Kathodische bescherming van stookolietanks , mazouttanks (2024)

>33 jaar ingenieurservaring.

Het beste is maar goed genoeg.

GoLanTec energietechniek is een geregistreerd installatiebedrijf en en bouwt energiebesparende oplossingen voor particulieren en industrie:

Kathodische bescherming (KB)

Wat is een kathodische bescherming?
Bij een kathodische bescherming wordt de potentiaal van de tank naar meer negatieve waarden gedwongen, zodat het hele oppervlak negatief geladen wordt (kathode). Om dit te verwezenlijken is een magnesiumanode nodig, waarrond een materiaal met een hoge geleidbaarheid aangebracht wordt.

Vlaren II wetgeving Art. 5.17.2.4.§ 4. kathodische bescherming:
1° indien het resultaat van het onderzoek, vermeld in § 3, "corrosief" of "sterk corrosief" is, moet kathodische bescherming worden aangebracht;
2° indien het resultaat van het onderzoek, vermeld in § 3, "matig corrosief" is, mag er in eerste instantie voor geopteerd worden geen kathodische bescherming te plaatsen. In dit geval dient een corrosiemonitoring aan de hand van eenpermanente of periodieke potentiaalmeting uitgevoerd te worden; bij een potentiaalmeting meer positief dan -500 mV ten opzichte van een Cu/CuSO4 referentie-elektrode, wijzend op mogelijke corrosie of zwerfstromen, dient kathodische bescherming aangebracht te worden;
3° indien het resultaat van het in § 3 vermelde onderzoek "weinig corrosief" is en de houder is adequaat bekleed,is kathodische bescherming niet noodzakelijk.
De kathodische bescherming moet het gehele oppervlak van de houder, met inbegrip van de metalen leidingen (indien nodig), op een potentiaal brengen van -850 mV of een grotere negatieve waarde gemeten ten opzichte van een Cu/CuSO4 referentie-elektrode.
In an-aërobe gronden moet deze potentiaal ten minste -950 mV bedragen.

Vlarem II wetgeving

Bij elektrochemische of natte corrosie van metalen tredennaast chemische, ook elektrische verschijnselen op. Neem bijvoorbeeld degalvanotechniek. Bij vernikkelen en verchromen, de werking van een elektrischebatterij (of beter: elektrisch element) en ook het opladen en ontladen van stroomvaneen accu. Het allereerste elektrische element dat ooit werd vervaardigd, is hetelement van Volta. Dit bestaat uit een glazen bakje met verdund zwavelzuur,waarin een stukje zink en een stukje koper zijn geplaatst. Verbindt men dezetwee metalen met een metaaldraad, dan gaat hierdoor een elektrische stroomvloeien. Bij deze stroomlevering wordt het stukje zink aangetast. In het elementvan Volta zijn de drie bestanddelen die nodig zijn voor het optreden vanelektrochemische corrosie duidelijk aanwezig:

• Eerste metaal (vb. koper) (anode)
• Tweede metaal (vb. zink) (kathode)
• Het elektroliet (vb. verdund zwavelzuur).

Een elektroliet is water, waarin stoffen zijn opgelost die ditwater elektrisch geleidend maken. Dit zijn in het algemeen zuren, basen ofzouten. (Zuiver water is een elektrische isolator.) De metalen in een elektrischelement behoeven niet noodzakelijk koper en zink te zijn. Dat kunnen in feitealle metaalcombinaties zijn. Een zaklantaarnbatterij bestaat uit een zinkenbusje, met een koolstaaf en daartussen een vochtige, chemische massa, deelektroliet. Kiest men een willekeurige combinatie van twee metalen uit despanningsreeks, dan zal in een elektrochemisch element altijd het metaal, dataan de onedele kant staat, worden aangetast. Het metaal, dat het meest naar deedele kant staat, wordt niet aangetast, maar wordt zelfs beschermd.

Galvanischeelementen

Elk metaal heeft eennormaalpotentiaal (spanning) ten opzichte van waterstof. Plaatsen we de metalenin volgorde van oplopende potentiaalgrootte dan ontstaat de elektrochemischespanningsreeks van de elementen.

Elektrochemische spanningsreeksvan de elementen.

Twee verschillende metalen ofmetaalverbindingen die in aanraking komen met een elektrolyt vormen eengalvanisch element. Een elektrolyt is een waterige oplossing die ionen bevat.Dit kan water zijn waarin ionen zijn opgelost. Regenwater kan ook ionen opnemenuit het materiaal en daardoor een elektrolyt vormen. Bij een galvanisch elementgaat het onedelste metaal in oplossing. Dit kan leiden tot elektrochemischecorrosie. Naarmate de twee metalen verder uit elkaar liggen in deelektrochemische spanningsreeks, neemt het galvanische effect en daarmee desnelheid van de corrosie toe. Zou men een koperen plaat metverzinkte nagels vastzetten, dan zullen bij de aanwezigheid van vocht alselektrolyt de verzinkte nagels in oplossing gaan. De verbinding verliest danzijn mechanische sterkte.

