32
OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21 Mail: [email protected] www.oskat.no Fagmøte Katodisk Korrosjonsbeskyttelse

Katodisk korrosjonsbeskyttelse

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Foredrag presentert av Øyvind Skåtun i OSKAT AS.

Citation preview

Page 1: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

Fagmøte Katodisk Korrosjonsbeskyttelse

Page 2: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

Korrosjon = Stålets Livssyklus

Energylevel

___ Energy Level as Ore

___ Energy Level as Metal Product

___ Energy Level as Rust

Page 3: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

KORROSJON HAVNEKONSTRUKSJONER

Kaidekker – Betongkonstruksjoner

Spunt / Peler – ‘Stål i sjøvann’

Spunt / Peler – Stål i marint sediment-----------------------------------------------------------------

Nye konstruksjoner :) Preventivt

Gamle konstruksjoner :) Rehabilitering

Page 4: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

Armeringskorrosjon - Årsaker

• KarbonatiseringReduksjon av alkalieinnhold i overflaten ved reaksjon med CO2 .Korrosjon når betong rundt armeringen ‘utlutes’ (Betong pH < 10).

• KloridangrepKlorid-inntrengning av kloridioner (Cl-) i betongen. Korrosjon mulig ved Cl- innhold 0,4 – 1,0% ( % av sementvekt)Korrosjon sannsynlig ved Cl- innhold 1,0 – 2,0%Korrosjon sikkert ved Cl- innhold > 2,0%

Page 5: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

Armeringskorrosjon - Årsaker

• Liten overdekning (>25mm i NS 3473 (1973-86)• Konstruksjonsutforming• Betongens kvalitet og beskaffenhet • Miljø/Omgivelser (Klorider,Fukt, Temperatur)• Herdeakseleratorer (Innstøpte klorider)• Tidligere ’flekk’reparasjoner--------------Diffusjon og kapillærsug => Kloridinntrengning

Page 6: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

Armeringskorrosjon - Årsaker

Katode

Anode

Cl-

Anode

Cl-

Potensialforskjeller mellom armering i rep.mørtel og kloridinfisert gammel betong gir aksellerert korrosjoninntil reparasjonen

Page 7: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

Armeringskorrosjon - Årsaker

Flekkreparasjon => korrosjonscellen flyttes:

Page 8: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

Typisk korrosjonscelle i betong

Elektrokjemisk reaksjon i korrosjonscellen(Tilgang på H2O, O2 og Cl- )

Anode

Katode

Page 9: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

Katodisk beskyttelse ( KB )

• En liten påtrykt, styrt likestrøm stanserkorrosjonsprosessen ved å gjøre offer-anoden(rustende jern) om til katode

• Ikke behov for å fjerne hel kloridinfisertbetong, kun delaminert/løs betong måfjernes

Page 10: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

Katodisk beskyttelse ( KB )

Page 11: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

Katodisk beskyttelse, prinsipp:

Page 12: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

Katodisk Beskyttelse - virkemåte

Innstøpttilleggsanode

Katode

Katode

Elektrokjemiske reaksjoner ved katodiskbeskyttelse

Page 13: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

Anodebåndmontasje før sprøyting

Page 14: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

REFERANSE-ELEKTRODER

• Referanseelektroder måler det elektrokjemiske potensialet til armeringen.

• Polariseringen ( og depolarisering fra bruddspenning) er viktigste parametre for styring av strøm/spenning i anodekretsen.

• Hovedkrav:• Depolarisering >100mV på 24 timer

Page 15: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

VIKTIG:

• Armeringskontinuitet– Kun armering som er i elektrisk forbindelse med katodekontakter

blir katodisk beskyttet

• Unngå kortslutning mellom anode og armeringsstål / stål– Fjerne ståltråd, spiker i betongoverflaten– Min 15mm mellom armeringsstål og anodebånd.

• Kun mørtel beregnet for KB-anlegg – i repsoner og over anodebånd

• Dimensjoner anodekapasitet > 15 mA/m2 stål for levetid >50år• Sikre kvalitet med en god kontrollplan

Page 16: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

xxxxxxx

Page 17: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

STYRINGSSYSTEM

Automatisk styring;- Max strøm- Max spenning- Potensiostatisk(Betongresistivitet varierer med fukt, temperatur…)

Lagrer dataFjernstyring via GSM-ModemEier kan se status på mobiltlf.

