Zabezpieczenie antykorozyjne metali

Zabezpieczenie antykorozyjne metali Pixabay – Didgeman

Metale należą do najpopularniejszych materiałów w różnych branżach przemysłowych, jednak mają jedną dość poważną wadę. Są materiałem podatnym na korozję. W efekcie korozji metali następuje uszkodzenie ich struktury i utrata ich pierwotnych właściwości. Zabezpieczenie antykorozyjne nabiera więc dużego znaczenia, ponieważ brak odpowiednich działań przeciwdziałających korozji może prowadzić do kosztownych strat. Na szczęście na rynku dostępnych jest dużo skutecznych środków antykorozyjnych.

Żeby skutecznie walczyć z korozją, warto dobrze poznać to zjawisko, a przynajmniej orientować się w głównych przyczynach jej powstawania. Jest bowiem wiele czynników, które przyspieszają powstawanie ognisk korozji metali. Ich unikanie albo ograniczanie ich wpływu powinno być podstawowym działaniem zapobiegającym powstawaniu korozji.

Do podstawowych czynników, które mogą powodować i przyspieszyć powstawanie korozji należą:

  • oddziaływanie niekorzystnych warunków atmosferycznych (duża wilgotność, w tym wilgoć powierzchniowa, tlen, dwutlenek siarki, wysokie i często zmieniające się temperatury),
  • obecność w powietrzu soli, kwasów czy zasad, które mogą tworzyć elektrolity, które z kolei w wyniku przewodnictwa elektrycznego przyspieszają proces korozji,
  • cząstki stałe, które unoszą się w powietrzu,
  • kontakt metali o różnej charakterystyce elektrochemicznej w środowisku, które sprzyja korozji (tzw. korozja galwaniczna),
  • kontakt metali z glebą,
  • przemysłowe zanieczyszczenia gazami czy smarami,
  • uszkodzenia mechaniczne w powłoce ochronnej metalu,
  • wszelkie czynności, które wiążą się z pracą nad metalem (obróbka, tarcie, zmiana kształtu, łączenie),
  • starzenie się i tzw. czynniki zmęczeniowe metalu.

Warto też mieć świadomość, że choć korozja atakuje wszystkie metale, robi to w różnym stopniu. Na przykład metale szlachetne (m.in. złoto, srebro, platyna) są wysoce odporne na działanie korozji. Natomiast najwięcej kłopotów z korozją pojawia się w przypadku produktów żeliwnych i stalowych. Co ciekawe, zjawisko korozji nie występuje wyłącznie w materiałach metalowych. Można ją zaobserwować także na wyrobach betonowych, ceramicznych czy wykonanych z tworzyw sztucznych, a nawet kamienia.

Sposoby zapobiegania korozji metali

Zapobieganie korozji najczęściej sprowadza się do stosowania różnego rodzaju środków chemicznych. Zawierają one bowiem czynne substancje, które mają odpowiednie właściwości chemiczne pozwalające oddzielić metaliczne powierzchnie od elektrolitów – co chroni powierzchnie przedmiotów przed korozją. Równolegle warto jednak sięgać po kilka sprawdzonych sposobów, których stosowanie może zapobiegać powstawaniu ognisk korozji.

Przede wszystkim warto dobierać materiały odpowiednie do wykonywanych zadań i właściwości (agresywności) środowiska. Zależnie bowiem od warunków, które panują w danym pomieszczeniu, niektóre metale lub ich stopy będą korodować szybciej, a niektóre wolniej lub w ogóle. 

Oczywiście istotny jest też kompromis między właściwościami antykorozyjnymi a innymi właściwościami materiału – które mogą być istotne z punktu widzenia realizowanego zadania. Możliwe jest także modyfikowane składu pierwiastkowego danego metalu w celu uzyskania lepszej odporności na korozję.

Kolejną ważną kwestią jest odpowiedni dobór materiałów, które będą się ze sobą stykać. Kontakt niekompatybilnych pod względem charakterystyki elektrochemicznej metali czy stopów może być przyczyną powstawania korozji (galwanicznej). Istotne jest więc dopasowanie użytych materiałów, a jeśli nie jest możliwa, konieczne jest zastosowanie izolacji, która zapobiegnie przepływowi prądu.