Standaard reductiepotentialen

Fe 2+ + 2e- >><< Fe -0,409 V
Mg2+ + 2e- >><< Mg -2,375 V

Fe 2+ + 2e- >> Fe Reductie halfreactie
Mg >> Mg2+ + 2e- Oxidatie halfreactie

>> Fe 2+ + Mg >> Mg2+ + Fe

ofte

FeO + Mg >> MgO + Fe ∆E= 1,966 V

Doordat het energetisch gunstiger is dat Mg roest (oxideert) zal dat plaatsvinden en komen de e- aan in de kathode waar FeO wordt omgezet naar Fe. Het ijzer ontroest! (reduceert)

Hoe bewaakt u met een spanningsmeting, de mogelijke corrosie van uw mazouttank?

U moet controleren of deelektrochemische spanning voldoende laag en stabiel (zwerfstromen!) is. Daarvoor meet u met eenmillivoltmeterhet potentiaalverschil tussen het reservoir en de Cu/CuSO4referentieanode. Deze spanning moet voor stalen tanks minimaal -500 mV bedragen. -520 mV is goed; -350 mV is slecht.

Vlarem II §4 : Periodieke potentiaalmeting : bij een potentiaalmeting meer positief dan -500 mV ten opzichte van een Cu/cuSO4 referentieelektrode, wijzend op mogelijke corrosie of zwerfstromen, dient kathodische bescherming aangebracht worden.

Vlarem II wetgeving

Cu/CuSO₄ referentieanode

Kleine verbetermaatregelen

• Plaats een kunststofleiding als aanzuigleiding tussen mazouttank en branderinstallatie als diëlektrische ontkoppeling.
• Plaats een tigerloop

Wanneerverplichte plaatsing van kathodische bescherming voor mazouttanks?

Ermoet gezorgd worden voor een kathodische bescherming van de metalen gedeeltenvan de tanks en de leidingen die in contact komen met de grond of de ondergrondwanneer ten minste één van de volgende voorwaarden vervuld is :

• De installatie bevindt zich in een waterwinningsgebied van drinkwater.

• De soortelijke weerstand van de grond bedraagt minder dan 5 000 Ohm.cm en wordt gemeten op het laagste punt van de uitgraving en buiten droogteperiodes;

• Het pH-gehalte van de grond, gemeten op het laagste punt van de uitgraving, bedraagt minder dan 5.

• Er zijn zwerfstromen op de plek van het reservoir.

Alsin een kathodische bescherming wordt voorzien, dan geldt ze voor alle tanks. Omvrijgesteld te worden van de kathodische bescherming, moet de uitbaterbeschikken over een recent verslag van een deskundige erkend in het vak «grond- en ondergrondverontreiniging » en bevoegd inzake elektrochemischecorrosie, waarbij bevestigd wordt dat de grond- en ondergrondeigenschappen geenkathodische bescherming vereisen.

Twee technieken:

'''Kathodische bescherming''' (KB) is een methode vancorrosiebestrijding en berust op het principe van potentiaalverlaging van het tebeschermen object. Door het elektrische potentiaal voldoende te verlagen wordtde anodereactie van ijzer tot ijzerionen zo sterk vertraagd dat hij praktisch teverwaarlozen is. Het te beschermen voorwerp bijvoorbeeld een mazouttank in degrond wordt daarbij kathode. De stroom die daarvoor nodig iswordt de beschermstroom genoemd. De benaming 'beschermstroom' is eigenlijkincorrect, want het gaat om de potentiaalspanning en die moet dan ook regelmatiggecontroleerd worden. (>850 mV).

Een kathodische bescherming wordt uitgevoerd ofwel :

• met een opofferanode
• met een stroomopdruksysteem.

Opofferanode

Bij toepassing van opofferingsanodes is het te beschermen object meestal niet gecoat. Ondergrondse tanks en gasleidingen worden beschermd door ze elektrisch te verbinden met een groot stuk magnesium dat een lager potentiaal heeft dan het te beschermen staal. Dit stuk magnesium zal geleidelijk wegcorroderen. Het wordt letterlijk opgeofferd. De door een elektrische geleider ermee verbonden mazouttank is nu beschermd. Er komt een laagje materiaal bij! Bij een goed ontwerp met opofferanode slaat een beschermend laagje calciumcarbonaat (kalk) op het stalen oppervlak neer.

