Effect of alternating current on corrosion and effectiveness of cathodic protection of pipelines

Abstract

In the present work, the alternating current (AC) induced corrosion of a cathodically protected X65 pipeline steel was studied in a neutral, extracted soil solution and a high pH, carbonate/bicarbonate solution by electrochemical and weight loss measurements, and surface characterisation. It was found that AC corrosion causes the alkalisation of the soil environment in the vicinity of pipeline no matter what the cathodic protection (CP) condition is. The degree of alkalisation depends on the AC current density. In the absence of AC interference or at a low AC current density, i.e. 20 A m−2, a CP potential of −950 mV versus Cu/CuSO4 electrode provides a full protection over the steel. When the AC current density is >20 A m−2, a new CP standard is recommended to avoid AC corrosion of pipelines.Dans le présent travail, on a étudié la corrosion induite par le courant alternatif (AC) d’un acier X65 pour pipeline avec protection cathodique, dans une solution neutre d’extrait de sol et dans une solution de carbonate/bicarbonate à pH élevé, au moyen de mesures électrochimiques et de perte de poids ainsi que de la caractérisation de la surface. On a trouvé que la corrosion AC avait pour résultat l’alcalisation de l’environnement du sol au voisinage du pipeline, peu importe la condition de protection cathodique (CP). Le degré d’alcalisation dépend de la densité de courant AC. En l’absence d’interférence AC ou à une faible densité de courant AC, soit 20 A/m2, un potentiel de CP de 2950 mV par rapport à l’électrode Cu/CuSO4 protège complètement l’acier. Lorsque la densité de courant AC est plus élevée que 20 A/m2, on recommande une nouvelle norme de CP pour éviter la corrosion AC des pipelines.