Μελέτη της προστασίας των υλικών κατασκευής αγωγών αποχετευτικών δικτύων από τη διάβρωση με την εφαρμογή καινοτόμων υλικών επίστρωσης ενώσεων μαγνησίου.

Abstract

The proper functionality of sewage pipeline infrastructures is vital for urban community, as these systems are major contributors to maintain appropriate hygienic conditions, by transferring the urban sewage away from residential areas to wastewater treatment plants. However, a corrosive environment prevails in most sewer pipes, and this can lead to severe degradation and collapse of the pipe system, creating multiple safety, health, and financial problems (pipes’ repair or replacement). Microbiologically Induced Corrosion, which is a kind of corrosion created due to biological processes taking place in a sewer pipe, plays an important role to the pipes’ degradation, and it is responsible specifically for concrete deterioration, which is the main construction material especially of the larger diameter sewer pipes. Different corrosion mitigation methods can be used depending on the system characteristics and the experience of each wastewater management company. The use of protective coatings applied on the concrete pipe’s inner surface is a relatively inexpensive corrosion control method.The aim of this doctoral thesis is the study of magnesium oxide and hydroxide, as protective coatings applied onto concrete surfaces, against sulfuric acid corrosion, as well as the determination of the materials’ characteristics that enhance the anticorrosion properties of the coatings. The protective mechanism of these coatings is based on their increased alkalinity which blocks the development of microorganisms and their ability to react/neutralize the sulfuric acid, so that it cannot react with concrete.Firstly, preliminary studies were conducted to select the appropriate methodology, regarding the coatings’ adhesion improvement, the coatings’ application onto the substrate, the proper corrosion test and finally, the evaluation of the coatings’ anticorrosion performance. Based on the preliminary test results magnesium oxide and methylcellulose were chosen as adhesion promoters, as it was proved that they can enhance the adhesion of the magnesium hydroxide coatings. Moving on, the use of spatula was selected for the coatings’ application onto wet concrete surface. The use of spatula can help to the application of specific amount of coating, without any material losses, as those were observed in the case of a brush. As far as the corrosion test is concerned, sulfuric acid spraying tests were chosen, due to better simulation with the conditions existing in a sewer pipe and the proper conditions were defined. More precisely, two accelerated spraying tests were selected, a) a sulfuric acid spraying test with a handheld spraying machine, using a sulfuric acid solution of relatively high concentration (4 M) and b) a sulfuric acid spraying test in a spraying chamber, with a lower concentration sulfuric acid solution (0.2 M). Moreover, the evaluation of the coatings’ anticorrosion performance proceeded according to the materials’ characteristics and the bibliography. For instance, these materials tend to “soften” when they meet water, so the capillary absorption could not be evaluated. The parameters that were examined, were the pH surface values, the mass change, the thickness change, the concrete’s surface hardness and roughness, and the X-ray diffraction which was used to determine the formation of gypsum (corrosion product of concrete) before and after the corrosion tests.The first series of coatings was synthesized by combining magnesium oxide and magnesium hydroxide, using the oxide both as an adhesion additive, as well as an alkaline coating component, due to its ability to react with sulfuric acid. Four coatings were synthesized with different proportions of magnesium oxide and magnesium hydroxide (100:0, 80:20, 60:40 και 40:60, respectively) and applied onto appropriate concrete specimens. Uncoated concrete specimens were also used for comparison reasons. According to the results, the increase of magnesium hydroxide proportion led to lower adhesion ability of the coatings onto the concrete surface. However, the magnesium hydroxide proportion did not affect the anticorrosive behavior of each coating, since no differences were observed regarding the gypsum formation between the coated (with different coatings) specimens. All coatings preserved alkaline surface pH values during the spraying tests, hence blocking the microorganisms’ development. Based on the results, these coatings seemed to efficiently protect the concrete substrate, with only drawbacks their fast solidification and the reduced adhesion ability, compared to the following examined coatings.The second series of coatings consisted of magnesium