Correlation of exposure at the port of chennai (bay of bengal, India) and salt-spray tests with electrochemical impedance spectroscopy of coating systems

Summaries

Wire-brushed mild steel panels were coated with three coating systems: vinyl, epoxy-urethane and polyurethane systems. A set of panels was exposed in a salt-spray chamber for 720 hours and another set of panels at Chennai Port for 18 months. The panels were then removed from the site, and salt-spray chamber and AC impedance measurements were conducted in a 0.5M sodium chloride solution. The photographs of the panels exposed in the salt-spray chamber and at Chennai Port indicated that all the panels in the Port site had higher corrosion spots and blisters than that in the salt-spray chamber. The AC impedance observations of both sets of panels indicated that the resistance offered by the vinyl and epoxy-urethane systems were in the order of 10⁹ohmcm², whereas in the polyurethane system, the resistance was in the order of 10⁵ to 10⁴ohmcm². Thus better correlations were obtained between the AC impedance and salt-spray tests, and with field exposure data for the epoxy-urethane and vinyl systems, but a slight variation of this correlation was observed in the case of the polyurethane system. Thus it was concluded that vinyl and epoxy-urethane coating systems should be used as maintenance coating systems for mild steel surfaces for the corrosive atmosphere prevailing in the Chennai Port environment.

Résumé

La corrélation entre l’exposition [de tôles d’acier] au Port de Chennai (Golfe du Bengale) et des tests au brouillard salin des systèmes de revêtements, executés à l’aide de la spectroscopie d’impédance électrochimique: Des tôles d’acier doux ont été brossées par une brosse métallique et revétues de trois systèmes de revêtement: au vinyle, à l’époxy-uréthane et au polyuréthane. Un groupe de tôles a été exposé dans une chambre à brouillard salin pendant 720 heures et un autre groupe de tôles a été exposé au Port de Chennai pendant 18 mois. Les tôles ont été ensuite enlevées du site et de la chambre et l’on a pratiqué la mesure par impédance CA, dans une solution 0.5M de chlorure de sodium Les photographies des tôles qui avaient été exposées au port et de celles qui avaient été exposées dans la chambre à brouillard salin ont indiqué que celles-ci avaient moins de corrosion et de boursouflures que toutes les tôles du port. Les observations des deux groupes de tôles, faites grace à l’impédance CA, ont indiqué que la résistance offerte par les systèmes au vinyle et à l’époxy-uréthane était dans la région de 10 to the power of 9ohmcm², tandis que dans le système polyuréthane la résistance était dans la fourchette 10 to the power of 6–10 to the power of 4ohmcm². Done de meilleures corrélations étaient obtenues entre l’impédance CA et les tests au brouillard salin, et, en ce qui concerne les expositions sur site, de meilleures correlations se sont générées pour les systèmes de revêtements au vinyle et à l’époxy-uréthane mais dans le cas du système au polyuréthane on a noté une petite variation. Donc il a été décidé d’utiliser les systèmes au vinyle et à l’époxy-uréthane comme systèmes de revêtement pour l’entretien des surfaces en acier doux, solution qui convient à l’atmosphère corrosive qui prédomine dans l’environnement du Port de Chennai.

Zusammenfassung

Edelstahlplatten wurden zuerst mit einer Stahlbürste abgerieben und dann mit einem von drei Lacksystemen beschichet: Vinyl, Epoxidurethan, oder Polyurethan. Ein Satz Platten wurde für 720 Stunden einem Salz-Sprüh Zimmer ausgesetzt, der andere für 18 Monate im Hafen von Chennai gelagert. Die Platten wurden dann zurückgeholt und im Salz-Sprüh Zimmer wurde der Widerstand zu Gleichstrom in einer Lösung von 0.5M Kochsalz gemessen.

Fotos der Platten aus dem Salz-Sprüh Zimmer und aus dem Hafen zeigte, daß die Platten aus dem Hafen stärker korrodiert waren als die aus dem Salz-Sprüh Zimmer.

Die Messung des Gleichstrom-Widerstands an beiden Plattensätzen zeigte, daß der Widerstand der Vinyl- und Epoxidurethansysteme in der Größenordnung von 10⁹ Ohm/cm² war, während der Widerstand im Polyurethansystem zwischen 10⁶ Ohm/cm² und 10⁴ Ohm/cm² lag.

Die Tests zeigten also eine gute Korrelation zwischen den Salz-Sprüh Tests und der Witterung in Hafen von Chennai bei Vinyl- und Epoxidurethalacken, aber eine stärkere Varianz bei Polyurethansystemen. Die Schlußfolgerung war daß sich Vinyl und Epoxidurethanlacke am Besten als Schutzlacksystem für Edelstahloberflächen in der aggressiven Atmosphäre des Hafens von Chennai eignen.