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Domanda


A cosa servono le piastra (o sonde) di acciaio che vengono collegate alla tubazione, vicino all'elettrodo di riferimento e come si eseguono i rilievi di potenziale Eon Eoff?


Risposta


Il metodo  universalmente impiegato per la verifica della protezione catodica di una struttura è basato sulla misura del potenziale. Essa è eseguita  mediante un elettrodo di riferimento posto a contatto con il mezzo (terreno, acque, elettroliti, ecc.) in cui è immersa la struttura.
La misura è eseguita con un voltmetro ad elevata impedenza (almeno superiore a 106 ohm): il polo positivo è collegato alla struttura e quello negativo all'elettrodo di riferimento. Questo criterio, corretto dal punto di vista teorico, ha anche il vantaggio di essere semplice sotto ogni punto di vista: tipo di misura, strumentazione necessaria e interpretazione. In talune circostanze, la misura del potenziale può, però, essere affetta da "errori" che debbono essere eliminati.
 
Significato della misura. Il potenziale misurato mediante un elettrodo di riferimento è funzione della posizione di quest'ultimo rispetto alla struttura. Il valore misurato E è somma di tre contributi:  1. il potenziale di equilibrio del metallo rispetto all'elettrodo di riferimento usato; 2. la sovratensione che rappresenta il contributo dovuto alle sovratensioni di reazione  che si producono sulla superficie metallica e di polarizzazione di concentrazione  nelle sue immediate vicinanze; e  infine  3. la caduta ohmica tra la struttura e l’elettrodo di riferimento che dipende dalla posizione in cui è posto questo elettrodo (e quindi dalla geometria del sistema, dalla conducibilità dell'ambiente e dalla corrente circolante). La somma dei due primi contributi  consente di conoscere  il grado di protezione della struttura. Il termine di caduta ohmica non c’entra e  “sporca” la misura. Pertanto le tecniche di misura devono eliminare questo contributo spurio.

Tecniche per eliminare il contributo di caduta ohmica. Il potenziale della struttura in condizioni "ON" è quello misurato mentre la corrente è circolante e perciò comprende il contributo di caduta ohmica.  Se l’elettrodo di riferimento è avvicinato alla struttura, il contributo di caduta ohmica diminuisce fino quasi ad annullarsi. Per le strutture nude, il metodo è efficace e riduce il termine di caduta ohmica a pochi mV. È usato in pratica in acqua di mare: è il caso delle piattaforme dove è facile posizionare l'elettrodo di riferimento nel punto desiderato della struttura.
Per le strutture interrate  rivestite, invece, questo metodo è poco praticabile. Per conoscere il vero potenziale della superficie di un difetto sarebbe necessario porre l'elettrodo di riferimento in corrispondenza dello stesso: ciò è impossibile non conoscendo la posizione del difetto.  È invece possibile introdurre dei difetti artificiali nel rivestimento in posizione nota e collocare un elettrodo di riferimento fisso, oppure ricorrere  all'impiego di sonde  che simulano un difetto e sono dotate di elettrodo di riferimento incorporato. In ogni caso, anche operando in questo modo le cadute ohmiche non vengono completamente eliminate negli ambienti molto resistivi (terreni e calcestruzzo), ma solo ridotte.

La tecnica ON-OFF. Questa tecnica  consente di eliminare completamente il contributo ohmico. Si basa sul fatto che se si apre il circuito,  interrompendo la corrente di protezione, il contributo di caduta ohmica si annulla in un tempo molto breve, dell'ordine di 10-6 secondi.
Il contributo di sovratensione (quello che vogliamo conoscere)  si annulla invece in tempi più lunghi. Pertanto la misura di potenziale con tecnica ON/OFF si effettua registrando il  valore del potenziale subito dopo l'interruzione della corrente. Il valore così misurato, detto potenziale off, EOFF; rappresenta il potenziale "vero" della struttura ed è questo che deve risultare < -850 mV vs SCE per assicurarci che la nostra struttura di acciaio è in protezione. 


Prof. Pietro Pedeferri
 

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