hydroxide coatings with different starting properties, regarding their purity, surface area and particle size distribution, with the addition of methylcellulose, as adhesion promoter. The aim was to come up with conclusions about the properties that lead to the optimal desirable anticorrosion performance. During the acid spraying chamber test, two series of specimens were tested: a) dry condition coatings (dried for 3 days under laboratory conditions) and b) wet condition coatings (dried for 1 hour under laboratory conditions), so that the influence of coatings’ humidity to the coatings’ properties can be examined. Based on the results, the optimal protective performance depends on the combination of magnesium hydroxide powders’ properties. The higher purity and activity of the raw materials, from which the magnesium hydroxide powders were synthesized, seemed to enhance the purity of magnesium hydroxide powder and as a result its protective performance. Coatings with high purity raw materials preserved higher alkaline surface pH values during the spraying tests. Moreover, the larger particles did not favor the coatings’ activity, hence the protection of the coating. This fact was also obvious from the smaller formation of magnesium sulfate (hexahydrite), MgSO4 (product of the coatings’ reaction with sulfuric acid) and the lower pH surface values. The specific surface area did not seem to affect the coatings’ anticorrosion properties, but it affected the tensile bond strength values. All coated specimens presented zero gypsum formation during the spraying tests, a fact that confirms that the magnesium hydroxide coatings can protect the concrete substrate.Based on the previous-mentioned results, a magnesium hydroxide powder (M2m) was selected, which gathers the desirable properties, so that to be examined for its protection performance. The resulting coating was evaluated with the same methodology that all coatings were evaluated. However, a long duration spraying test (4 months/128 days) was also used in the case of this coating, with a smaller concentration sulfuric acid solution (0.1 M). The results showed that this coating presented satisfying performance, except the low hexahydrite formation, despite the relatively small particle size. Nevertheless, the coating preserved high pH surface values, and no gypsum formation was observed during the chamber spraying tests. The long duration spraying test showed that this coating can protect the concrete substrate for a long duration time (88 days of the 128 test days), by maintaining alkaline pH surface value. The gypsum formation was observed after the 68.7% of the theoretical time (128 days). Finally, an estimation of the coating’s real service life was made, based on the bibliography and the experimental results, and the result showed that the coating can efficiently protect the concrete surface for a period of 9-28 months, depending on the existing sewer pipe conditions (less or more adverse conditions, respectively).The experimental results of the magnesium hydroxide coatings, as well as of the magnesium oxide coating (100% magnesium oxide) were used for the multiple decision criteria analysis, performed with PROMETHEE method, to rank the coatings, regarding their protection ability. Three scenarios were examined, a) spraying with a handheld device, b) spraying dry coated specimens in a spraying chamber and c) spraying wet coated specimens in a spraying chamber. Moreover, the total ranking of the coatings was presented regarding all the scenarios. The comparison criteria were the tensile bond strength, the percentage of cohesive failure within the layer of the coating, the surface pH, the mass change, the surface hardness and roughness of concrete, the gypsum formation, and the coatings’ thickness. According to the total results, the selected coating (M2m) was amongst the four optimal coatings. However, other coatings presented better ranking, showing that the combination of high purity raw material and medium sized particles led to better anticorrosive characteristics, in contrast to the smaller particle size of M2m coating.Finally, a small part of this doctoral thesis concerns the study of selected coatings (all magnesium hydroxide coatings and one magnesium oxide coating) onto metallic substrates, as some sewer pipes, mainly those of smaller diameter, are made of metals. During this study, stainless steel 316, and hot-rolled mild steel specimens, both coated and uncoated, were used and subjected to sulfuric acid spraying tests. The coatings’ anticorrosion ability was evaluated by mass change and electrochemical impedance spectroscopy measurements. The results showed that these coatings can protect the metallic substrates existing into a sewer pipe. However, further research needs to be done.