Page 18: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

KAIDEKKER - REHAB

Page 19: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

Anerkjent teknologi

• Første prosjekter er fra brodekker i USA i begynnelsen av 70-åra

• Mange gode referanser fra Norge , kaier, broer, parkeringshus samt andre kloridpåkjente betongkonstruksjoner.

• Lang levetid, lavt vedlikehold, lave energikostnader• NS-EN 12696, ”Katodisk beskyttelse av stål i betong” nå

på norsk ( jan 2009).• US Corps of Engineers: ’Katodisk Beskyttelse er den

eneste beviselige metode for å stoppe armeringskorrosjon i kloridinfisert betong’

Page 20: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

Katodisk forebygging (Ny konstruksjon)

• Samme teknologi og materialer som for Katodisk Beskyttelse, men brukes på nye konstruksjoner

• Store kostnadsbesparelser i levetidbetraktninger.• Beskyttende strømstyrke teoretisk 1-2 mA/m2 (stål), ( 10% av KB)

designpraksis 2-4 mA/m2 Kostnader pr. m2 er 10 - 20% av rehabprosjekt

– Anodekostnader 10-25%, tilsvarende for styringssystem– Ingen reparasjonsmørtel– Ingen ekstra stillas, lave montasjekostnader

• Risavika Havn, største og mest komplekse prosjekt utført i Norge ( Kun få utført)

Page 21: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

Katodisk forebygging, prinsipp:

Page 22: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

Katodisk beskyttelse, utførelse:

Page 23: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

Risavika Havn, undervannsanoder

Vannanoder fergekai, senkekasse til høyre Ribbevegger med vannanoder

Page 24: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

Risavika Havn

Anodebånd, utside kaifront Stort prosjekt - ”Hands on” - oppfølging

Page 25: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

KATODISK FOREBYGGING

To nivåer:

I: Sikre armeringskontinuitetStøpe inn anodebånd og referanseelektroderKable til koblingsboks

II a: Komplett med strømstyringsanleggII b: Installere strømstyring når behov oppstår

Komplett (IIa): ca. 500 NOK/m2 Rehabilitering med KB : 3 - 5.000 NOK/m2

Page 26: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

STÅL I SJØVANN

Korrosjonshastighet:OksygentilgangTidevannsstrømTidevannshøydeTemperaturDybdeSalinitet

Typisk 0,1 -0,3 mm/år (Ubehandlet stål).

Page 27: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

KORROSJONSBESKYTTELSE SJØ

KORROSJONSBESKYTTELSE:

I: Offeranoder (Al/Zn/In)

II: Påtrykt strøm (Nedsenkede anoder)

Strømbehov (NS 13714):Polariseringsfase (0-6mnd) 150-200mA/m2Vedlikeholdsfase/Restlevetid 50-80 mA/m2

Page 28: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

OFFERANODER:

Dimensjoneres for en gitt levetid: Typisk 20 eller 30 år

2.000 Ah/kgLav ‘drivspenning’, ca 2,0 VDCLite vedlikeholdTåler kraftige bølger/propellstrømmer

Page 29: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

PÅTRYKT STRØM

Strøm påtrykkes fra anoderør, Titanrør belagt med høyverdige metalloksyd.Dimensjoneres ut fra NS-EN 13174

Høy strømkapasitet, 30A i 50 år for et Ø25x1000mm rør(Tilsvarer 10-15 MT offeranode).

Kan monteres vertikalt eller på betongplate på sjøbunnStrøm kan styres etter ‘behov’Kabler kan legges på bunnPolarisering måles med Zn elle Ag/AgCl referanseelektroder

Page 30: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

PÅTRYKT STRØM:

Page 31: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

PÅTRYKT STRØM:

Page 32: Katodisk korrosjonsbeskyttelse

OSKAT AS, Fjordgt.13, 3125 Tønsberg Tlf: 33 36 72 10 Mob: 97 12 18 24 Fax: 33 33 40 21Mail: [email protected] www.oskat.no

OSKAT AS

• OSKAT AS, etablert Juni 2007 , kontor i Tønsberg.

• Systemleverandør av Katodisk beskyttelse av armert betong, stålpeler/spunt og vannrørledninger.

• Nært samarbeid med Leion Oy (J.Elfving, 20 års erfaring KB). Underleverandør på styringssystem, DAK

• 100% eiet av Øyvind Skåtun– Siv.ing, Bygg/Betongteknologi, NTH 1983– Erfaring fra armerings-, tilsetningsstoff- og kabelindustri. 10 år erfaring fra katodisk

beskyttelse– Sertifisert ihht EN 15257, Nivå II (Tekniske Universitet Milano)