Achtergrond
KB is een “actief” proces; dat betekent dat het alleen werkt als de stroom in voldoende mate de wapening bereikt. Hoeveel stroom nodig is voor voldoende bescherming kan niet goed worden voorspeld. Daarom wordt de kwaliteit van de bescherming regelmatig door middel van metingen gecontroleerd. Is de controle positief, dan blijft het systeem zoals het was. Is de bescherming niet voldoende, dan moet de spanning worden verhoogd (of de stroom vergroot). Is er sprake van overbescherming, dan moet de spanning lager worden gezet. Dat maakt het controleren van de kwaliteit van de bescherming nodig. Voor KB van staal in beton is in de praktijk gevonden dat het beste criterium hiervoor de zogenoemde depolarisatie proef ook wel decay meting genoemd is (zie paragraaf periodieke controles).
Praktijk
Indien een KB-installatie eenmaal is opgebouwd dient deze in bedrijf te worden genomen en vervolgens onderhouden. Het in bedrijf stellen en onderhouden van kathodische beschermingsinstallaties gebeurt conform de norm NEN-EN-ISO 12696(en). Deze norm geeft criteria waaraan de installatie moet voldoen, de wijze van in bedrijf nemen, de gebruikte meetmethoden, het tijdsbestek waarover wordt gemeten en wijze de van verslaglegging. Naast deze voorschriften worden tevens een groot aantal extra metingen en controles uitgevoerd ten einde te garanderen dat de installatie naar behoren functioneert.
Opstart kathodische installatie
Bij het in bedrijf nemen van een KB-installatie worden de volgende controles uitgevoerd:
- Algehele visuele inspectie van de installatie.
- Testen van het anode systeem op kortsluiting (NEN-EN-ISO 12696(en)); hierbij wordt de bekabeling doorgemeten op sluiting en wordt tevens tussen anode en kathode de weerstand gemeten. Een weerstand tussen anode en kathode < 1Ohm kan duiden op een sluiting in het systeem.
- Potentiaalmeting tussen anode en kathode; indien er geen potentiaal aanwezig is tussen anode en kathode, kan dit duiden op een sluiting in het veld of het verwisselen van een anode- en kathodedraad.
- Isolatieweerstand meting bekabeling (NEN-EN-ISO 12696(en)); hierbij wordt de bekabeling onderling met een hoge spanning >1000V getest op doorslag. Dit kan isolatie defecten aan het licht brengen.
- Weerstandsmeting van referentie-elektroden ten opzichte van de kathode; empirisch is vastgesteld dat een weerstand > circa 200Kohm kan duiden op een niet goed gemonteerde of los gekrompen referentie elektrode.
- Potentiaalmeting elektroden (NEN-EN-ISO 12696(en)); de potentialen van de referentie elektroden dienen te worden vastgelegd. Dit is het meetpunt ten opzichte waarvan de opstart polarisatie wordt gemeten.
Na deze controles kan de voeding van het systeem worden ingeschakeld. Dit gebeurt in eerste instantie zeer kortstondig ten behoeve van de volgende controles:
- Het potentiaal van de kathode moet meer negatief worden t.o.v. de anode. Indien dit niet het geval is kan er sprake zijn van een verwisseling in aansluitingen.
- De referentie elektroden dienen in de juiste richting te polariseren ofwel hun potentiaal moet meer negatief worden. Een afwijking kan duiden op (eventueel locaal) verwisselde aansluitingen tussen anode en kathode.
- De anodestroom dient zeer snel af te nemen als gevolg van de polarisatie van het wapeningsstaal. Een gelijkblijvende (hoge) stroom kan duiden op een sluiting in het systeem.
Indien de installatie in orde is bevonden, wordt deze ingeschakeld en conform de NEN-EN-ISO 12696(en) in bedrijf genomen. Bij aanvang wordt om grote aanvangsstromen te voorkomen opgestart met een relatief kleine spanning en wordt na 4-24uur de gemiddelde polarisatie van de referentie elektroden bepaald. Afhankelijk hiervan wordt de voeding bijgeregeld.
Periodieke controles
Nadat een installatie in bedrijf is genomen vinden periodieke controles plaats conform de NEN-EN-ISO 12696(en). De eis is dat minimaal 2 keer per jaar een installatie wordt gecontroleerd waarbij tenminste 1 maal tevens visueel wordt geïnspecteerd. Een vast onderdeel van een periodieke controle is een decay meting.
Hierbij wordt over een tijdsbestek van 4-24uur op tenminste 4 tijdstippen de gemiddelde depolarisatie (E depolarisatie) van alle referentie elektroden gemeten. De depolarisatie van een referentie elektrode is de spanning gemeten binnen 1 seconde na uitschakeling van de voeding (E inst.off) – de spanning na 4-24uur (op het tijdstip Tuit). De gemiddelde polarisatie dient te liggen tussen 100mV en 250mV. Om de levensduur van de anode te bevorderen worden KB-installaties altijd zodanig afgeregeld dat de gemiddelde depolarisatie circa 100mV is.
Geautomatiseerde controlemeting
In grotere KB-systemen worden meestal controllers toegepast die de periodieke metingen volledig automatisch uitvoeren. Deze systemen beschikken over een datalogging functionaliteit zodat ook tussentijds alle andere relevante parameters zoals bijvoorbeeld spanningen, stromen, temperatuur en relatieve vochtigheid kunnen worden vastgelegd. Dit heeft een aantal voordelen:
- Er wordt vol continue geregistreerd.
- Storingen worden direct gemeld.
- Bij storingen kan het systeem zelf ingrijpen.
- Door de digitalisering zijn de systemen ongevoelig voor externe stoorsignalen.
- Het systeem voert automatisch controles uit en kan actief ingrijpen indien grenswaarden worden overschreden (bewaking polarisatie voorspanstaal)
- Er kan frequenter een decay-meting worden uitgevoerd.
- De installaties kunnen op afstand worden bediend (remote control).
- Er is een scala aan communicatie mogelijkheden zoals bijvoorbeeld via modems, GSM, GPRS, internet en satelliet verbindingen.