Η σωστή λειτουργία του δικτύου αποχέτευσης αποτελεί σημαντικό μέλημα της αστικής κοινωνίας, καθώς παίζει βασικό ρόλο στη διατήρηση των συνθηκών υγιεινής μεταφέροντας τα παραγόμενα αστικά απόβλητα μακριά από τις κατοικημένες περιοχές προς τις εγκαταστάσεις επεξεργασίας των λυμάτων. Ωστόσο, το διαβρωτικό περιβάλλον που επικρατεί μέσα στους περισσότερους αγωγούς μεταφοράς υγρών αποβλήτων, μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρή φθορά τους και τελικά σε καταστροφή των αγωγών, δημιουργώντας πολλά προβλήματα, τόσο ασφάλειας της υγείας, όσο και οικονομικά (επισκευή ή αντικατάστασή τους). Σημαντικό ρόλο στο θέμα της καταστροφής των αγωγών παίζει η Μικροβιολογικά Επηρεασμένη Διάβρωση, η οποία αποτελεί το είδος της διάβρωσης, που οφείλεται στις βιολογικές διεργασίες των μικροοργανισμών, που αναπτύσσονται στο εσωτερικό των αγωγών, και είναι υπεύθυνη κυρίως για την φθορά του σκυροδέματος, το οποίο είναι το βασικό δομικό υλικό κατασκευής των αγωγών (ιδίως μεγάλης διαμέτρου) του αποχετευτικού δικτύου. Οι μέθοδοι προστασίας του δικτύου μεταφοράς υγρών αποβλήτων διαφέρουν ανάλογα με το σύστημα αποχέτευσης και με την εμπειρία που διαθέτει η κάθε εταιρεία διαχείρισης αποβλήτων. Η χρήση προστατευτικών κατάλληλων επιστρωμάτων που εφαρμόζονται στην εσωτερική επιφάνεια των αγωγών αποτελεί μια σχετικά οικονομική μέθοδος πρόληψης ή/και αντιμετώπισης των προβλημάτων που μπορεί να δημιουργήσει η μικροβιολογική διάβρωση.Ο στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η μελέτη επιστρωμάτων τα οποία στηρίζονται στο οξείδιο και στο υδροξείδιο του μαγνησίου ως προστατευτικά επιστρώματα για επιφάνειες σκυροδέματος, ενάντια στην διάβρωσή τους από το θειικό οξύ που παράγεται βιογενώς από τους μικροοργανισμούς, καθώς και ο προσδιορισμός των χαρακτηριστικών των υλικών τα οποία μπορούν να προσδώσουν τη βέλτιστη αντιδιαβρωτική ικανότητα. Ο μηχανισμός προστασίας των επιστρωμάτων αυτών βασίζεται κυρίως στην αυξημένη αλκαλικότητά τους οπότε παρεμποδίζεται η ανάπτυξη των μικροοργανισμών, καθώς και στην ικανότητά τους να αντιδρούν με το θειικό οξύ, εξουδετερώνοντας το, οπότε αποφεύγεται ο σχηματισμός ανεπιθύμητων παραπροϊόντων (π.χ. γύψος).Αρχικά, πραγματοποιήθηκαν προκαταρκτικές δοκιμές ώστε να γίνει η επιλογή της κατάλληλης μεθοδολογίας, όσον αφορά την ενίσχυση της συγκολλητικότητας των επιστρωμάτων, την εφαρμογή τους στα υποστρώματα (σκυρόδεμα, χάλυβας), την εφαρμογή κατάλληλης δοκιμής διάβρωσης και τέλος την αξιολόγηση της προστατευτικής ικανότητας των επιστρωμάτων. Το οξείδιο του μαγνησίου και η μεθυλοκυτταρίνη χρησιμοποιήθηκαν κατά τη σύνθεση των επιστρωμάτων ως πρόσθετα συγκόλλησης, καθώς οι προκαταρτικές δοκιμές έδειξαν ότι μπορούν να ενισχύσουν την συγκόλληση των επιστρωμάτων υδροξειδίου του μαγνησίου (τα οποία παρουσιάζουν μηδενική συγκόλληση) στο υπόστρωμα σκυροδέματος. Με βάση τα προκαταρκτικά πειράματα, τα επιστρώματα θα εφαρμόζονται στο υπόστρωμα με τη χρήση σπάτουλας, καθώς με τον τρόπο αυτό μπορεί να ελέγχεται η ποσότητα του επιστρώματος που εφαρμόζεται και παράλληλα θα υπάρχουν μικρότερες απώλειες υλικού επίστρωσης, σε σύγκριση για παράδειγμα με την εφαρμογή επιστρώματος με πινέλο, όπου μια μεγάλη ποσότητα υλικού επίστρωσης παγιδεύεται στις τρίχες του. Επιπλέον, η εφαρμογή επιστρώματος σε νωτισμένο υπόστρωμα σκυροδέματος, φάνηκε να βελτιώνει την συγκολλητικότητα του υλικού επίστρωσης, για το λόγο αυτό το υπόστρωμα θα διαβρέχεται πριν την εφαρμογή επιστρώματος. Στη συνέχεια, με βάση την αξιολόγηση επιλεγμένων δοκιμών διάβρωσης, η δοκιμή ψεκασμών με διάλυμα θειικού οξέος επιλέχθηκε ως η δοκιμή διάβρωσης που προσομοιάζει καλύτερα στις συνθήκες που επικρατούν μέσα σε έναν αγωγό και καθορίστηκαν οι κατάλληλες συνθήκες εφαρμογής. Συγκεκριμένα, θα εφαρμοστούν δύο επιταχυνόμενες δοκιμές ψεκασμού: α) με τη χρήση συσκευής χειρός χρησιμοποιώντας σχετικά αυξημένη συγκέντρωση θειικού οξέος (4 Μ), και β) με τη χρήση θαλάμου ψεκασμού με μικρότερη συγκέντρωση θειικού οξέος (0.2 Μ). Επιπλέον, για την αξιολόγηση της αντιδιαβρωτικής ικανότητας των υλικών έγινε επιλογή συγκεκριμένων μεθόδων με βάση την αντίστοιχη βιβλιογραφία και τα χαρακτηριστικά των υλικών. Για παράδειγμα, η τάση των υλικών αυτών να «μαλακώνουν» κατά την επαφή τους με το νερό, δεν επιτρέπει τη χρήση ορισμένων μεθόδων αξιολόγησης, όπως η τριχοειδής υδαταπορρόφηση. Οι μέθοδοι που επιλέχθηκαν στην παρούσα διδακτορική διατριβή είναι η καταγραφή των τιμών του επιφανειακού pH, η μεταβολή της μάζας του επιστρώματος, η μεταβολή του πάχους των επιστρωμάτων, η μεταβολή της επιφανειακής σκληρότητας και τραχύτητας του σκυροδέματος, και η περίθλαση ακτίνων Χ, που εφαρμόστηκε για τον έλεγχο σχηματισμού της γύψου (το κύριο προϊόν διάβρωσης του σκυροδέματος από την επίδραση του θειικού οξέος), πριν και μετά τις δοκιμές διάβρωσης.