W przypadku projektowania nowych instalacji warto przeprowadzić też testy korozyjne. Pozwolą one zbadać niekorzystne warunki, jakie mogą się pojawić w danej instalacji, i ich wpływ na użyte materiały. 

Pomocne może być również zarządzanie zjawiskami korozji, czyli dokładne monitorowanie przebiegu korozji, przyczyn jej powstawania i wykorzystywanie tej wiedzy w kolejnych projektach. W miarę możliwości można też wykonać czynności, które osłabią agresywne oddziaływanie środowiskowe – np. osuszyć powietrze.

Stała i czasowa ochrona przed korozją

Jeżeli użyte materiały i warunki, które panują w danym środowisku, mogą z dużym prawdopodobieństwem doprowadzić do powstania korozji, trzeba zastosować odpowiednie środki ochrony antykorozyjnej. W dużym uproszczeniu można je podzielić na dwie podstawowe kategorie – trwałe i czasowe środki ochrony korozyjnej.

Do trwałych metod ochrony zaliczamy różnego rodzaju procesy chemiczne, w których wyniku na powierzchni metalu powstanie odpowiednia warstwa antykorozyjna. Do najpopularniejszych metod zaliczamy oksydowanie, azotowanie, fosforowanie czy chromianowanie, a także nakładanie powłok galwanicznych. Metody te skutecznie chronią przed korozją, jednak ich wadą jest brak możliwości usunięcia powłoki bez naruszenia powierzchni metalu.

Dlatego dużą popularnością cieszą się czasowe metody ochrony przed korozją. Zaliczamy do nich takie czynności, jak oczyszczanie i osuszanie powierzchni materiału, stosowanie ochrony antykorozyjnej poszczególnych części podczas ich wytwarzania, opakowania antykorozyjne i środki ochrony przed korozją. Ich wspólnymi cechami są ochrona ograniczona do określonego czasu (krótkoterminowa do 6 miesięcy, średnioterminowa do 18 miesięcy i długoterminowa powyżej 18 miesięcy), łatwe usuwanie ochrony lub brak konieczności jej usuwania. Ochronę czasową zwykle stosuje się na czas obróbki, transportu, magazynowania czy np. użytkowania w określonych warunkach.

Środki ochrony czasowej przed korozją

Do środków ochrony czasowej przed korozją zalicza się szeroką paletę substancji chemicznych, które nakłada się na powierzchnię metalową lub z których tworzy się powłoki ochronne (mające za zadanie wypieranie wody z powierzchni metalu). Substancje te dzieli się na przeciwkorozyjne, które nie zawierają rozpuszczalników (typ 1), przeciwkorozyjne zawierające rozpuszczalniki (typ 2), a także przeciwkorozyjne, które mieszają się z wodą lub tworzą z nią emulsje (typ 3).

Do czasowej ochrony metali przed korozją najczęściej używa się olejów mineralnych z odpowiednimi dodatkami, olejów konserwacyjnych z rozpuszczalnikiem, smarów konserwacyjnych z zagęszczaczem mydlanym lub rozpuszczalnikiem. Stosuje się także roztwory wosków lub lanoliny z pakietem dodatków chemicznych, substancje syntetyczne, które tworzą cienki lub ultra cienki film, a także wodne emulsje ze środkiem konserwacyjnym. 

Najczęściej używanymi dodatkami w środkach ochrony czasowej są inhibitory korozji, inhibitory utleniania, substancje zwilżające, biocydy, barwniki, a także zagęszczacze. Najistotniejszym składnikiem są inhibitory korozji, którymi najczęściej są sole różnych kwasów, mydła wapniowe bądź barowe, amidy, aminy, estry, a także ich mieszaniny lub niektóre pochodne fenoli, kwasów czy glicerydy.

Ochrona antykorozyjna jest absolutną koniecznością w przypadku projektowania aplikacji, w których występują materiały podatne na korozje. Bez odpowiednich działań zabezpieczających ryzyko pojawienia się ognisk korozyjnych jest wysokie, co może skutkować dość poważnymi następstwami (włącznie z uszkodzeniem instalacji).

Tagi artykułu

MM Magazyn Przemysłowy 5-6/2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę