove: 30 punti sono assegnati dalla progettazione 70 punti sono assegnati in base alla qualità della gestione e conduzione della PC Kt 60 (SPC protetto in modo efficace) Kt <60 per 3 anni consecutivi (SPC non protetto catodicamente) 16

17 Le linee guida forniscono regole comuni e criteri univoci e comparabili relativi all attuazione, alla misurazione, alla verifica e ai controlli della PC che devono essere effettuati in conformità alle norme UNI. 17

18 Grazie per l attenzione 18