Στη συνέχεια, συντέθηκε η πρώτη σειρά επιστρωμάτων με συνδυασμό οξειδίου και υδροξειδίου του μαγνησίου, με τη χρήση του πρώτου ως ενισχυτικό συγκόλλησης αλλά και ως δραστικό συστατικό (αλκαλική ένωση), αφού αντιδρά με το θειικό οξύ. Τα επιστρώματα συντέθηκαν με διαφορετικές αναλογίες οξειδίου και υδροξειδίου του μαγνησίου (100:0, 80:20, 60:40 και 40:60, αντίστοιχα) και εφαρμόστηκαν σε κατάλληλα δοκίμια σκυροδέματος. Για λόγους σύγκρισης, μη-επιστρωμένα δοκίμια σκυροδέματος υποβλήθηκαν επίσης σε δοκιμές διάβρωσης. Από τα αποτελέσματα, προέκυψε ότι η αύξηση του ποσοστού του υδροξειδίου του μαγνησίου οδηγεί σε μείωση της συγκολλητικότητας των επιστρωμάτων στο σκυρόδεμα, ενώ δεν παίζει σημαντικό ρόλο στην αντιδιαβρωτική τους συμπεριφορά, καθώς οι διαφορές στον τελικό σχηματισμό γύψου είναι μικρές και για τα τέσσερα επιστρώματα που εξετάστηκαν. Ωστόσο, όλα τα επιστρώματα διατηρούν αυξημένη (αλκαλική) την επιφανειακή τιμή pH καθόλη την διάρκεια των δοκιμών ψεκασμού, που είναι πολύ σημαντικό χαρακτηριστικό για την παρεμπόδιση της ανάπτυξης των μικροοργανισμών. Με βάση τα αποτελέσματα, τα επιστρώματα συνδυασμού οξειδίου και υδροξειδίου του μαγνησίου φαίνεται να προστατεύουν ικανοποιητικά το υπόστρωμα σκυροδέματος, με βασικά μειονεκτήματά τους όμως την γρήγορη στερεοποίηση των πολφών (αιωρήματα μεγάλης συγκέντρωσης στερεών, 57.5% wt. στερεά) επίστρωσης και την χαμηλότερη συγκολλητικότητά τους σε σχέση με τα επιστρώματα που μελετήθηκαν στη συνέχεια.Η δεύτερη σειρά επιστρωμάτων αποτελείται από επιστρώματα που στηρίζονται σε υδροξείδια του μαγνησίου με διαφορετικά (φυσικοχημικά) χαρακτηριστικά, όσον αφορά την καθαρότητα τους, την ειδική τους επιφάνεια και την κατανομή μεγέθους των σωματιδίων τους, με την προσθήκη μεθυλοκυτταρίνης, ως ενισχυτικό συγκόλλησης. Ο στόχος ήταν να προκύψουν συμπεράσματα σχετικά με τα χαρακτηριστικά που οδηγούν σε βέλτιστες αντιδιαβρωτικές ιδιότητες των επιστρωμάτων. Κατά τις δοκιμές διάβρωσης σε θάλαμο ψεκασμού, πραγματοποιήθηκαν δοκιμές με δύο σειρές δοκιμίων: α) δοκίμια με ξηρά επιστρώματα (στέγνωσαν για 3 ημέρες σε συνθήκες εργαστηρίου) και β) δοκίμια με υγρά επιστρώματα (στέγνωσαν για 1 ώρα σε συνθήκες εργαστηρίου), ώστε να εξεταστεί η επίδραση της υγρασίας των επιστρωμάτων στην απόδοσή τους. Με βάση τα αποτελέσματα, η βέλτιστη αντιδιαβρωτική συμπεριφορά των επιστρωμάτων εξαρτάται από τον κατάλληλο συνδυασμό των ιδιοτήτων τους. Η μεγαλύτερη καθαρότητα που αντιστοιχεί και σε μεγαλύτερη δραστικότητα του αρχικού συστατικού (καυστική μαγνησία), από το οποίο προκύπτουν οι σκόνες των διαφόρων υδροξειδίων του μαγνησίου που εξετάστηκαν, φαίνεται να ευνοεί σημαντικά την προστατευτική ικανότητα των επιστρωμάτων. Επιστρώματα που προέρχονται από υλικά αυξημένης καθαρότητας διατηρούν για περισσότερο χρόνο τις αλκαλικές τιμές του επιφανειακού pH, κατά τη διάρκεια των δοκιμών ψεκασμού. Όσον αφορά την κατανομή μεγέθους σωματιδίων, προκύπτει ότι το αυξημένο μέγεθος σωματιδίων δεν ευνοεί την δραστικότητα των επιστρωμάτων και άρα μειώνει την προστασία που προσφέρουν αυτά. Η επίδραση αυτή γίνεται φανερή και από τον μειωμένο σχηματισμό θειικού μαγνησίου (εξαϋδρίτης), MgSO4 (προϊόν αντίδρασης του επιστρώματος με το θειικό οξύ που ψεκάζεται), καθώς και από τις χαμηλότερες τιμές του επιφανειακού pH. Η ειδική επιφάνεια των υλικών δε φαίνεται να παίζει ιδιαίτερο ρόλο στις αντιδιαβρωτικές τους ιδιότητες, παρά μόνο στην αντοχή των επιστρωμάτων σε εφελκυσμό (συγκολλητικότητα στο σκυρόδεμα). Όλα τα επιστρωμένα δοκίμια σκυροδέματος παρουσίασαν μηδενικό σχηματισμό γύψου κατά τη δοκιμή ψεκασμού σε θάλαμο ψεκασμού, γεγονός που επιβεβαιώνει ότι τα επιστρώματα με βάση το υδροξείδιο του μαγνησίου μπορούν να προστατεύσουν το υπόστρωμα σκυροδέματος.Με βάση τα συμπεράσματα που προέκυψαν από την αξιολόγηση των επιστρωμάτων υδροξειδίου του μαγνησίου επιλέχθηκε ένα υλικό (M2m) που συγκέντρωνε τις επιθυμητές ιδιότητες, ώστε να ερευνηθεί η προστασία που μπορεί να παρέχει σε υπόστρωμα σκυροδέματος από το θειικό οξύ. Το επίστρωμα αυτό εξετάστηκε με την ίδια μεθοδολογία που εξετάστηκαν και τα υπόλοιπα επιστρώματα. Ωστόσο, αξιολογήθηκε επίσης για την προστατευτική του ικανότητα και με μια δοκιμή ψεκασμού μεγάλης διάρκειας (4 μήνες/128 ημέρες) με τη χρήση διαλύματος θειικού οξέος μικρότερης συγκέντρωσης (0.1 Μ). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το συγκεκριμένο επίστρωμα εμφανίζει ικανοποιητικές επιδόσεις, με εξαίρεση τον χαμηλό σχηματισμό εξαϋδρίτη (που αντιστοιχεί σε χαμηλότερη δραστικότητα), παρά το σχετικά μικρό μέγεθος των σωματιδίων του. Παρόλα αυτά, το επίστρωμα διατηρεί αυξημένες τιμές επιφανειακού pH και δεν παρατηρείται ο ανεπιθύμητος σχηματισμός γύψου κατά τη δοκιμή σε θάλαμο ψεκασμού. Η δοκιμή μεγάλης διάρκειας έδειξε ότι το επίστρωμα μπορεί να προστατεύσει το σκυρόδεμα για μεγάλο χρονικό διάστημα (88 ημέρες από το σύνολο των 128 ημερών), διατηρώντας επαρκώς αλκαλικό το επιφανειακό pH, ενώ ο σχηματισμός της γύψου ξεκίνησε να παρατηρείται μετά το 68.7% του υπολογιζόμενου θεωρητικού χρόνου (128 ημέρες). Τέλος, με βάση τη βιβλιογραφία και τα πειραματικά αποτελέσματα έγινε εκτίμηση της διάρκειας ζωής του επιστρώματος σε συνθήκες που συνήθως συναντώνται σε πραγματικό δίκτυο αποχέτευσης, και προέκυψε, ότι το επίστρωμα μπορεί να προστατεύσει το σκυρόδεμα για διάρκεια 9-28 μηνών ανάλογα με τις συνθήκες που επικρατούν σε κάθε δίκτυο (λιγότερο ή περισσότερο δυσμενείς, αντίστοιχα).