Stroomopdruksysteem

• Bij opgedrukte stroom wordt kathodische bescherming meestal toegepast in combinatie met een coating op het te beschermen systeem. Een stroomopdruksysteem maakt gebruik van een gelijkrichter en inerte titanium anoden voorzien van edelmetalen (iridium / platina) welke een zeer lange levensduur hebben. Een stroomopdruksysteem wordt eveneens toegepast bij grote te beschermen oppervlakken: pijpleidingen, tankparken, ... waar anders een te groot aantal galvanische anoden (Mg,) nodig zijn om het object (de kathode) te beschermen. Een stroomopdruksysteem kan de beschermstroom eveneens automatisch bijsturen in functie van bepaalde wijzigende bodemcondities (grondwaterstand, zwerfstromen, ...).

Nieuwe technieken

De nieuwste ontwikkeling betreft elektronische circuits,gevoed door de opofferanodes, die de anodes kunnen regelen of laten pulseren. Zowordt de autonoom werkende anode intelligent en wordt de potentiaal of stroomautomatisch geregeld bij veranderende condities zoals verandering van despecifieke geleidbaarheid van het water (in kustgebieden) of verandering van deweerstand van het totale beschermingssysteem. Ook kan de anode pulserend wordengemaakt met deze schakelingen.

Bescherming tegen zwerfstromen

Door potentiaalverlaging op kwetsbare plaatsen met behulpvan opofferanoden of met opgedrukte stroom kan men de zwerfstroomcorrosiebestrijden. De zwerfstroomrisico's zijn het grootste bij mazouttanks die liggenlangs spoor- of tramlijnen, bijvoorbeeld in tunnels.

Bewakingscriteriavoor wanneer de kathodische bescherming (KB) goed werkt.

De aanvoer van elektronen naar het object (kathode) maakt dezein potentiaal negatief. Voor staal is vastgesteld dat, als de negatieve spanningvan het te beschermen object meer is dan 850 mV (gemeten ten opzichte van eenCu/CuSO₄ referentie elektrode), het object effectief beschermd is.Het meten van deze spanning maakt het mogelijk om vast te stellen of het objectvoldoende is beschermd. Voor deze potentiaalmeting wordt een speciale, nietpolariseerbare halfcel gebruikt.

De keuze van de toe te passen referentie elektrode wordtveelal bepaald door het milieu. Bij niet-maritieme constructies wordtkoper-kopersulfaat (Cu/CuSO₄) toegepast. Bij maritieme constructieswordt zilver-zilverchloride (Ag/AgCl) of zink gebruikt. In het schema hieronder,zijnde diverse grenswaarden van de metaal elektrolyt potentiaal (MEP) van staal bijdrie typen referentie elektroden weergegeven.

Bij meting wordt de referentie elektrode zo dicht mogelijk bijhet te beschermen object geplaatst. Er moet rekening worden gehouden met hetspanningsverlies dat door de stroomdoorgang in de bodem optreedt (I x R). Om hetspanningsverlies te bepalen, is het voor korte tijd uitschakelen van dekathodische beschermingsinstallatie een bruikbare methode. De toegestane duurvan deze onderbreking is afhankelijk van de depolarisatie, die doormilieu-omstandigheden wordt bepaald.

Zie ook:

Mazouttankservice

Controle of keuring stookolietank ;Rode dop ; Water in mazouttank ; Condenswater tegenhouden in mazouttank ;Mazoutbacterie; Reiniging stookolietank; Verwijdering stookolietank ; Tigerloop: eenpijpssyteem ; Mazoutteller ; Internet uileesbare mazoutteller ; Transfertpomp ; Plaatsingsattest mazouttank ; Renovatie stookolietank; Buitenbedrijfstelling stookolietank ; Instrumentatie stookolietanks; Overvulbeveiliging ; Kathodische bescherming; Stroomopdruksysteem ; Paraffinestollling ; Opkuisen mazoutovervulling ; Korrrels ; Mazoutstank ; Inkuiping ; Mazoutputdeksel ; Permanente lekdetectie ; Niveaumeting ; Bijbestellen mazout via SMS

Verhuur tijdelijke stookolietank ; Nieuwe tank in (kruip)kelder ; Nieuwe bovengrondse tank voor mazoutkachel ; Nieuwe bovengrondse tank 10000 kg

Nieuwe bovengrondse tank 2300 kg in de tuin ; Nieuwe ondergrondse tank 5000 kg in de tuin

"Nous n’héritons pas la terre de nos ancêtres, nous l’empruntons à nos enfants" Antoine de St-Exupéry