Τα πειραματικά αποτελέσματα των επιστρωμάτων με βάση το υδροξείδιο του μαγνησίου, καθώς και του επιστρώματος που είναι 100% οξείδιο του μαγνησίου, χρησιμοποιήθηκαν στην εφαρμογή της μεθόδου πολλαπλών κριτηρίων PROMETHEE, ώστε να προκύψει η κατάταξη των επιστρωμάτων, σύμφωνα με την αποτελεσματικότητά τους για την προστασία του σκυροδέματος από τη διάβρωση. Συνολικά εξετάστηκαν τρία σενάρια: α) ψεκασμός με συσκευή χειρός, β) ψεκασμός σε θάλαμο ψεκασμού σε ξηρά επιστρώματα και γ) ψεκασμός σε θάλαμο ψεκασμού σε υγρά επιστρώματα. Στο τέλος πραγματοποιήθηκε η κατάταξη των επιστρωμάτων με βάση την επίδοσή τους για το σύνολο των σεναρίων. Ως κριτήρια σύγκρισης επιλέχθηκαν η αντοχή σε εφελκυσμό, το ποσοστό της αστοχίας συγκόλλησης Β (αστοχία συνεκτικότητας του επιστρώματος), η επιφανειακή τιμή του pH, η μεταβολή της μάζας του επιστρώματος, η επιφανειακή σκληρότητα και τραχύτητα του σκυροδέματος, ο σχηματισμός της γύψου και η μεταβολή του πάχους των επιστρωμάτων. Με βάση τα αποτελέσματα συνδυασμού των σεναρίων το βέλτιστο υλικό που εξετάστηκε προηγουμένως περιλαμβάνεται μεταξύ των τεσσάρων καλύτερων επιστρωμάτων. Ωστόσο, άλλα επιστρώματα φαίνεται να παρουσιάζουν καλύτερη θέση στην τελική κατάταξη, γεγονός που δείχνει ότι ο συνδυασμός μεγάλης καθαρότητας και μεσαίου μεγέθους σωματιδίων οδηγούν σε καλύτερα αντιδιαβρωτικά χαρακτηριστικά, σε σχέση με το μικρό μέγεθος σωματιδίων που έχει το υλικό που επιλέχθηκε ως βέλτιστο.Τέλος, ένα μικρότερο κομμάτι της διδακτορικής διατριβής αφορά την μελέτη ορισμένων επιστρωμάτων (όλα τα επιστρώματα υδροξειδίου του μαγνησίου, καθώς και το επίστρωμα του οξειδίου του μαγνησίου), όταν εφαρμόστηκαν σε μεταλλικά υποστρώματα, καθώς λίγοι αγωγοί μεταφοράς υγρών αποβλήτων (σε εκτιμώμενο ποσοστό 10% περίπου), ιδίως αυτοί μικρότερης διαμέτρου, είναι μεταλλικοί. Κατά τη μελέτη αυτή χρησιμοποιήθηκαν υποστρώματα ανοξείδωτου χάλυβα 316 και χάλυβα θερμής έλασης (hot-rolled mild steel), και υποβλήθηκαν σε δοκιμές ψεκασμού θειικού οξέος, τόσο επιστρωμένα όσο και μη-επιστρωμένα. Η αξιολόγηση της προστατευτικής ικανότητας των επιστρωμάτων έγινε με την καταγραφή της μεταβολής της μάζας των δοκιμίων, καθώς και με τη χρήση της ηλεκτροχημικής φασματοσκοπίας εμπέδησης. Από τα αποτελέσματα προέκυψε ότι ορισμένα επιστρώματα μπορούν να προστατεύσουν επίσης ικανοποιητικά και τις μεταλλικές επιφάνειες που μπορεί να υπάρχουν μέσα σε έναν αγωγό μεταφοράς υγρών αποβλήτων. Ωστόσο, στο θέμα αυτό απαιτείται επιπλέον έρευνα, ώστε να προκύψουν ασφαλέστερα αποτελέσματα.